결정계(결정축과 결정계)
08-9. 어떤 결정을 이루는 하나의 결정면(111)은 그림과 같다.
수직으로 교차하는 결정축 a, b, c는 이 면의 세 꼭짓점과 각각 만나며, a축과 c축은 4회 대칭축이다. 면의 꼭짓점이 축과 만나는 거리는 중심으로부터 모두 동일하다. 이 결정의 모양을 쓰시오. 또한 이 결정이 어느 결정계에 해당하는지를 그 이유와 함께 쓰시오. [3점]
· 결정 모양:
· 결정계:
· 이유:
93-8. <그림>은 화성암의 조암 광물 함량비를 나타낸다. A광물의 결정계는?
① 삼사정계 ② 단사정계 ③ 사방정계 ④ 정방정계
92-6. 광학적 등방체만으로 짝지어진 것은?
① 비정질 광물, 등축 정계 광물
② 등축 정계 광물, 육방 정계 광물
③ 육방 정계 광물, 단사 정계 광물
④ 단사 정계 광물, 삼사 정계 광물
결정계(결정면)
16-A-11. 그림 (가)는 정방정계에 속하는 어떤 이방체 광물의 결정축(a, b, c)과 결정형태를 나타낸 것이고, 그림 (나)는 이 광물의 굴절곡면으로 는 상광선의 굴절률이고 는 이상광선의 굴절률이다. 박편 상에서 완전소광과 최대 복굴절 률이 나타나는 면의 면지수(밀러지수)를 각각 쓰고, 그 면에서 완전소광과 최대 복굴절률이 나타나는 이유를 각각 설명하시오.
[4점]
11-15. 그림은 한 광물 결정의 결정축 a, b, c 중 c축에 수직인 면에 격자점과 c축에 평행한 격자면을 나타낸 것이다. A∼D는 네 종류의 격자면이다.
A∼D에 대한 면지수를 옳게 나타낸 것은?
A B C D
① (100) (120) (110) (010)
② (010) (021) (011) (001)
③ (010) (420) (110) (100)
④ (200) (210) (220) (010)
⑤ (010) (420) (111) (011)
92-11. [그림]과 같이 b축과 1에서 만나고, a축, c축과는 나란한 결정면의 면기호로 옳은 것은?
① (100) ② (010) ③ (100) ④ (010)
규산염 광물(규산염광물)
10-13. 그림 (가)∼(라)는 장석의 편광현미경 사진이고, 그림 (마)는 사진의 각 지점 a∼f의 화학성분을 삼각도에 나타낸 것이다.(단, 장석 (가)와 (다)의 화학조성은 균질하다.)
이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. (가)는 안데신(andesine)의 화학조성을 보이는 사장석이다.
ㄴ. (나)에서 c는 b보다 고온에서 형성되었다.
ㄷ. (다)는 화학적 풍화작용에 의해 견운모나 고령토로 변화한다.
ㄹ. (라)는 안티퍼사이트(antiperthite)이다.
① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ
④ ㄴ, ㄹ ⑤ ㄷ, ㄹ
96-20. [그림]에서 흑색 또는 무색이며 한 방향의 완전한 쪼개짐이 발달하고, SiO4 사면체가 판상구조를 이루는 광물에 해당하는 것은?
① A
② B
③ C
④ D
92-23. [그림]과 같이 SiO4사면체가 이중 사슬 모양으로 결합 되어 있는 광물은?
규산염 광물(규산염 사면체의 결합형태)
13-13. 그림은 (가), (나), (다)는 화성암을 구성하는 규산염 광물의 결정 구조를 모식적으로 나타낸 것이다.
(가) (나) (다)
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [1.5점]
<보 기>
ㄱ. (가)는 가장 고온에서 형성되는 광물의 결정 구조이다.
ㄴ. (나) 광물에는 쪼개짐이 발달하지 않는다.
