< 지 사 학 >
1. 지사학의 방법
① 지사학의 5대 법칙
ⓐ 동일 과정의 법칙
현재 지구상에서 일어나고 있는 지각의 변화는, 과거 지질시대를 통하여 현재와 똑같은 속도로 일어나고 있다는 설, 지질 현상을 해석하는 기초적 원리로서 J.Hutton이 제창
ⓑ 지층 누중의 법칙
모든 퇴적암은 퇴적물이 겹겹으로 쌓여서 된 지층으로, 아래에 있는 지층이 위에 있는 지층보다 먼저 생겼다고 본다. 즉, 지층이 뒤집힌 흔적이 없으면, 아래의 지층이 위의 지층보다 먼저 생긴 것이라는 원칙. 지층의 퇴적 순서를 결정하는 근본적인 법칙으로 N.Steno에 의해 처음 주장, W.Smith에 이르러 활용되기 시작
ⓒ 부정합의 법칙
부정합의 시간적 간격이 큰 경우 부정합면을 경계로 하여 위 아래 두 지층 속에 있는 화석군의 내용이 크게 달라 진다. 즉, 위에 있는 지층일수록 진화된 생물의 화석이 산출된다. 따라서 이 부정합을 기준으로 지질시대를 구분할 수 있다는 사실을 부정합의 법칙이라 한다. J.Hutton에 의해 주장
ⓓ 동물군 천이의 법칙
지층 속에는, 아래에서 위로 올라 갈수록 진화된 화석이 존재하며, 같은 화석이 반복되어 나타나지 않는다. 그러므로 화석군의 변천을 조사하면 지층의 생성 순서를 알 수 있으며, 또 이것으로 지층을 대비할 수 있다는 사실을 동물군 천이의 법칙이라 한다. W. Smith에 의해 주장
ⓔ 관입의 법칙
화성암이 어떤 암석에 관입했을 때, 관입당한 암층은 관입한 화성암 보다 먼저 생긴 것이므로, 시간적인 선후관계를 쉽게 알 수 있는데, 이것을 관입의 법칙이라 한다. J. Hutton에 의해 발견
② 화 석
ⓐ 화석의 보존
• 광물성분의 삼투 : 화석생물체가 다공질일 때 지하수에 녹아있던 SiO2, CaCO3 등이 침투하여 구멍을 채워 견고하게 됨
• 치환작용 : 생물조각을 치환– 규화목( 나무줄기와 SiO2의 치환)
• 건류 : 오랜 압력과 지열에 의해 건류되어 흑연화
• 몰드와 캐스트: 화석의 외형을 반영
ⓑ 규화목
옛 지질 시대에 살던 식물의 목질부가 SiO2 한 분자씩 치환되어 돌처럼 굳어진 식물의 화석
ⓒ mold
지층 속에 있는 화석이 지하수로 용해되어 완전히 제거되어 그 화석의 외형과 똑같은 형태만 이 남은 것.
ⓓ cast
mold의 자국이나 mold 속에, 지하수가 녹아 있던 광물질이나 퇴적물이 가득 들어가 굳어져 그 원형이 복원된 화석.
ⓔ 표준화석 : 지층의 시대를 알 수 있는 화석
• 생존 기간이 짧다
• 지리적으로 넓게 분포
• 식별이 용이하고 개체수가 많음(고생대의 삼엽충, 중생대의 암모나이트)
ⓕ 시상화석
화석의 생물이 살았던 환경에 대한 정보를 주는 화석.
ⓖ 화석의 가치
고지리도, 기후의 지시자, 진화론의 실증자, 지층의 대비, 지질시대의 구분
ⓗ Biostorm
화석이 밀집한 렌즈형 모양의 지층.
2. 지질시대의 구분
① 층서단위
ⓐ 시간층서단위(연대층서단위)
지질연대에 따라 지층을 구분하는 단위이며, 각 단위는 어떤 시간적 범위를 대표함.
ⓑ 암석층서단위
지층을 구성하는 암질에 따라 지층을 구분하는 단위로 큰 순서로부터 누대층, 층군, 층, 층원, 단일층의 단위가 있음.
ⓒ 생물층서단위
지층에서 산출되는 화석의 내용에 따라 지층을 구분하는 단위로, 생층서대(biozone)을 기본단위로 하며, 생존기간대(range zone), 군집대(assemblage zone), 번성대(acme zone)의 단위가 있음.
