지구과학 고2 지구의 역사와 한반도의 암석

상대 연령

지층 누중의 법칙·동물군 천이의 법칙·관입 법칙·부정합의 법칙으로 지층의 선후 관계를 결정한다.
지층과 암석의 겹침·자름 관계를 이용해 '무엇이 먼저이고 무엇이 나중인가'만을 정하는 방법으로, 햇수는 알려 주지 않고 순서만 알려 줍니다.
책상 위에 종이를 여러 장 아무렇게나 겹쳐 놓았다면, 위에 있는 종이가 나중에 놓인 것입니다. 지층도 똑같습니다. 순서를 정하는 데는 시계가 필요 없고 겹침만 보면 됩니다.

쉽게 말하면

지사학과 지질 연대에서 순서를 세우는 도구가 상대 연령의 법칙들입니다. 법칙이 여러 개지만, 관통하는 원리는 딱 하나입니다. 나중에 일어난 사건은 먼저 있던 것을 덮거나 자를 수 있지만, 그 반대는 불가능하다는 것입니다. 이 문장 하나면 법칙 대부분을 되살릴 수 있습니다.

지층 누중의 법칙은 아래 지층이 위 지층보다 먼저 쌓였다는 것입니다. 나중에 오는 퇴적물은 이미 있는 것 위에 얹힐 수밖에 없기 때문입니다. 단, 습곡으로 지층이 뒤집혔다면 이 법칙이 그대로 통하지 않으니 먼저 뒤집혔는지를 확인해야 합니다.

관입의 법칙은 뚫고 들어간 마그마가 뚫린 지층보다 나중이라는 것입니다. 없는 것을 뚫을 수는 없으므로 뚫린 쪽이 먼저 있었어야 합니다. 관입한 화성암 주변의 지층이 열을 받아 변성되어 있는지(접촉 변성)를 보면 관입인지 아닌지를 확인할 수 있습니다.

부정합의 법칙은 부정합면을 경계로 아래와 위 사이에 긴 시간 공백이 있다는 것입니다. 부정합면 위의 지층은 융기·침식·침강이 모두 끝난 뒤에 쌓인 것이므로 확실히 나중입니다.

동물군 천이의 법칙은 성격이 조금 다릅니다. 시간이 흐르면서 생물은 변해 가므로, 지층에 든 화석의 종류가 지층의 시대를 알려 준다는 것입니다. 이 법칙 덕분에 멀리 떨어져 서로 이어 볼 수 없는 두 지역의 지층도 '같은 시대'로 묶을 수 있습니다. 이것을 지층 대비라고 하며, 여기에 쓰이는 화석이 표준 화석입니다.

여기에 수평 퇴적의 법칙(지층은 원래 수평으로 쌓인다)과 지층 연속성의 법칙(하나의 지층은 옆으로 이어진다)을 더하면, 한 지역에서 벌어진 사건을 순서대로 세울 도구가 모두 갖춰집니다.

이렇게 나타납니다

  1. 예시 1
    관입인지 분출인지 구별하기
    화성암이 위 지층을 뚫고 들어간 관입암이라면, 화성암 위아래 양쪽 지층 모두가 열을 받아 변성되어 있고 화성암은 위 지층보다 나중입니다. 반면 용암이 지표에 흘러 굳은 뒤 그 위에 새 지층이 쌓인 것이라면, 아래 지층만 변성되어 있고 위 지층에는 그 화성암의 조각이 자갈로 들어 있을 수 있습니다. 주변 변성의 범위가 판정의 열쇠입니다.
  2. 예시 2
    떨어진 두 지역의 지층을 잇기
    서로 수백 km 떨어진 두 지역의 지층은 눈으로 이어 볼 수 없습니다. 그런데 두 지층에서 같은 종류의 표준 화석이 나오면 같은 시대에 쌓였다고 판단할 수 있습니다. 화석이 시간의 이름표 역할을 하는 것이고, 이것이 동물군 천이의 법칙이 쓰이는 방식입니다.
  3. 예시 3
    한 지역의 역사를 순서대로 세우기
    지층이 쌓이고, 습곡으로 휘어지고, 융기해 깎이고(부정합), 다시 지층이 쌓이고, 그 전체를 단층이 자르고 있다면 순서는 그대로입니다. 자르는 것이 잘리는 것보다 항상 나중이므로, 무엇이 무엇을 자르는지만 차례로 확인하면 됩니다.

