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전홍달(영월군문화관광해설사)
지리`지질 의 시대별 분류
0.고생대
지금으로부터 5억 8000만 년 전부터 2억 2500만 년 전까지의 시대로서, 초기부터 캄브리아기 ·오르도비스기 ·실루리아기 ·데본기 ·석탄기 및 페름기의 6기(紀)로 구분된다. 캄브리아기에서 실루리아기까지의 시대를 구고생대, 데본기에서 페름기까지의 시대를 신고생대라고 한다. 구고생대층은 영국의 한국에 분포한 하부 고생대층의 층서 분류상의 상부를 말한다. 시대적으로는 중부 캄브리아기부터 중부 오르도비스기에 해당한다. 석회암과 돌로마이트질 석회암으로 되어있는데, 지역에 따라 암상과 두께가 달라서 다른 층서단위로 구분한다. 삼엽충, 두족류 등 다수의 대형화석과 코노돈트, 오스트라코다 등의 미화석(微化石)이 산출된다.
지질시대의 현생누대(顯生累代:Phanerozoic Eon)를 동물 화석의 변천에 입각해서 3분한 것 중 초기의 대(代).
그러나 캄브리아기에는 아직 대부분 동물의 각질부가 석회질보다는 유기질로 되어 있으며, 주로 삼엽충(三葉蟲)과 완족동물(腕足動物)이 지배적이었다. 오르도비스기에는 세계적으로 필석퇴적상(筆石堆積相)과 각질퇴적상이 발달하여 전자는 주로 필석류를 수반하는 흑색 셰일로, 후자는 주로 삼엽충 ·완족류 및 두족류(頭足類)의 화석을 가진 석회질암으로 되었다. 이 시대의 무척추동물은 석회질로 된 각질부를 이루었고, 특히 척추동물의 시조인 원시어류가 최초로 출현하였다.
실루리아기 후기에는 최초의 육상식물이 출현하였고, 데본기에는 어류가 크게 번성하였으며, 이 시대의 후기에는 양서류가 최초로 출현하였다. 석탄기에는 양치식물 ·석송류(石松類) ·유절류(有節類) 등이 크게 번성하였고, 파충류가 최초로 출현하였다. 페름기 말에는 삼엽충 ·사방산호(四放珊瑚) ·판상산호 ·방추충 등이 절멸하고, 완족동물 ·바다나리 ·나우틸로이드 등 무척추동물군의 큰 쇠퇴현상이 있었다.
선캄브리아대 최후기에 있었던 세계적인 한랭 현상은 캄브리아기 초기까지 계속되었으나, 그 후 온난기가 지속되어 실루리아기에는 고위도 지역까지 산호초가 발달하였다. 석탄기에 유럽과 북아메리카 대륙에서는 열대 및 아열대성의 습윤한 기후가 우세하였고, 페름기에는 건조한 기후가 지배적이었다.
그러나 이 시대의 남반구 곤드와나 대륙에서는 빙하가 크게 발달하는 한랭한 기후가 형성되었다. 실루리아기 후기에 유럽의 북서부인 노르웨이 ·스코틀랜드 등에서 칼레도니아 조산운동이, 중국 남부에서는 광서운동(廣西運動)이 일어났고, 석탄기와 페름기에 걸쳐 중남부 유럽에서는 바리스칸 조산운동이 있었다. 북아메리카 대륙의 동부 애팔래치아 지향사에서는 오르도비스기 후기에 타코닉 변란, 데본기 후기에 아카디안 변란 등의 조산운동이 각각 일어났다.
0.중생대 [中生代, Mesozoic era]
지질시대에서 화석이 풍부하게 나타나기 시작한 이후의 시기를 크게 세 부분으로 나눌 때 가운데에 해당하는 시대이다. 고생대(古生代)와 신생대(新生代) 사이의 시대로, 약 2억 2,500만 년 전부터 약 6,500만 년 전까지의 1억 6,000만 년간에 해당한다. 오래된 순서부터 트라이아스기·쥐라기·백악기의 3기로 나뉜다.