ㄷ. (다) 광물의 고용체에서 치환되는 원자는 ◎에 위치한다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ
11-20. 그림은 규산염광물 A, B, C의 결합구조를 단순화시켜 나타낸 것이다. 각 그림에서 T는 사면체(tetrahedral) 구조를, O는 팔면체(octahedral) 구조를 나타낸다.
광물 A, B, C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 광물 B는 두 방향의 쪼개짐이 발달한다.
ㄴ. 결합구조 내의 (OH)- 함량은 광물 A∼C 중 C에서 가장 많다.
ㄷ. 사면체 구조에서 공유 결합하는 산소의 수는 광물 A가 C보다 적다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
편광현미경(편광현미경의 원리)
95- 31. [그림]의 편광 현미경에 대한 내용 중 맞는 것은?
① A는 한눈으로 관찰하면서 다른 눈으로 스케치 할 때 사용하고, B는 두 눈으로 관찰할 때 사용 한다.
② C는 중심 조절 나사이며, D는 초점 조절 나사이고, E는 전원 연결 나사이다.
③ F에는 불투명한 광물 박편을, G에는 투명한 광물 박편을 놓는 다.
④ H는 광물의 소광 현상을 관찰 할 때 이용한다.
편광현미경(편광현미경의 조정)
99-12. 다음은 암석과 광물의 박편을 관찰하기 위하여 편광현미경의 기본 조정과 관찰 방법을 설명한 것이다. 각각의 설명에 해당하는 기본 조정 또는 관찰 사항을 쓰시오.
(1) 박편의 어느 한 점을 십자선의 교점에 놓고 재물대를 회전 시키면서 그 점이 교점에서 이탈하지 않도록 대물렌즈 위에 부착된 조정 핀으로 조절한다. (1점)
(2) 흑운모의 박편을 재물대 위에 놓고, 흑운모의 쪼개짐선과 십자선의 수직선을 일치시킨다. 하부 니콜의 조정 핀을 움직여서 흑운모의 색이 가장 어둡게 나타나면 조정 레버를 고정시킨다.
재물대 위에 박편을 제거하고, 상부 니콜의 조정 레버를 돌려서 시야가 암흑이 되도록 한다. (1점)
(3) 상부 니콜을 뺀 상태에서, 재물대를 회전시키며 광물의 색이 변하는지를 알아본다. (1점)
광물의 광학적 성질(관찰)
20-A-7. 다음은 야외에서 채취한 심성암 박편으로 제작하여, 편광 현미경 관찰을 통해 광물의 특성을 파악하고 암석명을 결정하는 실험 과정을 나타낸 것이다. 이에 대해 <작성 방법>에 따라 서술하시오.[4점]
<작성 방법>
∘ (가)에서 박편의 두께가 0.03mm에 도달했을 때 밑줄 친
㉠의 간섭색 범위를 제시할 것.
∘ (나)에서 밑줄 친 ㉡에 해당하는 광물명을 1가지 쓸 것.
∘ (다)의 자료를 QAP 삼각도에 점으로 표시하기 위한 과정을 단계별로 제시하고, (라)에서 분류된 암석명을 쓸 것.
15-A-서술4. 그림 (가)와 (나)는 변성 정도가 다른 두 암석의 박편을 개방니콜과 직교니콜 하에서 각각 스케치한 것이다.
그림에서 두 암석을 변성암이라고 판단할 수 있는 공통적인 이유를 하나만 쓰시오. 또한 (가)와 (나) 중 어느 것이 변성도가 높은지를 판단하고, 그 근거를 제시하시오. 그리고 개방니콜과 직교니콜 하에서 각각 관찰되는 석류석의 특징적인 광학적 현상과 그 현상이 나타나는 이유를 설명하시오.
14-A-기입5. 그림은 직교니콜 상태인 편광 현미경의 구조를 모식적으로 나타낸 것이다.
