지사학은 지구의 역사를 연대순으로 구분하고 지질적 현상을 연구합니다.
지구의 역사를 정리하기 위한 과학자들의 노력은 여러 관찰과 이론, 논문들을 통해 지구의 역사에 대한 가설을 만들었다.
지사학의 원리
지사학은 지층을 연구하는 작업에서 기초가 시작된다. 퇴적물에 대해서 개념을 정리하는 이유도 이와 같다.
다음 내용들은 지사학에서 연대의 순서를 정리하기 위한 기본 개념들로 활용하고 있다.
지층 누중의 법칙
지층은 아무런 작용이 없으면 계속 뭔가 쌓인다고 보면 된다. 지층이 역전죄지 않았다면 아래 지층이 더 오래된 지층이다.
지층이 역전 되었다면 퇴적구조(점이층리, 사층리, 연흔, 건열)를 이용하여 지층의 상하를 판단한 후 이 법칙을 적용한다.
관입의 법칙
관입한 암석은 관입당한 암석보다 나중에 생성되었다.
관입이라는 용어부터가 생소하기 때문에 살펴볼 필요가 있다. 마그마와 관련된 내용이다.
마그마가 상승하는데 지표 밖으로 나오지 못하면 관입이다. 이 때 관입한 암석의 위와 아래가 모두 변경된 것이 확인된다.
다른 한편으로 마그마가 상승하여 지표 밖으로 나오는 것은 분출이다. 아래쪽 지층은 변경되고 위쪽은 기저역암이 있다.
관입이 되면 지층 누중의 법칙에 예외가 발생하게 되는 것이다.
부정합의 법칙
퇴적물에서 부정합에 대해서 살펴보았다. 연속적인 퇴적층의 퇴적이 중단되어 시간적 차이가 날 때를 부정합이라 한다.
부정합을 기준으로 상하 두 지층 사이에 화석군이 크게 달라지며, 지질시대의 구분 기준이 된다.
동물군 천이의 법칙
오래된 지층일수록 시대가 오래된 생물의 화석이 산출되고 새로운 지층일수록 최근 연대의 생물 화석이 산출된다.
즉, 표준 화석을 이용해서 지층의 선후관계를 파악할 수 있다는 가설이다.
개인적으로 이 부분은 약간 애매한 부분이 있지 않은가 생각한다. 고대 멸종 동물이나 해저 동물이 어떤 격변을 통해 화석화 되었는지를 밝히는 부분이 필요하다고 본다.
동일 과정설
현재 일어나는 지구상의 모든 지질학적 활동들은 과거에도 동일한 과정과 속도로 일어났다.
동일과정이 성립하지 않는다면 다른 지질학의 원리들이 성립할 수 없다.
따라서 현재의 지질학적 변화를 연구하여 지구의 역사를 알아낼 수 있다.
지층의 대비
서로 멀리 떨어져 있는 지층들이 같은 시대에 생성 되었는지 다른 시대에 생성 되었는지 비교하는 것을 말한다.
어떤 방법들로 대비를 할 수 있는지 살펴보자
암상의 의한 대비
지층을 구성하고 있는 암석의 성분, 조직, 색깔, 지질 구조의 특징을 조사하여 동일한 시대에 퇴적된 지층을 찾는 방법
건층은 암상의 대비를 할 때에 기준으로 삼을 수 있는 논리를 제시하는 석탄층과 응회암층을 말한다.
석탄은 퇴적된 식물들이 열을 통해 가열될 때에 발생되고, 응회암은 화산의 분출 후에 발생되기 때문에 해당 범위의 동일 시기의 이벤트를 추정하는 단서가 된다.
화석에 의한 대비
서로 멀리 떨어진 지층을 비교할 때에 주로 화석에 의한 대비를 이용한다.
표준화석으로 같은 시대에 만들어진 지층을 비교한다.
개인적으로 주의해야할 점은 과학적인 객관성을 더하기 위해 진화론이나 다른 가설들이 지질학에 혼합되는 잡학적인 접근은 되도록 피하는 것이 필요하다고 본다.
아울러, 역사적으로 기록되고 있거나 신화적으로 표현되 고 있는 역사 시대 이전의 전지구적 격변등이 발생 할 경우 이상적인 논리로 검증할 수 없는 지구의 역사가 있을 수 있다는 점을 간과해서는 안된다.
교과서에서 지구과학에 대해 배우고 있지만 역사를 검증하는 작업은 여전히 가설과 믿음으로 이루어진 부분이 있다는 점을 기억할 필요가 있다.