중생대 무척추동물 가운데 가장 두드러진 것은 암모나이트(ammonite)이고, 척추동물로는 파충류, 특히 공룡류가 현저히 발전하였다. 육상식물로는 은행나무·소철류·소나무류 등의 겉씨식물이 번성하였다.
중생대의 기후와 지질활동
중생대는 전반적으로 기후가 대체로 온난하였다. 트라이아스기에 대륙중심부가 가끔 건조기후 아래 놓이기도 했으나, 백악기에는 기후대와 사계절의 구분이 이루어졌다. 한편, 지질학적으로는 비교적 조용했으나 후기에 이르러서 알프스 조산운동(造山運動)이 일어났다. 환태평양지역은 중생대를 통해 자주 격렬한 지각변동이 발생했고, 특히 백악기에는 화산활동이 빈번하였다. 백악기 전기에는 큰 해침(海浸)이 일어났으며, 백악기 말기에는 전세계적으로 대규모의 해퇴(海退)가 있었다.
0.신생대 [新生代, Cenozoic Era]
요약 지질시대의 5대 구분 중 가장 새로운 것.
지금으로부터 약 6500만 년 전에서 현재에 이르는 기간을 말한다. 오랜 것부터 제3기와 제4기의 2기로 구분되며, 제4기는 약 180만 년 전부터 시작되었다. 중생대에 번영하였던 두족류인 암모나이트류나 파충류인 공룡류 등은 절멸되었고, 이들을 대신하여 포유류·조류·경골어류 등이 본대에서 번성하였다.
한편 해서(海棲) 무척추동물로는 유공충, 부족류나 복족류 등이 표준화석으로 많이 등장한다. 포유류로는 말·코끼리·코뿔소 등의 선조가 발전하였으며, 원시식충류로부터 진화된 영장류에서 인류가 출현하기도 하였다. 식물에서는 속씨식물 등이 뚜렷한 번식을 하였다. 현재 세계의 해륙분포는 신생대 초기에 범세계적으로 활동한 알프스조산운동의 결과이며, 히말라야·알프스 등의 대산맥도 이때 형성되었다. 제4기는 빙하시대(氷河時代)라고도 하며 주기적으로 4번에 걸쳐 빙기가 있었다.
신생대(新生代, Cenozoic Era)는 지질 시대의 구분 중 가장 최근의 시대이다. 약 6550만년 전, 백악기 말 공룡이 멸종한 KT 경계를 기준으로 나뉜다.
신생대는 크게 팔레오기와 네오기로 나뉜다. 팔레오기는 다시 팔레오세와 에오세, 올리고세로 구분하며, 네오기는 마이오세, 플리오세, 플라이스토세, 홀로세로 구분한다. 예전에는 신생대를 팔레오세에서 플리오세까지의 제3기와 플라이스토세/홀로세의 제4기로 구분했으나, 이제는 공식적으로는 사용하지 않는다.
신생대는 '포유류의 시대'이다. 작고 단순한 포유류로 시작해서 땅과 바다와 하늘 모두로 퍼져나갔다.
지질학적으로는 대륙이 현재의 위치로 자리잡은 시기이다. 오스트레일리아-뉴기니가 곤드와나에서 분리되어 북쪽의 동남아시아 부근으로 이동했고, 남극 대륙은 지금의 남극점으로 이동했다. 인도아대륙은 유라시아와 충돌하면서 히말라야 산맥을 만들었다. 대서양은 더 넓어졌으며, 남아메리카와 북아메리카가 연결되었다.
신생대의 세계 오스트랄로피테쿠스
신생대는 6500만 년 전부터 현세에 이르는 지질시대의 마지막 시기이다. 크게 제3기와 제4기로 나뉘고, 제3기는 차례로 팔레오세 ·에오세 ·올리고세 ·마이오세 ·플라이오세로 세분되며, 제4기는 홍적세와 충적세로 구분된다. 제3기의 팔레오세 ·에오세 ·올리고세를 묶어 고제3기(古第三紀)라 하고, 마이오세와 플라이오세를 합쳐 신제3기(新第三紀)라고도 한다. 신생대 초기에는 현재 지구상의 대륙과 해양이 대체적인 윤곽을 드러내기 시작하여 점차 시간이 흐르면서 그 모습을 갖추었다. 생물계에서는 포유류와 속씨식물이 급격히 번성하여 현재의 동 ·식물계를 이루게 되었고, 제4기에는 인류가 출현하여 현대인으로 진화하였다.