다음의 ( )안에 들어갈 적절한 용어를 쓰시오. [2점]
편광 현미경으로 암석의 박편을 관찰했더니 석류석이 개방 니콜에서는 유색광물로, 직교니콜에서는 완전소광으로 관찰 되었다. 그 이유는 이 광물이 광학적 ( )이기 때문이다.
13-2차-3. 그림은 알칼리 장석을 정출하는 조장석(albite, N aA lSiO)-K장석(K-feldspar, K A lSiO) 계에서 수증기압 (PHO)이 0.3GPa일 때의 상평형도이다.
이 계의 상평형도가 사장석(plagioclase)계의 상평형도와 다른 점 2가지를 제시하고, 이 계에서의 정출작용의 특징을 설명하시오. 그리고 A와 B 위치에 적합한 광물을 제시하고, 수증기압이 0.5GPa로 변할 때 예상되는 상평형도의 특징을 설명하시오. 또한 편광현미경으로 광물을 관찰할 때 나타나는 다색성, 간섭색, 소광 현상을 그 원리와 관찰 방법을 포함하여 설명하시오. [20점]
12-13. 그림은 편광 현미경 재물대를 90도 회전하기 전과 후에 찍은 신선한 화성암의 박편 사진이다. 이 암석의 주 구성 광물은 각섬석(Hb)과 사장석(Pl)이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 각섬석이 어두운 색을 띠는 것은 불투명 광물이기 때문 이다.
ㄴ. 사장석에서 결정 간의 경계나 쌍정이 관찰되지 않은 것으로 보아 개방니콜에서 찍은 사진이다.
ㄷ. 각섬석은 결정 방향에 따라 파장별 빛의 흡수량이 다르다.
① ㄴ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
11-22. 그림은 어느 암석의 박편을 편광현미경의 직교 니콜 상태 에서 관찰한 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 이 암석은 사암이다.
ㄴ. 구성 입자들의 분급은 매우 불량하다.
ㄷ. 원마도가 각상(angular)인 입자가 우세하다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ
④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ
10-2차-2. 표는 규산염 광물 ①~⑤의 광학적, 물리적 특성을 나타낸 것이고, 그림은 광물 ①~⑤를 구성하는 주요 화학 성분의 조성비와 화학적 풍화작용에 의한 광물의 상변화 경로 (화살표)를 나타낸 것이다. 광물 Ⓐ, Ⓑ, Ⓒ는 화학적 풍화작용의 산물이다. [30점]
2-1. 광물의 광학적 특성 중 하나인 (ㄱ)이 생기는 이유와 광물에 따라 (ㄱ)이 다른 이유를 설명하시오. 또한 ①~⑤의 광물명과 이 광물들이 화학적 풍화작용에 의해 변화되는 과정을 근거를 들어 서술하시오. 그리고 육성 사행하천계에서 광물
Ⓐ, Ⓑ, Ⓒ가 주요 구성 물질인 퇴적물이 주로 쌓이는 세부퇴적 환경과 이 퇴적환경에서 나타나는 퇴적상을 설명하시오.[20점]
2-2. 5E 순환학습 모형은 '탐색-용어도입-개념적용'모형을 '참여 (Engagement)-탐색(Exploration)-설명(Explanation)- 정교화(Elaboration)-평가(Evaluation)' 5단계로 확장한 것이다. 5E 순환학습 모형을 적용하여 광물 ①~⑤의 광학적 특성을 학습하기 위한 교수·학습 과정안을 <보기>의 표와 같이 작성하시오(단, 주어진 준비물은 모두 이용하여야 하며, 평가 단계는 작성하지 않는다.).[10점]
<보 기>
▶준비물: 유리판( × × ), 방해석 결정( × × ), 편광현미경, 화강암 박편, 반려암 박편, 석회암 박편
단계 교사-학생 활동
참여 탐색 설명 정교화
평가 · 비눗방울 표면에 다양한 색깔이 나타나는 이유를 설명하게 한다.
