청수지구 과학과외

청수지구에서 시작한 지층 선후 관계 판별

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단면도에서 먼저 멈춘 지점

문제의 그림에는 아래에서 위로 A층, B층, C층이 놓여 있었고, C층과 B층 사이에는 울퉁불퉁한 경계가 표시되어 있었습니다. 그 경계를 지나 위쪽의 C층까지 끊고 올라가는 검은 암맥 D도 그려져 있었습니다. 질문은 A, B, C, D가 만들어진 순서를 묻는 것이었습니다.

학생은 그림을 보자마자 다음처럼 적었습니다.

“위에 있는 C층이 가장 나중이고, 그다음은 B층, A층, D암맥이다.”

이 기록에서 학생은 위아래 배열은 살폈지만, D가 어느 지층을 끊고 있는지와 울퉁불퉁한 경계가 뜻하는 관계는 따로 표시하지 않았습니다. 특히 위에 있는 지층이 언제나 가장 최근에 생겼다고 먼저 단정한 것이 결과가 틀어지기 시작한 최초의 판단이었습니다. D를 마지막으로 놓은 것은 그 잘못된 판단 뒤에 따라온 결과였습니다.

그림 위에 관계를 다시 그리다

계산을 새로 하거나 단면 전체를 처음부터 외우게 하지 않고, 이미 정확했던 A·B·C의 위치 표시는 그대로 두었습니다. 대신 학생에게 조건을 두 종류로 나누어 적게 했습니다.

• 원래 놓인 지층의 위아래 관계: A가 아래, B가 그 위, C가 가장 위
• 그림을 가로지르는 D의 관계: D가 A와 B를 끊고 C까지 관통함
• 울퉁불퉁한 경계의 관계: 아래쪽 지층이 먼저 형성되고 일부가 깎인 뒤, 그 위에 C가 놓임

이제 학생은 위에 있다는 이유만으로 순서를 정하지 않고, 관계마다 판단했습니다. A와 B는 아래에서 위로 놓인 순서에 따라 A가 먼저, B가 나중입니다. B 위의 불규칙한 경계는 B가 형성된 뒤 생긴 표면이므로 C보다 앞섭니다. 그 위에 C가 놓였으므로 C는 그 경계 뒤입니다. 마지막으로 D는 A와 B를 끊고 C까지 지나가므로, D가 관통한 지층들이 만들어진 뒤에 생긴 것입니다.

따라서 단면의 선후 관계는 A → B → 부정합 경계 형성 → C → D로 정리했습니다. 여기서 부정합은 주변 지층의 순서를 뒤집는 표시가 아니라, 아래 지층과 위 지층 사이에 형성 과정의 중단과 경계가 있었다는 조건으로 사용했습니다.

조건 하나를 바꾼 새 단면

이번에는 A층과 B층 사이에 부정합 경계가 있었고, 검은 암맥 D는 A와 B까지만 끊은 뒤 그 위의 C층에는 닿지 않았습니다. 지층의 배열은 여전히 아래에서 A, B, C 순서였지만, 관입 위치가 달라진 문제였습니다.

학생은 이번에는 그림 옆에 먼저 두 문장을 적었습니다.

• 바뀐 조건: D가 C를 관통하지 않음, 부정합 경계의 위치가 A와 B 사이임
• 그대로인 조건: A·B·C의 아래위 배열, D가 실제로 끊은 지층

그 뒤 A가 먼저 쌓이고, A가 드러난 뒤 부정합 경계가 생겼으며, 그 위에 B가 놓였다고 판단했습니다. C는 B 위에 있으므로 B 뒤입니다. 그러나 D는 A와 B만 끊고 C에는 닿지 않으므로 C보다 먼저입니다. 새 순서는 A → 부정합 경계 형성 → B → D와 C의 관계 확인에서 끝나지 않고, 그림의 관통 여부를 더 확인해야 했습니다. 단면에서 D가 B를 끊은 뒤 C가 그 위에 놓인 것으로 표시되어 있었으므로 최종 순서는 A → 부정합 경계 → B → D → C가 되었습니다.

표시 없이 다시 확인한 결론

마지막에는 해설이나 색 표시를 가린 채 새 단면을 받았습니다. 아래쪽에는 P층, 그 위에는 Q층, Q층과 R층 사이에는 부정합 경계가 있었고, 관입체 S는 P와 Q만 끊었습니다. 학생은 먼저 “위에 있는 R이 무조건 마지막”이라고 쓰지 않았습니다.

대신 P와 Q의 배열, 경계의 위치, S가 실제로 끊은 층을 차례로 확인했습니다. P가 먼저이고 Q가 그 위에 놓였으며, 그 사이의 부정합은 P 뒤 Q 앞에 해당했습니다. S는 P와 Q를 관통하지만 R에는 닿지 않으므로 R보다 먼저입니다. 학생은 P → 부정합 경계 → Q → S → R이라고 답한 뒤, “S가 R을 끊지 않았기 때문에 R보다 뒤라고 할 근거가 없고, R은 S 위에 놓였으므로 S 뒤에 형성되었다”고 설명했습니다. 원래 단면과 변형 단면을 대조해 보니, 순서를 바꾼 원인은 지층의 숫자가 아니라 관입 위치와 부정합 경계의 위치였습니다.