★ 층서단위의 비교
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시간층서단위 |
지질학적 연대 |
암석층서단위 |
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누대(累代)-Eonothem |
누대층(累代層)-Eon |
층(層)-formation 층군(層群)-formation group 누층군(累層群)-formation supergroup |
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대(代)-Erathem |
대층(代層)-Era |
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기(紀)-System |
계(系)-Period |
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세(世)-Series |
통(統)-Epoch |
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절(節)-Stage |
조(組)-Age |
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대시(帶時)-Chronzone |
대(帶)-Chron |
★ 암석의 신고 판단법
• 퇴적암 : 누중의 법칙
• 화성암 : 부정합의 법칙, 관입의 법칙
②지질시대구분(영문, 한글 반드시 순서 숙지 바람)
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ERA 대 |
PEORIOD 기 |
EPOCH 세 |
M.Y.B.P. |
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신 생 대 CENOZOIC |
QUATERNARY 제 4기 |
Holocene 홀로세 |
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0.1 2 5 25
55 67 100 140 160 180 200 205 215 250 270 290 330 365 385 390 405 415 425 460 485 500 515 540 570
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Pleistocene 홍적세 |
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TERTIARY 제 3기 |
NEOGENE 신 제3기 |
Pliocene 플라이오세 |
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Miocene 마이오세 |
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PLAEOGENE 고 제3기 |
Oligocene 올리고세 |
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Eocene 에오세 |
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Paleocenc 팔레오세 |
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중 생 대 MESOZOIC |
CRETACEOUS 백 악 기 |
Upper |
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Lower |
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JURASSIC 쥬 라 기 |
Upper |
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Middle |
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Lower |
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TRIASSIC 트라이아스기 |
Upper |
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Middle |
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Lower |
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고 생 대 PALEOZOIC |
PERMIAN 폐름기 |
Upper |
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Lower |
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PENNSYLVANIAN (P) 석탄기 |
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MISSISSIPPIAN (M) 석탄기 |
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DEVONIAN 데본기 |
Upper |
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Middle |
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Lower |
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SILURIAN 실루리아기 |
Upper |
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Lower |
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ORDOVICIAN 오르도비스기 |
Upper |
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Middle |
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Lower |
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CAMBRIAN 캠브리아기 |
Upper |
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Middle |
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Lower |
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PRECAMBRIAN 원생대 ARCHEAN 시생대 |
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③한국의 지질개요
ⓐ지질총괄
• 선캠브리아누대의 것으로 생각되는 변성퇴적암의 주요 분포지는 한반도 중부에 있음.
• 두 개의 큰 고생대층 분포지는 평안남도와 강원도 북부에 위치.
• 비교적 큰 중생대층의 분포지는 경상북도에 있고 평안남도와 강원도 북부에 위치.
• 제 3계의 작은 분포지는 동해안에 따라 몇 곳에서와 서해안의 두 곳에서 발견됨.
• 북한에는 화강암의 저반이 거의 무질서하게 곳곳에 분산되어 있으나, 남한에서는 지나방향(북북동–남남서방향)에 관계있는 분포상태를 보여주며, 분포 면적과 저반의 규모가 큼.
• 제 4기의 화산암은 백두산 부근, 반도 중앙부, 동남해안, 제주도, 울릉도에서 발견.
• 지층의 특징으로는 해성층이 적고 육성층이 많으며, 고생대 전반까지의 지층은 대체로 해성층이나 고생대 말엽의 지층의 태반과 중생대층의 전부, 신생층의 약 반은 육성층에 속함.
ⓑ 경기육괴의 선캠브리아 변성암
• 경기변성암 복합체 – 대부분 준편마암류.
– 부천층군
– 시흥층군
– 양편층군
• 춘천계
– 장락층군
– 춘성층군
• 연천계
– 화강편마암에 의해 관입되고, 조선계에 의하여 부정합으로 덮힘.
ⓒ 영남육괴의 선캠브리아 변성암
• 영남계
– 평해통
– 기성통
– 원남통 : 원남층, 동수곡층, 장군석회암층, 두음리층
• 율리계
– 율리통
– 태백산통
• 지리산편마암복합체
– 지리산 부근에 분포. 근원암은 영남계와 율리계에 대비.