09-13. 표(가)는 주요 조암광물의 육안과 편광현미경 하에서의 주요 특징과 비중을, 표 (나)는 이들 광물의 화학조성을 나타낸 것이다. (단, FeO는 전체 철 함량이고, 미량은 원소 함량이 0.5wt%이하를 의미한다.)
이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 광물 A의 파동소광은 화학조성의 차이 때문이다.
ㄴ. 광물 B의 알바이트 쌍정은 직교니콜에서 관찰된다.
ㄷ. 조립질의 광물 B와 E는 반려암의 주요 구성광물이다.
ㄹ. 광물 C는 압력이 2kbar이고 온도가 약 650℃일 때 광물 D로 상변화가 일어난다.
① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄷ, ㄹ
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄹ
02-10. 그림은 우리나라 남부에 분포하는 화성암의 일부를 나타낸 지질도이다. (총4점)
(1) 그림에서 a, b 암석이 생성된 지질 시대는 각각 언제인가?
‘기’ 단위로 대답하시오.(2점)
① a 암석(1점) :
② b 암석(1점) :
(2) 이들 암석을 편광현미경으로 관찰할 때, 개방니콜 상태에서 재물대를 회전하면서 관찰할 수 있는 대표적인 광학적 성질은?
98-11. 다음 그림은 암석의 편광 현미경 사진이다.
(1) <그림1>, <그림2> 및 <그림3>중에서 퇴적암으로 판단되는 것은? 그리고 그 근거를 2가지 쓰시오.
(2) <그림1>에서 2개의 큰 결정은 무슨 광물인가? 그리고 그 근거 2가지를 간략히 쓰시오.
(3) 편광현미경을 통하여 <그림1>과 같은 모양을 관찰하기 위한 방법을 간략히 쓰시오.
94-7. 어떤 광물을 편광현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 이 광물은?
· 개방니콜에서 다색성이 나타난다.
· 직교니콜에서 소광이 4회 나타난다.
① 형석 ② 암염 ③ 흑운모 ④ 금강석
상평형도(2성분계 공융계)
05-11. 다음은 가상적인 2성분계의 상평형도와 시간-온도에 대한 냉각 경로를 나타낸 그림이다. 아래 그림에서 ㉮의 조성을 가진 액상이 냉각될 때 T2-T3 구간은 다른 구간에 비해 천천히 냉각되는 이유를 쓰고, T3에서 공융 정출이 시작되어 완료될 때까지는 온도가 변하지 않는데 그 이유를 2줄 이내로 설명하시오.
(3점)
· 천천히 냉각되는 이유
· 온도가 변하지 않는 이유
95-27. [그림]은 A, B 두 가지의 화학 성분으로 이루어진 마그마로부터 광물이 정출되는 상태를 나타낸 것이다. 곡선은 액상선, 직선은 고상선을 나타낸 것이고, L은 용액, M은 순수한 A로, N은 순수한 B로 이루어진 광물이다. Q의 성분을 갖는 마그마가 냉각하는 동안 상태변화를 가장 잘 나타낸 것은?
① ② ③ ④
상평형도(2성분계 고용체계)
12-16. 그림은 A 지점의 액상 물질이 1기압에서 평형 정출작용 으로 사장석 [Ca N a A lSi O]을 생성하는 과정을 T-X 다이어그램에 나타낸 것이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2.5점]
<보 기>
ㄱ. P점에서 자유도는 1이다.
ㄴ. 1450℃에서 액상과 고상 물질의 비는 1 : 2 이다.
ㄷ. 정출 과정에서 원소 간 쌍쌍치환이 일어나 최종적으로
CaN aA lSiO 조성의 사장석이 생성된다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ
96-18. [그림]에서 X성분을 갖는 마그마가 냉각될 때 최초로 정출되는 광물의 성분은?
① Ab15An85
② Ab25An75
③ Ab75An25
④ Ab85An15
상평형도(2성분계 반응계)
07-18. 다음은 광물의 생성과 반응 관계를 나타낸 2성분계 상태도 이다. 이 상태도에는 2성분(광물상) 사이에 휘석이 제3의 상으로 존재한다.
