지구연대학

역사

층서학

지구 역사에 대한 과학적인 연구는 18세기초에 시작되었는데, 퇴적암층에 있는 동물군의 변화를 포함한 시간적 순서를 밝히는 층서학에서 출발했다. 서로 다른 지역의 퇴적층 내에 특징적인 화석이 포함되어 있는 것에 착안한 학자들은 19세기부터 20세기초에 이런 화석들을 이용해 넓은 지역에 걸친 지층을 대비할 수 있었다. 최근에는 생층서학자들이 화석을 이용해 연속적인 지질시대를 구분하고 화석을 특성화시켰다. 그러나 이 방법은 약 5억 7,000만 년 전 정도까지만 비교적 정확한 결과를 보여준다(→ 연대측정).

방사성 연대측정법

19세기 중엽부터 발전되기 시작한 방사성 연대측정법은 화석으로부터 측정한 상대연령에 절대적인 시간상의 기준을 마련해주었으며, 38억 년 된 암석들까지 지질시대상의 연령을 정량화할 수 있게 했다. 방사성 연대측정법은 암석에 있는 방사성동위원소가 일정한 비율로 딸원소로 붕괴된다는 원리에 기초를 두고 있다. 이 방법을 이용해 여러 조암광물의 연령을 측정하면 이 광물이 포함된 암석이나 지층의 연령을 밝혀낼 수 있다. 이 결과로, 연속적으로 쌓인 암층 내에 보존된 화석의 진화단계를 비교해 얻은 층서학적 시대구분에 절대적인 시간의 기준을 부여할 수 있게 된다(→ 지질기록).

지질시대의 구분

현재 지구의 연령은 약 46억 년에 달하는 것으로 알려져 있다. 지질시대는 지구가 형성된 후 현재까지를 지칭한다. 지질시대는 크게 누대(累代, eon)·대(代)·기(紀)·세(世)로 구분된다(표). 은생초누대라고도 하는 선캄브리아시대는 지질시대의 약 90％를 차지하며, 지구가 형성된 약 46억 년 전에 시작되어 고생대가 시작되는 약 5억 4,200만 년 전에 끝났다. 선캄브리아시대가 끝난 때부터 현재까지를 현생누대라고 한다. 현생누대는 다시 고생대·중생대·신생대의 3대로 세분되는데, 이들의 분류기준은 각 대에 우세했던 생물의 종류이다. 고생대는 해양무척추동물의 시기였고, 중생대는 공룡을 비롯한 파충류가 우세한 시기였으며, 신생대는 포유류의 시대이다.

원시시대의 지구역사

원시시대

개요

원시시대는 오늘날의 지구와는 상당히 다른 물리적·화학적 환경에 있던 지구 역사의 초기를 지칭한다. 원시시대는 지각이 형성된 약 46억 년 전부터 약 35억 년 전까지 약 10억 년 동안 지속되었다. 원시시대는 선캄브리아시대에 포함되는 시대이지만, 당시의 암석이 전혀 발견되지 않는다는 점에서 선캄브리아시대와 큰 차이가 있으므로 여기에서는 따로 분리하여 간략하게 알아보도록 한다.

지구의 형성

현재 태양과 태양계 내의 행성들은 성간기체와 먼지들로 구성된 원시성운의 급작스런 중력붕괴에 의해 형성된 것으로 여겨지고 있다.

중력붕괴의 결과로 형성된 원판 모양의 태양성운은 태양을 중심으로 모였고 성운의 중앙면 주변에 있는 잔유물은 서로 충돌하여 셀 수 없을 정도의 많은 미행성들(작은 크기의 소행성 및 혜성과 유사한 물체들)을 형성했다. 지구를 비롯한 태양계의 행성은 약 46억 년 전에 미행성들의 충돌 및 인력에 의한 축적과 결합으로 형성된 것으로 생각된다. 토성·천왕성·해왕성의 핵들도 역시 같은 시기에 동일한 방법으로 형성된 것으로 추정된다(→ 우주론).