⑴ 생물계:포유류는 중생대 트라이아스기에 이미 출현하였으나 이들 원시포유류는 덩치가 극히 작았을 뿐 아니라 그 수도 적었고, 대부분 중생대 말기에 전멸하였다. 현재의 포유류는 백악기 말기에 판토테리아(Pantotheria)에서 진화한 유대류(有袋類)와 유태반류(有胎盤類)가 신생대로 넘어와 크게 번성한 것이다. 중생대의 육지와 바다 및 공중을 지배한 공룡 ·어룡 ·익룡은 백악기 말에 절멸되어 신생대 초기에는 생태계에 큰 공백이 생겼고, 포유류는 이를 이용하여 매우 빠른 속도로 진화하였다.
초기의 포유류는 대체로 작은 몸과 작은 두개골에 짧은 사지와 다섯 개의 발가락, 44개의 치아를 가졌으나, 점차 진화가 진행됨에 따라 몸과 두개골이 커지고, 사지의 구조도 생활습성에 따라 세분화하고 치아의 수도 감소하였다. 이와 같은 현상은 말 ·낙타 ·코끼리 등의 조상를 통해 잘 나타난다. 유대류는 생존경쟁에서 유리한 조건을 갖춘 유태반류에 압도되어 대부분 지역에서 소멸되었으나 호주대륙에서는 아직까지 그 명맥을 유지하고 있다. 신생대 초기에 호주대륙이 다른 대륙에서 격리되어, 다른 동물의 침입이 불가능했기 때문이다. 식물계는 백악기 중기 이후 번성한 속씨식물이 신생대에 들어와 그 종류가 더욱 다양화하고 현대화하였다.
신생대 초기의 팔레오세와 에오세의 온대산림에는 포플러 ·자작나무 ·오리나무 등이, 올리고세의 온대삼림에는 참나무 ·너도밤나무 ·밤나무 등이 나타났고, 마이오세에는 초원이 넓게 발달하였다. 마이오세 이후에는 기온이 점차 낮아져 열대 ·아열대 식물은 적도지역으로 축소되고 대신에 한대성 식물이 남쪽으로 크게 확산되었다. 바다에서는 이매패류와 복족류 등 연체동물이 계속 발전하였고 유공충도 크게 번성하였다. 특히 고제3기에는 화폐석(貨幣石)이라는 대형 유공충이 번성하여 이 시대를 화폐석의 시대라고 부르기도 한다.
⑵ 인류의 출현:신생대에서 가장 중요한 사항은 인류의 출현이다. 인류는 분류학적으로 영장목(靈長目)에 속하는데, 영장목의 선조는 신생대 초기의 여우원숭이와 안경원숭이에서 시작되어 신생대 중기의 원숭이류를 거쳐 신생대 말기에 인류의 선조가 되는 원인(猿人)으로 발전한다. 최초의 원인은 오스트랄로피테쿠스(Australopithecus africanus)로, 이 원인은 두개골의 크기가 현대인의 반 정도밖에 안 되었고 아직 턱과 이마의 구조가 원숭이류와 유사하였다.
이후에 출현한 직립원인(直立猿人)은 두개골의 크기가 현대인의 2/3에 가까웠고 치아구조도 현대인에 가까운 모습을 하였으며, 불을 사용할 줄 알았다. 직립원인 이후에는 두개골의 크기와 치아구조가 현대인과 흡사한 네안데르탈인이 출현하였다. 현대인보다 체구가 작고 조금 굽은 네안데르탈인은 약 30만 년 전에 출현하여 7만 년 전까지 생존하였으며, 종교의식을 행한 흔적이 있다. 그 후 약 3만 5000년 전에는 현대인과 같은 종에 속하는 크로마뇽인이 출현하여 현대인(Homo sapiens)의 선조가 되었다.
