지사학
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1. 개요
지사학은 지구의 역사와 지질학적 사건들을 연구하는 학문이다. 17세기 니콜라스 스테노는 지층 누중의 법칙 등 기본 원리를 제시했고, 18세기 제임스 허튼은 동일 과정설을 통해 지구의 점진적인 변화를 설명했다. 19세기 찰스 라이엘은 동일 과정설을 발전시켰으며, 20세기 방사성 연대 측정 기술의 발달은 지질학적 사건의 절대 연대 측정에 기여했다. 지사학은 층서학, 구조 지질학, 고생물학, 퇴적학, 연대 측정 등의 연구 방법을 활용하며, 판 구조론, 풍화, 침식, 퇴적, 고기후학 등과 연관된다. 지질 시대는 선캄브리아 시대, 고생대, 중생대, 신생대로 구분된다.
니콜라스 스테노는 17세기에 지층 누중의 법칙 등 역사 지질학의 기본 원리를 제시했고, 제임스 허튼은 18세기에 동일과정설과 심원한 시간 개념을 제안했다.[3][4][5][6][7] 19세기 찰스 라이엘은 동일과정설을 발전시켰으며, 현대 지질학은 격변적 사건과 점진적 과정 모두 지구 역사에 영향을 미쳤음을 인정한다.[8] 19세기 후반 방사성 붕괴 발견 및 20세기 방사성 연대 측정 기술 개발은 지질학적 사건의 절대 연대 측정 수단을 제공하였다.
지질학은 역사 과학으로 여겨지며, 이에 따라 역사 지질학이 이 분야에서 두드러진 역할을 한다.[9] 역사 지질학은 지구의 구조와 구성을 형성하는 지질학적 과정과 그 방식을 연구하는 물리 지질학과 많은 부분을 다룬다. 역사 지질학은 물리 지질학을 과거로 확장한다.[1]
2. 역사 지질학의 발전 과정
2. 1. 17세기: 기본 원리 확립
17세기 동안 니콜라스 스테노는 지층 누중의 법칙, 수평성의 원리, 측방 연장의 원리를 포함한 역사 지질학의 여러 기본 원리를 처음으로 관찰하고 제안했다.[3]
2. 2. 18세기: 동일과정설과 심원한 시간
18세기 제임스 허튼은 오늘날 모든 지질학 분야의 기본 원리인 동일 과정설을 제안하였다. 동일 과정설은 오늘날 작용하는 것과 동일한 자연 현상에 의해 형성된 지구를 설명하며, 이는 느리고 지속적인 지질학적 변화의 산물이다.[4][5] 이 이론은 "현재는 과거의 열쇠이다"라는 문구로 요약할 수 있다.[6] 허튼은 또한 심원한 시간(Deep time)에 대한 개념을 설명했다. 18세기 유럽에서 기독교 성경의 문자적 해석에 근거한 지구 역사에 대한 지배적인 개념은 격변설 사건에 의해 형성된 젊은 지구였다. 그러나 허튼은 느리고 지속적인 변화에 의해 형성된 매우 오래된 지구를 묘사했다.[7]
2. 3. 19세기: 동일과정설 발전과 격변설 논쟁
19세기에 찰스 라이엘은 동일 과정설을 더욱 발전시켰다.[8] 동일 과정설은 오늘날 작용하는 것과 동일한 자연 현상에 의해 형성된 지구를 설명하며, 이는 느리고 지속적인 지질학적 변화의 산물이다.[4][5] 이 이론은 "현재는 과거의 열쇠이다"라는 문구로 요약할 수 있다.[6]
18세기 유럽에서 기독교 성경의 문자적 해석에 근거한 지구 역사에 대한 지배적인 개념은 격변설 사건에 의해 형성된 젊은 지구였다. 그러나 제임스 허튼은 느리고 지속적인 변화에 의해 형성된 매우 오래된 지구를 묘사했다.[7] 현대 지질학자들은 일반적으로 지구의 지질학적 역사가 충돌 사건 및 화산 폭발 유형과 같은 갑작스럽고 격변적인 사건과 풍화, 침식, 퇴적과 같은 점진적인 과정의 산물임을 인정해 왔다.
2. 4. 20세기 이후: 방사성 연대 측정과 판 구조론
19세기 후반에 방사성 붕괴가 발견되고 20세기에 방사성 연대 측정 기술이 개발되면서 지질학적 역사의 사건에 대한 절대 연대를 도출할 수 있는 수단이 제공되었다.
3. 역사 지질학의 연구 방법
경제 지질학은 연료와 원자재의 탐사 및 채취와 관련하여 특정 지역의 지질학적 역사에 대한 이해에 크게 의존한다. 환경 지질학은 지진과 화산 활동과 같은 자연 재해의 영향을 조사하며, 지질학적 역사에 대한 상세한 지식에 의존해야 한다.