원시지구

원시지구는 오늘날과 매우 다른 성질을 가졌는데, 특히 지구 내부는 매우 뜨거웠던 것으로 생각된다. 지구의 원시대기는 지구의 내부에 포획되어 있던 휘발성 원소의 일부가 빠져나와 형성된 것으로 추정된다. 원시대기는 메탄·암모니아·수소·이산화탄소·헬륨·수증기로 구성되어 있었다.

화산활동으로 지구 내부에서 지표로 방출된 수증기가 대기 중에 머물러 있다가, 응축되어 강수로 낙하해 바다를 비롯한 수권이 형성되었다.

선캄브리아시대의 지구역사

정의

선캄브리아시대는 지각이 형성된 약 46억 년 전부터 다양한 생물이 화석으로 보존되기 시작한 캄브리아기 직전(약 5억 4,200만 년)까지의 시대이다. 과거에는 선캄브리아시대에는 생물이 없었던 것으로 생각되었지만, 이 시대의 지층에서도 생물의 화석이 발견되기 시작했다.

선캄브리아시대는 약 46억 년 전부터 38억 년 전까지의 명왕누대(冥王累代, Hadean Eon), 25억 년 전까지의 시생누대(始生累代, Archean Eon)와 그 이후의 원생누대(原生累代, Proterozoic Eon)로 구분된다.

암석

대부분의 선캄브리아시대 암석은 고생대 이후의 변형을 거의 받지 않은 순상지에 노출되어 있는데, 캐나다 순상지와 발틱 순상지가 대표적인 예이다. 또한 선캄브리아시대의 암석은 대지를 이루기도 하는데, 대지란 고생대 이후에 수평에 가깝게 퇴적암으로 덮인 순상지이며 북아메리카 대지와 러시아 대지가 대표적인 예이다. 10억 년 이상 된 선캄브리아시대의 순상지와 대지의 분포는 그림 1과 같다.

선캄브리아시대의 암석은 고생대 이후에 형성된 조산대 중에도 노출된다. 대양저의 해양지각에서는 선캄브리아시대 암석이 발견되지 않는다. 선캄브리아시대의 암석은 독특한 성질을 보여준다. 많은 선캄브리아시대의 암석은 고온하에서 심한 변성작용을 받아 편마암이나 편암으로 변해 있으며, 편마암 중에는 철광상이 발견되는 경우가 있다.

생물

19세기까지 선캄브리아시대에는 생물이 존재하지 않았고 캄브리아기에 들어 출현한 것으로 생각되었다. 그러나 선캄브리아시대의 지층에서도 여러 종류의 화석이 발견됨에 따라 생물은 선캄브리아시대에도 출현했음을 알게 되었다. 선캄브리아시대의 생물은 주로 조류·박테리아·균류와 같이 작은 단세포생물이었다.

가장 오래된 선캄브리아시대의 생물로는 남아프리카에서 보고된 박테리아와 유사한 생물과 조류의 화석이 있다. 선캄브리아시대의 화석산출지로 잘 알려진 예로는 북아메리카의 건플린트 철광층(20억 년 전)이 있는데, 여기서는 다양한 미화석이 발견되었다. 선캄브리아시대의 다른 미화석 산출지로는 오스트레일리아의 비터스프링스 층이 있다.

고지리와 기후

선캄브리아시대의 수륙분포에 대해서는 아직 알려진 것이 거의 없으며, 선캄브리아시대 말기인 약 7억 년 전에 광범위한 빙하작용이 일어난 사실을 제외하고는 알려진 사실이 거의 없다.

캄브리아기의 지구역사

개요

캄브리아기는 고생대의 가장 오래된 기로 약 5억 4,200만 년 전에 시작되어 4억 8,830만 년 전까지 지속된 시대이며 진화된 생물이 최초로 출현한 시대이다.

캄브리아기는 1835년 영국의 지질학자인 애덤 세지윅에 의해 도입되었다. 세지윅은 영국의 웨일스 지방에 분포하는 지층을 웨일스의 옛 지명인 캄브리아를 따서 캄브리아계(系)라고 명명했는데, 이는 후에 세계적으로 표준이 되는 명칭이 되었다.