ⓓ 북한의 선캠브리아 변성암
• 마천령계
• 화강편마암류
• 상원계
– 직현통
– 사당우통
– 구현통
ⓔ 옥천누층군
ⓕ 캠브리아, 오르도비스누계
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평안남도(성천) |
강원도(상동면) |
강원도(영월) |
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오르도비스기 |
조 선 계 |
대 석 회 암 통 |
상부 |
만 달 통 |
두위봉 규암 |
상동층군 |
영 흥 층 |
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직운산 셰일 |
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중부 |
초 산 통 |
막골 석회암 |
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두무골 셰일 |
문 곡 층 |
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하부 |
동점 규암 |
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캠브리아기 |
화 절 층 |
삼척층군 |
와 곡 층 |
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세송 슬레이트 |
마차리층 |
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대 기 층 |
삼방산층 |
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양 덕 통 |
만 항 층 |
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장산 규암 |
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ⓖ 실루리아계
• 회동리층
ⓗ 석탄, 폐름누계
• 홍점통 : 자색, 녹회색, 조립사암, 사질셰일, 석회암, 역암으로 구성되며 석탄기에 퇴적.
삼척탄전의 만항층, 금천층과 영월탄전의 요봉층, 판교층에 대비 됨.
• 사동통 : 흑색, 암흑색, 회색사암, 흑색 셰일, 석탄, 석회암으로 구성되며 페름기에 퇴적.
삼척탄전의 장성층과 영월 탄전의 밤치층, 미탄층에 대비 됨.
★ 무연탄층을 협재함이 특징적.
• 고방산통 : 염회색, 유백색, 셰일로 구성되며 페름기에 퇴적.
삼척탄전의 함백산층과 고한층에 대비 됨.
• 녹암통 : 녹색, 적색사암, 셰일로 이루어지며, 트라이아스기에 퇴적.
삼척탄전의 동고층에 대비 됨.
★ 이 4가지 통을 묶어 평안계라 함.
• 평안누층군 – 상부고생대층
평안계에 대비되는 남한의 누층군으로 아래에서 위로 만항층, 금천층, 밤치층, 장성층, 함백산층, 도사곡층, 고한층, 동고층으로 구분.
ⓘ 대동층군
• 선연통
• 유경통
• 화강암
– 쥐라기 말에 관입한 대보화강암류.
• 묘곡층
– 경상분지 영양소분지 북서단에 소규모로 분포.
ⓙ 경상누층군
• 신동층군
– 낙동층 : 저색 셰일의 협재가 없고 역암, 사암, 미사암, 셰일로 이루어짐.
– 하산동층 : 저색층이 빈번하게 협재 됨이 특징이며, 사암, 역암, 저색 미사암, 회색 셰일로 이루어짐
– 진주층 : 저색층의 협재가 없으며, 회색 사암, 회색 셰일, 역암으로 구성.
• 하양층군
– 칠곡층 : 저색층을 함유하며, 사암, 셰일, 역암으로 구성.
– 신라역암 : 역암과 이와 호층을 이루는 사암, 이암으로 구성. 현무암, 안산암 역을 포함하는 것이 특징.
– 함안층 : 주로 적색 셰일, 사암으로 구성.
– 진동층 : 저색층이 전혀 없음이 특징.
• 유천층군
– 화산활동 최성기에 생성.
– 안산암, 유문암질 등의 용암, 응회암, 용결응회암과 이에 협재된 퇴적암으로 구성됨.
• 불국사관입암군
– 유천층군까지 관입한 화강암을 주로 하며, 암맥, 반려암, 섬록암 등도 있음.
ⓚ 제 3계
• 봉산통
– 봉산탄전에 분포하는 퇴적암류로 셰일과 사암의 호층, 역암층 및 갈탄층으로 구성.
• 용동통
– 함경북도 명천지역에 발달하며 사암 및 셰일로 되어 있고, 탄층을 협재함.
• 장기층군
– 경상북도 동편 장기지역에 분포하며 역암, 화산암류, 사암, 셰일, 응회암의 호층으로 된 함탄층의 순서로 이루어짐.
• 연일층군
– 경상북도 동편에 분포하며 장기층군을 부정합으로 덮으며 아래로부터 역암 및 셰일로 되어있음.
– 마이오세에 퇴적되었으며, 북한의 명천통이 이에 대비.
• 명천통
– 장기층군과 유사하나 화산암류는 현무암으로만 되어 있고, 마이오세에 퇴적.
• 서귀포층
– 플라이세에 속하는 지층으로 사암 및 이암으로 되어 있으며, 해서 패류 및 유공충의 화석이 다량 산출.
ⓛ 제 4계
– 대부분이 고화되지 않은 자갈, 모래, 점토, 토탄으로 퇴적되어 있으며, 시대가 밝혀진 것은 제주도의 신양리층.
– 강원도 철원부근의 현무암대지, 황해도 신계 지구의 현무암재지 및 경상북도 영일군의 현무암 노출지가 화산암류로 산출. 제주도와 백두산의 현무암도 대부분 플라이토세(홍적세)에 분출한 것.
– 충적층