지구의 생성설과 지층 누중의 법칙

지구의 생성설

18세기 말에서 19세기초기에 일어난 산업혁명시기에 지하자원개발 특히 석탄의 채굴이 대규모로 진행되었다. 이 지층에서 발견된 고생물을 이용하여 지구의 변화에 대한 학설을 프랑스의 고생물학자이며 정치가인 큐비에(George Cuvier, 1769-1832)와 영국의 지질학자 버크랜드(W. Buckland, 1784-1856) 등이 주장하였다.

 

 

이는 옛날에는 현재에 볼 수 없는 격심한 이변(異變)에 의해서 형성되었다는 것이다. 노아의 홍수와 같은 천재(天災)는 지질시대에 몇 번이고 일어나고 그때마다 생물이 멸종하면 신이 또다시 새로운 생물을 만들어 낸다는 학설로서 생물의 진화를 인정하지 않고 천변지이설 또는 급변설 (catastrophism)의 사상을 제시하였다. 이 당시에는 지구의 연령은 1억년 미만으로 믿어왔기에 이 짧은 동안에 단세포 동물에서 인류와 같은 고도의 생물까지 진화(evolution) 되었다고 믿는 것은 어려워서 유일신에 의하여 지질해양학 이런 개념은 스코틀랜드의 Hutton에 의해 Cuvier와 다른 이론을 제시하였다. 그는 우선 침식작용(erosion)과 퇴적작용(deposition)은 병행하여 일어난다고 제시하였다. 육지에서 침식되는 속도와 같은 속도로 해저에서는 퇴적되어 새로운 대륙의 기원이 되고 이것이 융기되어 대륙이 된다고 제시하였다. 또한 지구상에는 평온한 시기와 격렬한 시기가 교차되어 퇴적과 침식이 병행하여 일어난다고 설명하였다.

 

이 같은 사실은 영국 박물학자 Charles Lyell이 1883년에 발간한 “지질학 원론(principles of geology)”에 의하여 잘 알려졌다. Lyell에 의하면, 지구상의 변화를 비자연적 현상으로 설명하는 것은 모순이며 과거나 현재는 동일한 자연법칙과 속도에 의하여 변해간다는 것이다. 그리고 현재의 자연의 변화 법칙을 알면 바로 과거의 변화과정을 능히 추리 해석할 수 있다. 이는 James Hutton의 “현재는 과거의 열쇠이다(The present is the key to the past')”라는 기본철학인 동일(同一)과정설 또는 동형일체설(uniformitarianism)의 특징을 잘 표현하였다. 자연은 돌변적인 것이 아니라 점이적으로 긴 지구의 역사동안에 단세포동물에서 고등동물에 이르기까지 연속적으로 진화되어 왔다는 것을 가르쳐 준다. 지구 변화의 역사는 지구상의 암석의 연령측정과 생물의 탄생시기가 밝혀진 이상 바로 이 동일과정 (uniformitarianism)을 기초로 하여야 합리적으로 풀어 나갈 수 있을 것이다.

 

 

지층 누중의 법칙(law of superposition)

지질연대학(geologic chronology)은 지구를 구성하고있는 암석의 연령을 측정하여 형성된 시기를 측정하는 학문이다. 이중에서 퇴적물의 퇴적작용으로 형성된 지층(strata)은 퇴적암 형태로 산출된다. 사암(sandstone), 이암(mudstone)이라 불리는 퇴적암은 지각을 구성하는 일정한 면적을 차지하고 여러 형태의 퇴적구조를 나타내며 시대별로 퇴적되어 고화된 상태로 산출된다. 따라서 이를 구성하는 퇴적물의 조직에 따라서 사암, 이암 등으로 불리고 지층(地層)이라 할 경우 지각의 구성요소로서 이것을 보았을 경우를 가리킨다. 층(bed/laminae)이란 용어는 지층의 두께, 생성시기, 구성요소 등에 관계없이 모든 지층에 대해서 사용된다. 이와 같은 지층이 2개 포진되어 있을 때 아래 지층이 위에 있는 지층보다 오래된 지층이라는 것은 간단하며 기본적인 명제이다. 이를 지층두증의 법칙이라 한다. 이는 측서학(stratigraphy)에서 기본 법칙이며 덴마크의 Steno(1638-1681)에 의하여 제창되었다고 전해지며, 영국의 지질학자 William Smith(1769-1839)가 많은 지층을 관찰하여 이 법칙의 진가를 인식시켰다. 특히, 각각 다른 지층에는 특징 있는 화석이 포함되어 있음을 발견하여 제시하였다.