암석

캄브리아기의 암석은 습곡·단층·변성 작용을 받은 조산대에 많으며, 대륙 내부에서도 발견된다. 주로 규암·사암·셰일·석회암·백운암으로 되어 있으며, 대부분이 해성층이고 육성층은 거의 없다.

생물

캄브리아기의 지층에서는 해양무척추동물의 화석이 많이 산출되는 반면 육상의 동식물, 담수성 동물, 척추동물의 화석은 발견되지 않는다(→ 화석의 기록). 많은 해양생물은 주로 천해지역에서 서식했다.

캄브리아기의 가장 우세한 해양무척추동물은 절지동물의 일종인 삼엽충이다. 삼엽충은 캄브리아기의 암석에서 산출되는 화석의 75％를 차지하며 지층 대비에 매우 유용한 표준화석이다. 삼엽충을 제외한 캄브리아기의 중요한 해양무척추동물로는 연체동물·극피동물·완족류·환형동물·해면동물·고배류·필석류가 있다. 캄브리아기의 주요 식물화석으로는 남조류가 있다.

선캄브리아시대까지 희귀하던 동물화석이 캄브리아기에 들어와서 갑자기 번성하게 된 이유는 대기성분의 큰 변화, 즉 조류의 광합성으로 산소가 증가했기 때문으로 생각된다. 대기 중의 산소 증가는 태양의 자외선을 막아주는 역할을 하여 무척추동물의 진화에 적합한 환경을 형성했던 것으로 추정된다.

고지리와 기후

캄브리아기는 점진적인 해침이 일어난 시대였다. 캄브리아기 초기의 바다는 주로 대륙 연변부에 제한되어 있었으나 시간이 지남에 따라 대륙내부에 해침이 일어나 캄브리아기 후기에는 북아메리카·유럽·아시아·오스트레일리아의 대부분이 바다로 덮여 있었다.

오늘날의 온대 및 열대 지방에 두꺼운 탄산염암층이 광범위하게 발달하는 것으로 보아 캄브리아기의 기후는 비교적 따뜻했던 것으로 추정된다.

오르도비스기의 지구역사

개요

오르도비스기는 약 5억 년 전에 시작되어 약 7,000만 년 동안 지속된 시대이다. 오르도비스계는 1879년 찰스 랩워스에 의해 최초로 도입되었는데, 그는 웨일스 지역에서 캄브리아계와 실루리아계로만 설정되어 있던 지층에 오르도비스계를 새로이 제안했다.

오르도비스기에는 광물질로 골격이나 패각을 만드는 해양생물이 캄브리아기에 비해 수적으로 풍부하고 다양해졌다.

암석

오르도비스기의 암석은 해성층이 우세하다. 오르도비스기의 해성층은 주로 지향사와 대륙붕에 퇴적되었는데, 지향사에는 주로 경사암과 화산암, 대륙붕에는 석회암과 셰일이 많이 퇴적되었다.

오르도비스기의 지향사는 선캄브리아 순상지 주변에 분포한다.

생물

오르도비스기의 생물계는 캄브리아기의 생물계에 비해 상당히 풍부하고 다양한 양상을 보여준다. 삼엽충은 상당히 진화해 새로운 종류가 많이 출현했으며, 캄브리아기에는 별로 우세하지 않았던 완족류·극피동물·코노돈트·산호류도 빠른 속도로 진화해 풍부해졌다. 필석류가 특히 번성해 층서대비에 유용하게 이용되었다.

식물계에서는 캄브리아기와 별다른 차이가 없으며 조류만이 우세했다.

고지리와 기후

오르도비스기는 캄브리아기에 이어 대규모의 해침이 일어난 시대로서 육지상의 많은 부분이 바다로 덮여 있었다. 미국에서는 타코닉 조산운동으로 애팔래치아 산맥이 형성되었다. 오르도비스기 해성층의 분포는 그림 2와 같다.

오르도비스기는 광범위한 탄산염암의 분포와 이에 포함되어 있는 화석의 종류로 보아 비교적 온난했던 것으로 추정된다. 오르도비스기중에는 빙하작용이 없었다.