역사 지질학에서는 다음과 같은 연구 방법들을 사용한다.3. 1. 층서학
지층은 지구 역사의 지질 기록을 나타낸다. 층서학은 지층의 순서, 위치 및 연대를 연구하는 학문이다.
3. 2. 구조 지질학
구조지질학에서 다루는 내용은 암석의 변형 과정이다.
3. 3. 고생물학
화석은 지구 역사의 유기적 흔적이다.[9] 역사 지질학적 맥락에서 고생물학적 방법은 화석과 주변 암석을 포함한 환경을 연구하고 이를 지질 연대기에 배치하는 데 사용된다.
3. 4. 퇴적학
퇴적학은 퇴적물의 생성, 이동, 퇴적 및 속성 작용에 대한 연구이다.[9] 퇴적암은 석회암, 사암, 셰일 등을 포함하며 지구 역사의 기록 역할을 한다. 퇴적암은 화석을 포함하고 있으며, 오랜 시간에 걸쳐 풍화, 침식 등 지질학적 과정에 의해 변형된다.
3. 5. 연대 측정
지질학에서는 상대 연대 측정과 절대 연대 측정을 통해 지질학적 사건의 순서와 시기를 결정한다. 상대 연대 측정은 사건의 전후 관계를 파악하고, 절대 연대 측정은 방사성 연대 측정 등의 방법을 통해 사건의 구체적인 시기를 밝혀낸다.
3. 5. 1. 상대 연대 측정
역사 지질학은 특정 수치 연대나 범위를 결정하지 않고, 지질학적 사건들의 순서를 서로 관련하여 설정하기 위해 상대 연대 측정을 활용한다.[10]
3. 5. 2. 절대 연대 측정
절대 연대 측정은 지질학자들이 수치 연대 또는 범위에 기반하여 지질학적 사건의 보다 정확한 연대기를 결정할 수 있도록 한다. 절대 연대 측정에는 방사성 연대 측정 방법, 예를 들어 방사성 탄소 연대 측정, 칼륨-아르곤 연대 측정, 우라늄-납 연대 측정의 사용이 포함된다. 루미네선스 연대 측정, 연륜 연대 측정, 아미노산 연대 측정은 절대 연대 측정의 다른 방법이다.[11]
4. 판 구조론과 역사 지질학
판 구조론은 암석권 판의 움직임이 지구의 지질학적 역사 전반에 걸쳐 지구를 어떻게 구조화했는지 설명한다.[12]
5. 풍화, 침식, 퇴적
풍화 작용, 침식, 퇴적은 오랜 지질학적 시간에 걸쳐 일어나는 점진적인 지질 과정이다. 암석 주기에서 암석은 끊임없이 파괴되고, 운반되고, 퇴적되면서 퇴적암, 변성암, 화성암의 세 가지 주요 암석 유형을 순환한다.
6. 고기후학
고기후학은 지질 시대에 기록된 과거 기후를 연구하는 학문이다.
7. 지질 시대
지질 시대는 지구의 역사를 나타내는 시간 단위이다. 크게 선캄브리아 시대, 고생대, 중생대, 신생대로 구분된다. 각 시대는 다시 여러 기(紀)로 세분화된다.
| 누대 | 대 | 기 | 세 | 시작 (백만 년 전) |
|---|---|---|---|---|
| 현생누대 | 신생대 | 제4기 | 홀로세 | 0.0117 |
| 플라이스토세 | 2.558 | |||
| 신제3기 | 플리오세 | 5.333 | ||
| 마이오세 | 23.03 | |||
| 고제3기 | 올리고세 | 33.9 | ||
| 에오세 | 56.0 | |||
| 팔레오세 | 66.0 | |||
| 중생대 | 백악기 | 후기 백악기 | 100.5 | |
| 초기 백악기 | 약 145.0 | |||
| 쥐라기 | 후기 쥐라기 | 163.5 ± 1.0 | ||
| 중기 쥐라기 | 174.1 ± 1.0 | |||
| 초기 쥐라기 | 201.3 ± 0.2 | |||
| 트라이아스기 | 후기 트라이아스기 | 약 235 | ||
| 중기 트라이아스기 | 247.2 | |||
| 초기 트라이아스기 | 252.2 ± 0.5 | |||
| 고생대 | 페름기 | 298.9 ± 0.2 | ||
| 석탄기 | 펜실베이니아기 | 323.2 ± 0.4 | ||
| 미시시피기 | 358.9 ± 0.4 | |||
| 데본기 | 419.2 ± 3.2 | |||
| 실루리아기 | 443.4 ± 1.5 | |||
| 오르도비스기 | 485.4 ± 1.9 | |||
| 캄브리아기 | 541.0 ± 1.0 | |||
| 원생누대 | 신원생대 | 에디아카리아기 | 약 635 | |
| 크리오겐기 | 850 | |||
| 토니아기 | 1000 | |||
| 중원생대 | 스테니아기 | 1200 | ||
| 에크타시아기 | 1400 | |||
| 칼림마기 | 1600 | |||
| 고원생대 | 스타테리아기 | 1800 | ||
| 오로시리아기 | 2050 | |||
| 리아시아기 | 2300 | |||
| 시데리아기 | 2500 | |||
| 시생누대 | 신시생대 | 2800 | ||
| 중시생대 | 3200 | |||
| 고시생대 | 3600 | |||
| 시원시생대 | 4000 | |||
| 명왕누대 | 4567 |
7. 1. 선캄브리아 시대
지구 탄생 초기부터 고생대 이전까지의 시기이다. 선캄브리아대는 원생누대 신원생대 에디아카리아기를 포함한다. 이 시기에 생명체의 초기 진화가 이루어졌다.7. 2. 고생대