순서대로 하면

지질 단면도에서 사건 순서 세우기
  1. 1먼저 지층이 뒤집혔는지 확인합니다. 뒤집히지 않았다면 아래 지층이 더 오래된 것입니다(지층 누중의 법칙).
  2. 2화성암이 있으면 관입인지 분출인지 봅니다. 주변 지층이 위아래 모두 변성되어 있으면 관입이고, 뚫린 지층보다 나중입니다.
  3. 3부정합면을 찾습니다. 침식된 면이나 기저 역암이 있으면 그 위아래 사이에 융기·침식이 끼어 있습니다.
  4. 4단층이나 절리처럼 다른 것을 '자르는' 구조를 찾습니다. 자르는 쪽이 언제나 나중입니다.
  5. 5찾아낸 사건들을 '자르는 것은 나중'이라는 원칙 하나로 줄 세웁니다.
  6. 6화석이 있으면 동물군 천이의 법칙으로 다른 지역의 지층과 같은 시대인지 대비합니다.

자주 하는 오해

지층 누중의 법칙을 예외 없이 적용하기
이렇게 생각하기 쉬움아래 지층은 무조건 위 지층보다 오래되었다
실제로는지층이 심하게 습곡되어 뒤집혔다면 아래에 있는 지층이 오히려 나중에 쌓인 것일 수 있습니다.
지층 누중의 법칙은 '쌓인 그대로 있을 때'만 성립합니다. 횡와 습곡처럼 지층이 완전히 누워 뒤집히면 순서도 뒤집힙니다. 그래서 실제로는 사층리나 점이 층리 같은 퇴적 구조로 지층의 위아래가 뒤집혔는지를 먼저 확인한 뒤에 누중의 법칙을 적용합니다.
상대 연령이 '대략적인 나이'라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움상대 연령은 정확하지 않은 나이, 절대 연령은 정확한 나이다
실제로는상대 연령은 부정확한 햇수가 아니라 아예 햇수를 말하지 않습니다. 오직 순서만 말합니다.
'A가 B보다 먼저'라는 정보에는 오차가 없습니다. 정확도가 낮은 것이 아니라 종류가 다른 정보인 것입니다. 그래서 상대 연령으로는 두 지층 사이에 100년이 흘렀는지 1억 년이 흘렀는지 알 수 없고, 그 햇수는 절대 연령으로만 채울 수 있습니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

지사학과 지질 연대고2

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

없음 — 이 개념이 마지막입니다

같은 단원의 개념 — 지구의 역사와 한반도의 암석

관입암과 분출암고2광물고2광물의 물리적 성질고2규산염 광물고2단층고2변성암고2부정합고2습곡고2시상 화석고2암석의 순환고2절대 연령(방사성 동위원소)고2접촉·광역 변성 작용고2지사학과 지질 연대고2지질 구조고2지질 시대 구분고2퇴적 구조고2퇴적암고2표준 화석고2풍화·침식·퇴적고2한반도 지질고2화석과 지질 시대고2화성암고2

자주 묻는 질문

Q1화석이 없는 지층도 순서를 정할 수 있나요?
네. 지층 누중·관입·부정합의 법칙은 화석이 없어도 겹침과 자름 관계만으로 적용됩니다. 다만 화석이 없으면 멀리 떨어진 지역의 지층과 시대를 맞춰 보는 지층 대비가 어려워집니다.
Q2동물군 천이의 법칙이 성립하려면 무엇이 전제되어야 하나요?
생물이 시간이 흐르며 변해 왔고, 한번 사라진 종은 다시 나타나지 않는다는 전제입니다. 그래서 특정 화석 무리의 조합이 특정 시대에만 나타나고, 그 조합이 시대의 이름표 역할을 할 수 있습니다.
Q3자르는 것이 항상 나중이라는 원칙에 예외는 없나요?
겹침과 자름 관계 자체에는 예외가 없습니다. 없는 것을 자르거나 덮을 수는 없기 때문입니다. 주의할 것은 '무엇이 무엇을 자르는지' 판정을 잘못하는 경우이며, 그래서 접촉면 주변의 변성 흔적이나 조각의 포함 관계를 근거로 확인합니다.
교육과정 2022 개정 · 고2 지구과학 · 지구의 역사와 한반도의 암석 수록 기본 (교육과정 단원)

이제 순서에 실제 햇수를 채워 넣을 차례입니다. 절대 연령(방사성 동위원소)에서 반감기로 나이를 계산해 보세요.

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