실루리아기의 지구역사

개요

실루리아기는 약 3억 9,500만~4억 3,000만 년 전의 시대이다. 실루리아계라는 명칭은 1835년 로드릭 임페이 머치슨이 이 지층의 표식지에 거주하던 실루리아인의 이름을 따서 명명했다.

암석

실루리아기의 가장 특징적인 암석으로는 대지에 퇴적된 석회암과 이암이 있는데, 이들은 비교적 얇은 지층이다. 대지 주변의 지향사에는 주로 이암·미사암·경사암·처트·역암으로 구성된 쇄설성암과 화산암이 두껍게 퇴적되었다. 화산암은 일부 지역을 제외하고는 전체적으로 드물다. 이 기의 암석도 오르도비스기의 암석과 마찬가지로 해성층이 우세하다(퇴적암).

생물

실루리아기의 해양무척추동물 중에는 산호와 해백합류가 특히 번성했으며, 완족류·필석류·코노돈트도 빠른 속도로 진화했다. 선태류와 부족류도 상당히 진화했다. 삼엽충은 서서히 쇠퇴해갔으며, 두족류의 일종인 앵무조개류는 거의 절멸했다. 실루리아계에서는 완전한 어류의 화석이 발견된다. 실루리아기에는 육상식물이 출현했으나, 바다에서는 여전히 조류가 우세했다.

고지리와 기후

실루리아기의 고지리에 대한 정보는 많지 않지만, 당시의 북아메리카 대륙과 유럽 대륙은 현재보다 더 가까운 거리에 있었으며, 유럽에서는 칼레도니아 조산운동이 일어나 칼레도니아 산맥을 형성했다. 전세계에 걸쳐 산호화석이 산출되는 것으로 미루어보아 실루리아기의 기후는 전체적으로 온난했던 것으로 추정된다.

데본기의 지구역사

개요

데본기는 3억 4,500만~3억 9,500만 년 전 년 전까지의 시대이다. 데본계는 세지윅과 머치슨이 1839년에 설정했다.

데본계의 명칭은 영국 남서부의 데본과 콘월 지역을 연구한 데서 명명되었다.

암석

데본기에는 암회색 또는 검은색을 띤 셰일이나 점판암으로 된 해성층이 상당히 넓게 퇴적되었다. 데본기의 대표적 육성층으로는 영국의 웨일스와 스코틀랜드 지방에 분포하는 구적색사암이 있다. 구적색사암은 육상환경에서 퇴적된 사암·역암·이회암·화산암으로 구성되어 있으며, 육상동물과 육상식물의 화석을 많이 포함한다.

남반구에서는 빙성층이 발견된다.

생물

데본기의 해양무척추동물 중 산호와 층공충은 초(礁)를 구성할 수 있을 정도로 번성했으며, 완족류도 번성했다. 부족류는 상당히 증가했으며, 복족류 역시 다양하게 발달했다. 두족류의 일종인 암몬조개의 선조가 출현하기 시작했다.

삼엽충은 계속 쇠퇴 기미를 보였으며, 해백합류와 코노돈트의 화석도 발견된다. 가장 주목할 만한 데본기의 생물은 어류이다. 어류는 데본기에 크게 번성했으므로 데본기를 '어류의 시대'라고 부르기도 한다. 데본기의 어류로는 폐어·갑주어·상어가 있다. 데본기 말엽에는 폐어에서 원시적인 양서류가 진화했다. 식물계에서는 유관속식물이 상당히 발전했다. 초기에는 작은 숲만 있었지만, 중기에는 커다란 삼림이 형성되기 시작했다. 초기의 식물은 주로 양치식물이었는데, 캐나다에서는 이로부터 형성된 석탄층이 발견되기도 한다.

고지리와 기후

데본기 대륙들의 위치는 현재와 달랐다. 북반구에서는 북아메리카·그린란드·유럽이 모여 하나의 대륙을 구성했으며, 남반구에는 오스트레일리아·남극·남아프리카·남아메리카가 모여 있었다. 북아메리카에서는 아카디아 조산운동이 일어났으며, 유럽에서는 실루리아기에 시작된 칼레도니아 조산운동이 계속되었다.