⑶ 지각변동:신생대에는 대륙의 분리와 이동이 더욱 활발해졌다. 신생대 초기에 호주대륙과 남극대륙이 갈라져 나갔고, 인도가 세이셸군도에서 떨어져 나와 북쪽으로 이동하여 유라시아대륙과 충돌하게 되었다. 이로 인해 고생대 이래 남반구와 북반구에 가로놓인 테티스해가 사라지고, 이 지역을 따라 알프스-히말라야조산운동이 일어나 알프스산맥과 히말라야산맥이 형성되었다.
마이오세에는 아프리카로부터 아라비아반도가 분리되어 현재의 홍해와 아덴만이 이루어졌고, 미국의 캘리포니아만도 이 때에 생겼다. 대륙판들의 이동으로 중생대 이래 대서양과 인도양이 점차 확장되어, 대서양 북부에서는 홍적세 이래 그 너비가 약 48km가 넓어졌다. 한편, 제4기 동안에는 유럽의 스칸디나비아반도와 북아메리카의 허드슨만 지역이 그 동안 두터운 얼음으로 덮여 있다가 최후의 빙하기가 지난 후 점차 얼음이 녹자 크게 융기하였으며, 세계적으로 해수면(海水面)도 100m 정도 상승하였다.
⑷ 기후:신생대 초기인 팔레오세와 에오세는 일반적으로 온난하여 열대 ·아열대성기후가 폭넓게 발달하였다. 그러나 올리고세 초기부터는 기온이 점차 떨어졌고, 제4기 홍적세에 이르러서는 빙하시대가 내습하였다. 이러한 한랭한 기후가 발달한 시기를 대빙하시대(大氷河時代)라고 한다. 대빙하기에는 사이사이에 기온이 상승하여 온난한 기후를 유지하던 때들이 있었는데, 이 시기를 간빙기(間氷期)라 한다.
대빙하 동안에는 지금까지 모두 3회의 간빙기가 있었음이 밝혀졌고, 이 간빙기를 경계로 4개의 기간으로 구분된다. 또한 열대와 온대지역의 온도가 현재보다 5∼10℃ 낮았고, 유럽 북부와 시베리아의 대부분이 두꺼운 얼음에 덮여 있었다. 따라서 대양의 해수면이 현재보다 100m 정도 낮아, 러시아의 시베리아 동부와 북아메리카의 알래스카가 연결되었고, 영국이 유럽에, 동남아 근해의 섬들이 대륙에 육지로 연결되어 동식물의 이동이 가능했다. 현재는 네번째 빙하기가 지난 후의 간빙기에 해당되는 시기라고도 한다.
0.구석기시대
구석기시대는 약 60만 년 전에 시작되었다고 하며, 인류의 전역사 중 최후의 1∼2만 년을 제외한 대부분의 시대에 걸쳐 있었고 자연환경의 변화도 극심하였다. 각지의 생활내용은 단조로웠으며, 변화도 적어 수렵·채집의 경제단계를 벗어나지 못하였다.
0.신석기시대
약 1만 년 전, 즉 지질학상 홀로세(世)인 제4빙기가 끝난 후빙기(後氷期)에 해당되는 시기이다. 이 시대의 특징은 생산경제의 발전과 기술의 진보 등 2가지를 들 수 있으며, 그래서 이 시기를 ‘인류의 위대한 생산혁명’이라고도 한다.
이 시대에는, 식량을 채집하고 뗀석기[打製石器]를 사용하던 구석기 단계에서 벗어나 인류가 식량을 생산할 수 있게 되면서 자연의 의존에서 벗어나 자연을 이용 개발할 수 있는 단계로까지 발전하였다. 동시에 인류는 정착 ·촌락 생활이 가능해져, 결과적으로 문명형성의 기틀이 마련되었다. 기술이 진보하여 식량을 저장하거나 익혀 먹기 위한 용기로서 토기가 발명되었고, 농경 ·수렵 ·벌채용의 도구로 간석기[磨製石器]가 사용되었다.
