지질 시대의 구분과 지층·화석

핵심 정리

지질 시대는 지구가 생긴 이후의 역사를 뜻하며, 층층이 쌓인 지층의 특징으로 시대를 구분한다. 지층의 생성 시기는 지층에 포함된 화석과 지질 계통으로 결정한다. 고생대는 약 5억 4100만 년 전부터 약 2억 5200만 년 전까지의 시기이다. 중생대는 고생대와 신생대 사이의 지질 시대로서 현생누대 시대 구분에 속한다. 고생대에 생성된 암석은 지질 시대 구분상 고생대 지층에 포함된다.

지층의 상대적 생성 순서는 쌓인 방식에서 나온다. 지층이 역전되지 않았다면 아래층이 위층보다 오래되었다. 부정합 아래에 놓인 지층은 위의 지층보다 먼저 생성되었다. 이 원리와 화석의 생존 시기를 함께 쓰면 지층의 선후 관계를 판단할 수 있다. 화석은 생존한 시기 범위 안에서만 산출된다.

표준 화석은 지질 시대를 정의하고 식별하는 데 쓰는 화석이다. 표준 화석은 짧은 수직 범위, 넓은 지리적 분포, 빠른 진화 경향을 가져야 한다. 삼엽충은 고생대를 대표하는 표준 화석이다. 암모나이트는 중생대를 지시하는 표준 화석이다. 공통알 화석은 중생대 지층에서 주로 발견되는 표준 화석이다. 방추충 화석은 고생대 석탄기에서 페름기를 지시하며, 화폐석은 고생대 후기에 번성한 표준 화석이다.

지층의 환경도 화석과 함께 읽는다. 해성층은 바다에서 퇴적된 지층으로 해양 환경을 나타내며 육성층과 구별된다. 석탄층은 주로 고생대 석탄기와 중생대 쥐라기 등 특정 지질 시대의 육성 퇴적층에서 발견된다.

자세히

지질 시대의 구분은 지층이 쌓인 순서와 그 안에 든 생물의 변화를 함께 기준으로 삼는다. 각 시대의 경계는 생물의 대량 멸종 같은 지질학·고생물학의 주요 사건으로 정해진다. 예를 들어 백악기와 팔레오세는 공룡 멸종의 이전과 이후를 기준으로 나뉜다. 백악기까지 지구 위에 살았던 공룡 화석은 중생대 말의 대멸종 이후 자취를 감추고, 그 뒤의 지층에서는 포유류 화석이 두드러진다. 이처럼 화석의 종류가 바뀌는 지점이 시대의 경계가 된다. 지질 시대는 이렇게 큰 단위로 나뉘며, 고생대·중생대·신생대는 현생누대에 속하는 세 구분이다.

지층의 나이를 정하는 방법은 크게 두 가지이다. 첫째는 지층의 쌓임 순서를 보는 방법이다. 역전되지 않은 지층에서는 아래층이 위층보다 오래되었다. 둘째는 화석을 보는 방법이다. 화석은 그 생물이 살았던 시기 범위 안에서만 산출된다. 여러 지층에서 같은 화석이 나오면 그 화석의 생존 시기 범위와 지층의 쌓임 순서를 함께 살펴 지층의 생성 시기를 추정할 수 있다. 부정합이 있으면 그 아래 지층과 위 지층 사이에 오랜 침식이나 퇴적 중단이 있었음을 뜻하므로, 부정합 아래의 지층이 먼저 생성되었다고 판단한다.

표준 화석은 이 두 번째 방법의 핵심이다. 좋은 표준 화석은 수직 범위가 짧아 특정 시기에만 나타나고, 지리적 분포가 넓어 먼 지역의 지층끼리도 상관 관계를 맺게 해 준다. 반대로 지대 화석은 분포가 제한되어 지층을 대비하는 데는 쓰기 어렵다. 따라서 어떤 화석이 어느 시대를 가리키는지 정확히 알아야 한다. 고생대 지층에서는 삼엽충과 방추충이 자주 쓰이고, 중생대 지층에서는 암모나이트와 공통알 화석이 쓰인다. 같은 석회암 안에서 암모나이트가 나오면 그 지층은 중생대 지층으로 판단한다.