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지질학

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지질학(地質學)은 지구 및 기타 천체와 그것들을 구성하는 암석, 시간에 따라 이들이 변화하는 과정을 연구하는 자연과학의 한 분야이다.[1] 현대 지질학은 수문학을 포함한 다른 모든 지구과학 분야와 상당 부분 중첩되며, 지구 시스템 과학행성과학과 통합되어 있다.

지질학은 지표면과 지하의 지구 구조와 그 구조를 형성한 과정을 설명한다. 지질학자들은 암석의 생성 역사를 파악하기 위해 암석의 광물학적 구성을 연구한다. 지질학은 특정 위치에서 발견된 암석의 상대 연대를 결정하며, 지구화학(지질학의 한 분야)은 절대 연대를 결정한다.[2] 지질학자들은 다양한 암석학적, 결정학적, 고생물학적 도구를 결합하여 지구 전체의 지질학적 역사를 연대순으로 기록할 수 있다. 이 중 한 측면은 지구의 나이를 증명하는 것이다. 지질학은 판 구조론, 생명체의 진화 역사, 지구의 과거 기후에 대한 증거를 제공한다.

지질학자들은 광범위하게 지구와 다른 지구형 행성의 특성과 과정을 연구한다. 지질학자들은 지구의 구조와 진화를 이해하기 위해 현장 조사, 암석 기술, 지구물리학적 기법, 화학 분석, 물리 실험, 수치 모델링 등 다양한 방법을 사용한다. 실용적인 측면에서 지질학은 광물탄화수소 탐사와 개발, 수자원 평가, 자연재해 이해, 환경 문제 해결, 과거 기후 변화에 대한 통찰력 제공 등에 중요하다. 지질학은 주요 학문 분야이며, 지질공학의 중심이 되고 지반공학에서 중요한 역할을 한다.

지질학적 물질

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대부분의 지질학적 데이터는 고체 지구 물질에 대한 연구에서 나온다. 운석과 다른 외계 천연 물질도 지질학적 방법으로 연구한다.

광물

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광물은 일정한 균질 화학 조성과 규칙적인 원자 배열을 가진 자연 발생적 원소화합물이다.

각 광물은 고유한 물리적 특성을 가지고 있으며, 이를 판별하기 위한 다양한 검사법이 있다. 광물은 종종 이러한 검사를 통해 식별된다. 시료는 다음과 같은 항목에 대해 검사할 수 있다.[3]

  • 색상: 광물은 색상에 따라 분류된다. 대체로 진단적이지만 불순물이 광물의 색상을 변화시킬 수 있다.
  • 조흔색: 시료를 자기 판에 긁어 수행한다. 조흔색은 광물 식별에 도움이 될 수 있다.
  • 경도: 광물이 긁힘이나 압입에 저항하는 정도이다.
  • 쪼개짐 양상: 광물은 파단이나 쪼개짐을 보일 수 있는데, 전자는 불규칙한 표면의 깨짐이고 후자는 밀접하게 배열된 평행면을 따라 깨지는 것이다.
  • 광택: 광물 표면에서 반사되는 빛의 질을 말한다. 예를 들어 금속광택, 진주광택, 왁스광택, 무광택 등이 있다.
  • 비중: 광물의 특정 부피당 무게이다.
  • 발포: 광물에 염산을 떨어뜨려 발포 여부를 검사한다.
  • 자성: 자석을 사용하여 자성을 검사한다.
  • 맛: 광물은 암염(식용 소금 맛이 나는)과 같이 특징적인 맛을 가질 수 있다.

암석

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암석은 자연적으로 발생하는 고체 덩어리나 광물 또는 준광물의 집합체를 말한다. 지질학 연구의 대부분은 암석 연구와 관련이 있는데, 이는 암석이 지구 지질 역사의 대부분에 대한 주요 기록을 제공하기 때문이다. 암석에는 화성암, 퇴적암, 변성암의 세 가지 주요 유형이 있다. 암석 순환은 이들 사이의 관계를 보여준다(도표 참조).

암석이 용융체(마그마 또는 용암)로부터 고체화되거나 결정화될 때, 이를 화성암이라고 한다. 이 암석은 풍화되고 침식될 수 있으며, 그 후 재퇴적되어 퇴적암으로 고화될 수 있다. 퇴적암은 주로 사암, 셰일, 탄산염암, 증발암의 네 가지 범주로 나뉜다. 이러한 분류 그룹은 부분적으로 퇴적 입자의 크기(사암과 셰일)에 초점을 맞추고, 부분적으로는 광물학과 형성 과정(탄산화 작용과 증발)에 초점을 맞춘다.[4] 화성암과 퇴적암은 열과 압력에 의해 변성암으로 변할 수 있는데, 이 과정에서 광물 함량이 변화하여 특징적인 구조가 형성된다. 세 가지 유형의 암석 모두 다시 녹을 수 있으며, 이 경우 새로운 마그마가 형성되어 다시 화성암으로 고체화될 수 있다. 석탄, 역청, 석유, 천연가스와 같은 유기물은 주로 유기물이 풍부한 퇴적암과 연관되어 있다.

세 가지 유형의 암석을 모두 연구하기 위해 지질학자들은 암석을 구성하는 광물과 질감 및 구조와 같은 기타 물리적 특성을 평가한다.

미고화 물질

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지질학자들은 기반암 위에 있는 미고화 물질(표층 퇴적물이라고 함)도 연구한다.[5] 이 연구는 종종 제4기 지질학이라고 불리는데, 지질 역사상 가장 최근의 시기인 제4기에서 유래한 명칭이다.

마그마

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마그마는 모든 화성암의 원천이 되는 미고화 물질이다. 용융암의 활발한 흐름은 화산학에서 자세히 연구되며, 화성암석학은 화성암의 원래 용융 상태에서 최종 결정화에 이르기까지의 역사를 밝히는 것을 목표로 한다.

응용지질학

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세부 분야

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한국의 지질학 소사

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같이 보기

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각주

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  1. “What is geology?”. The Geological Society. 2023년 5월 31일에 확인함. 
  2. Gunten, Hans R. von (1995). “Radioactivity: A Tool to Explore the Past” (PDF). 《Radiochimica Acta》. 70–71 (s1): 305–413. doi:10.1524/ract.1995.7071.special-issue.305. ISSN 2193-3405. S2CID 100441969. 2019년 12월 12일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 6월 29일에 확인함. 
  3. “Mineral Identification Tests”. 《Geoman's Mineral ID Tests》. 2017년 5월 9일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2017년 4월 17일에 확인함. 
  4. Guéguen, Yves; Palciauskas, Victor (1994). 《Introduction to the Physics of Rocks》 (영어). Princeton University Press: Princeton University Press. 10쪽. ISBN 978-0-691-03452-2. 
  5. "Surficial Geologic Maps" 보관됨 2016-02-16 - 웨이백 머신 in New Hampshire Geological Survey, Geologic maps. des.nh.gov