용액의 초기 화학조성을 C라고 할 때, 냉각에 따른 광물의 생성과 반응 과정을 단계별로 설명하고, 최종 생성되는 광물 조합을 쓰시오. (단, R은 반응점, E는 공융점을 나타냄.) [3점]
· 단계별 광물의 생성과 반응 과정:
· 최종 광물 조합:
00-7. 오른쪽 그림은 1기압 하에서의 백류석(Leucite)-실리카 (Silica)계의 상 다이어그램(phase-diagram)을 나타낸 것이다. 초기화학조성이 각각 a, b, c인 용융체가 평형상태 에서 아주 서서히 냉각될 때, 이들 용융해체에서 마지막으로 생성되는 광물(들)은 각각 무엇인지 쓰시오.
상평형도(2성분계 솔브스계-알칼리 장석계)
13-2차-3. 그림은 알칼리 장석을 정출하는 조장석(albite, N aA lSiO)-K장석(K-feldspar, K A lSiO) 계에서 수증기압 (PHO)이 0.3GPa일 때의 상평형도이다.
이 계의 상평형도가 사장석(plagioclase)계의 상평형도와 다른 점 2가지를 제시하고, 이 계에서의 정출작용의 특징을 설명하시오. 그리고 A와 B 위치에 적합한 광물을 제시하고, 수증기압이 0.5GPa로 변할 때 예상되는 상평형도의 특징을 설명하시오. 또한 편광현미경으로 광물을 관찰할 때 나타나는 다색성, 간섭색, 소광 현상을 그 원리와 관찰 방법을 포함하여 설명하시오. [20점]
상평형도(3성분계 공융계)
11-16. 그림은 광물 A, B, C가 단성분인 3성분계의 상평형도 이다. 표는 a(•)의 성분을 갖는 마그마가 지하 심부에서 냉각됨에 따라 평형정출작용에 의해 형성된 광물 A, B, C의 화학조성을 나타낸 것이다. (단, FeO는 전체 철의 함량이다.)
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. a의 성분을 갖는 마그마가 냉각됨에 따라 광물 C의 FeO FeO MgO 비는 감소한다.
ㄴ. a의 성분을 갖는 마그마가 냉각됨에 따라 정출되는 광물의 순서는 감람석→투휘석(diopside)→회장석(anorthite)이다.
ㄷ. 정출작용의 결과 반려암질 암석이 형성된다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
10-15. 그림은 광물 A, B, C가 단성분인 3성분계의 상평형도 (phase diagram)이다. 3개의 성분이 혼합된 마그마가 냉각 됨에 따라, 평형 정출 작용은 X→Y→Z의 경로를 따라 진행된다.
바닥면의 점선은 온도곡면의 등온선을 바닥에 투영한 것이다.
이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 정출이 시작되는 X에서 상률의 자유도는 1이다.
② 두 곡면이 만나는 Y에서 광물 A와 B가 동시에 정출된다.
③ 광물 C는 이미 정출된 결정들 사이의 공간에서 성장한다.
④ 세 광물의 공융점 Z에서는 정출이 완료될 때까지 온도가 내려 가지 않는다.
⑤ 초기 마그마 성분과 생성된 암석의 성분은 동일하다.
상평형도(3성분계 반응계)
13-15. 그림은 등압에서 An-Fo-Qz 성분계 마그마의 결정화 과정을 공융선과 반응선이 존재하는 상평형도에 나타낸 것이다.
X, Y, Z는 세 마그마의 초기용액 조성을 나타내고, 이들 마그마는 평형 정출 작용을 한다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. X에서 최초로 정출되는 광물은 감람석이다.
ㄴ. Y는 반응선을 따라 '용액 + 감람석 → 휘석'의 반응이 일어난다.
ㄷ. Z의 정출 작용이 완료된 후 광물 조합은 휘석과 회장석 이다.
① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