0.청동기시대
BC 4000년경 근동(近東)에서 시작된 청동기시대(靑銅器時代)는 실속 있는 발명과 발견으로 인류의 생활을 한층 풍부하게 하였다. 이러한 발전의 구체적인 내용은 구리와 청동을 비롯한 금속의 채광·정련·주조를 우선 들 수 있고, 관개가 행하여지고 범주(帆舟) 수레가 사용되기 시작하였으며, 벽돌과 돌의 건축, 대토목공사, 계산과 측량, 도기(陶器)의 제조 등이 이루어지게 되었다. 주조·환원·합금이라는 야금술(冶金術)은 농업이나 목축은 물론이거니와 도기·직물·배를 만드는 데 비해서도 훨씬 어려운 기술적인 문제를 지니고 있었다. 따라서 야금이나 채광에 종사하는 사람은 초기 단계부터 특수한 지위를 차지하였으며, 일반 민중과는 달리 특별대우를 받았다.
경제는 이후 고대 도시문명 형성의 기초가 되었다.
0.태양
태양은 태양계의 중심에 자리하여 지구를 비롯한 8개 행성(行星), 위성(衛星)·혜성(彗星)·유성물질(流星物質) 등의 운동을 직접 또는 간접으로 지배하고 있는 항성(恒星)이다.
지구에서 가장 가까운 항성으로, 표면의 모양을 관측할 수 있는 유일한 것이다. 지구에서 평균거리 1억 4960만km에 있으나, 지구가 근일점(近日點)을 지나는 1월 초에는 이보다 250만km(평균거리의 1.7%)가 가까워지고 원일점(遠日點)을 지나는 7월 초에는 마찬가지로 250만km 더 멀어진다. 태양의 지름은 약 139만km로 지구의 지름의 109배, 따라서 부피는 지구의 130만 배, 질량은 약 2×1033g로 지구의 33만 배, 평균밀도는 지구의 1cm3당 5.52g에 대해서 약 1/4인 1.41g이다.
이처럼 태양의 밀도가 지구보다 작은 까닭은, 태양이 지구처럼 고체의 껍질을 가진 것이 아니라, 전체가 거대한 고온의 기체의 공이기 때문이다. 태양의 기체를 이루는 원소는 그 스펙트럼(태양스펙트럼)으로부터, 대부분이 수소 H, 다음이 헬륨 He이고, 이 밖에 극히 적은 양의 나트륨 Na, 마그네슘 Mg, 철 Fe 등 지구상에서 알려진 원소 약 70종이 기체상태로 존재하는 것이 확인되었다. 육안으로 보아 둥글고 빛나는 부분을 광구(光球)라고 하는데, 이는 물론 기하학적인 면이 아니고, 표면에서 깊이 약 300km까지의 층으로 그 온도는 약 6,000℃이다. 이보다 더 깊은 곳으로부터 나오는 빛은 도중에 있는 물질에 흡수되어 밖으로 나오지 못한다. 따라서 태양의 내부는 직접 관측할 수 없고, 표면의 상태로부터 이론적으로 추정한다.
현재 태양의 중심부는 온도 1500만℃, 압력은 약 30억atm인 초고온 ·초고압의 기체로 이루어졌고, 가장 많이 있는 수소의 원자핵(양성자)이 충돌해서 열핵융합반응(熱核融合反應)을 일으켜, 양성자 4개가 헬륨의 원자핵(α입자)으로 뭉치고, 이 때 질량의 0.7 %가 소실하여 에너지로 바뀌는 원리로, 태양이 매초 방출하는 방대한 에너지를 생산하고 있는 것으로 생각된다.
온도는 광구의 아래쪽에서 상층으로 가면서 내려갔다가 채층(彩層)에 들어가면 다시 오르기 시작한다. 채층은 광구 밖으로 이어지는 극히 얇은, 두께 약 1만km의 층으로, 개기일식에서 광구가 달에 가려질 때 붉은 색으로 빛나는 데서 그 이름이 유래한다. 또, 바깥쪽에는 역시 개기일식 때 태양의 반지름 또는 그 2배 정도까지 희게 빛나는 코로나(corona)가 있다. 온도는 100만℃나 되는 고온이지만, 극히 희박하기 때문에 가장 밝은 아래 부분에서도 광구의 밝기의 100만분의 1 정도로 매우 약하다.
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