고생대는 다양한 생물 종이 폭발적으로 증가하고 육상 생물이 출현한 시기이다. 고생대는 페름기, 석탄기, 데본기, 실루리아기, 오르도비스기, 캄브리아기로 나뉜다. 각 기의 시작 연대는 다음과 같다.| 기 | 시작 연대 (백만 년 전) |
|---|---|
| 페름기 | 298.9 ± 0.2 |
| 석탄기 | 358.9 ± 0.4 |
| 데본기 | 419.2 ± 3.2 |
| 실루리아기 | 443.4 ± 1.5 |
| 오르도비스기 | 485.4 ± 1.9 |
| 캄브리아기 | 541.0 ± 1.0 |
7. 3. 중생대
파충류, 특히 공룡이 번성했던 시기이다.| 대 | 기 | 세 | 시작 (백만 년 전) |
|---|---|---|---|
| 중생대 | 백악기 | 후기 백악기 | 100.5 |
| 초기 백악기 | 약 145.0 | ||
| 쥐라기 | 후기 쥐라기 | 163.5 ± 1.0 | |
| 중기 쥐라기 | 174.1 ± 1.0 | ||
| 초기 쥐라기 | 201.3 ± 0.2 | ||
| 트라이아스기 | 후기 트라이아스기 | 약 235 | |
| 중기 트라이아스기 | 247.2 | ||
| 초기 트라이아스기 | 252.2 ± 0.5 |
7. 4. 신생대
Cenozoic영어는 포유류가 번성하고 인류가 진화한 시기이다. 신생대는 고제3기, 신제3기, 제4기로 나뉜다.| 대 | 기 | 세 | 시작 (백만 년 전) |
|---|---|---|---|
| rowspan="7" 신생대 | rowspan="2" 제4기 | 홀로세 | 0.0117 |
| 플라이스토세 | 2.558 | ||
| rowspan="2" 신제3기 | 플리오세 | 5.333 | |
| 마이오세 | 23.030 | ||
| rowspan="3" 고제3기 | 올리고세 | 33.9 | |
| 에오세 | 56.0 | ||
| 팔레오세 | 66.0 |
8. 역사 지질학과 한국
역사 지질학(Historical geology영어)은 지구의 과거 지질학적 사건과 그 변화를 연구하는 학문이다. 한국에서는 아직 역사 지질학이라는 용어가 널리 쓰이지는 않지만, 관련 연구는 활발하게 진행되고 있다.
8. 1. 역사 지질학과 사회적 기여
역사 지질학은 지구의 구조와 구성을 형성하는 지질학적 과정과 그 방식을 연구하는 물리 지질학을 과거로 확장한다.[1] 경제 지질학은 연료와 원자재 탐사 및 채취와 관련하여 특정 지역의 지질학적 역사에 대한 이해에 크게 의존한다. 환경 지질학은 지진과 화산 활동 같은 자연 재해의 영향을 조사하며, 지질학적 역사에 대한 상세한 지식에 의존해야 한다.참조
[1]
서적
The Earth Through Time
John Wiley & Sons
[2]
서적
The Earth Through Time
John Wiley & Sons
[3]
서적
The Earth Through Time
John Wiley & Sons
[4]
서적
The Earth Through Time
John Wiley & Sons
[5]
웹사이트
Geological Time {{!}} Digital Atlas of Ancient Life
https://www.digitala[...]
2021-04-18
[6]
서적
The Earth Through Time
John Wiley & Sons
[7]
간행물
Theory of the Earth; or an Investigation of the Laws Observable in the Composition, Dissolution, and Restoration of Land upon the Globe
iarchive:transaction[...]
Royal Society of Edinburgh
1788
[8]
웹사이트
Geological Time {{!}} Digital Atlas of Ancient Life
https://www.digitala[...]
2021-04-25
[9]
논문
Geological reasoning: Geology as an interpretive and historical science
https://pubs.geoscie[...]
1995-08-01
[10]
웹사이트
7.1: Relative Dating
https://geo.libretex[...]
2021-04-23
[11]
웹사이트
7.2: Absolute Dating
https://geo.libretex[...]
2021-04-23
[12]
서적
The Earth Through Time
John Wiley & Sons
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