화석으로 미루어 데본기의 기후는 대체로 온난했던 것으로 추정되지만, 일부 지역에 분포된 빙성층은 빙하가 있었음을 알게 한다.

전기 석탄기의 지구역사

개요

석탄기는 2억 8,000만~3억 4,500만 년 전의 시대이다. 석탄계는 1822년에 W. D. 코니비어와 J. 필립스에 의해 설정되었다. 석탄기라는 명칭은 석탄기 지층 내에 석탄층이 많이 협재되어 있는 데서 유래했다.

석탄계는 하부 석탄계와 상부 석탄계로 구분된다. 전기 석탄기는 약 3억 1,500만~3억 4,500만 년 전의 시대이다. 미국에서는 하부 석탄계를 미시시피계라고 한다.

암석

하부 석탄계에는 육성층보다 해성층이 우세하여 석회암이 주를 이루며, 석회질 이암과 사암도 협재되어 있다. 하부 석탄계의 암석은 북반구에 많이 분포하나 남반구에는 그 분포가 적다.

생물

전기 석탄기는 다른 어떤 시대보다도 식물이 번성한 시대였다.

양치식물이 우세했으며, 겉씨식물이 최초로 출현했다. 바다에서는 조류가 번성하여 초를 구성하기도 했다. 무척추동물에는 큰 변화가 일어나지 않았으나 삼엽충과 완족류는 쇠퇴의 기미를 보였고, 극피동물의 일종인 해백합류와 유공충이 번성했다. 암모나이트류 가운데 고니아티테류(goniatites)가 최초로 출현했다. 육상식물이 번성함에 따라 육상동물과 곤충이 나타나기 시작했다. 육상동물 중에는 양서류가 번성했으므로 전기 석탄기를 '양서류의 시대'라고도 한다.

고지리와 기후

전기 석탄기 초기에는 바다가 광범위한 지역을 덮었지만, 시간이 지남에 따라 점차 해퇴가 일어나 육지가 넓어졌다. 해퇴는 남반구 대륙에서 현저했던 것으로 추정된다. 육상식물의 발달로 보아 전기 석탄기의 기후는 상당히 습윤하고 온난했던 것으로 추정된다. 또한 식물화석에는 나이테가 없는데, 이는 계절적인 기온변화가 뚜렷하지 않았음을 시사한다.

후기 석탄기의 지구역사

개요

후기 석탄기는 약 2억 8,000만~3억 1,500만 년 전의 시대이다. 미국에서는 전기 석탄기를 펜실베이니아기라고 한다.

암석

전기 석탄기에는 해성층과 함께 육성층도 많이 퇴적되었다. 해성층은 지향사와 안정한 대지에 퇴적되었는데, 지향사 퇴적물에는 잡사암이 우세하며 대지 퇴적물에는 석회암이 우세하다.

후기 석탄기의 퇴적암은 곳에 따라 윤회층으로 특징지어진다. 윤회층은 일련의 지층이 주기적으로 반복되는 일종의 혼합층으로 사암·셰일·석회암·함탄층으로 구성되어 있다.

적도지방에서는 증발잔류암이 퇴적되었으며, 극지방에서는 빙성암이 퇴적되기도 했다. 후기 석탄기중에는 지각변동이 일어나 화성암과 변성암도 형성되었다.

생물

후기 석탄기의 중요한 화석으로는 유공충의 일종인 방추충이 있는데, 이들은 넓은 해역에 걸쳐 서식했다. 암모나이트류의 일종인 고니아티테류도 빠른 속도로 발달했으며, 사사산호와 해백합류도 발전했다. 어류로는 주로 상어류가 우세했다. 육상에서는 곤충과 양서류가 우세했는데 대표적인 양서류로는 미치류가 있다.

이 시대에 파충류가 최초로 출현했다. 양치류는 전기 석탄기에 이어 계속 번성했으며, 이들은 후에 석탄의 주원료가 되었다. 겉씨식물은 나타났지만 속씨식물은 아직 나타나지 않았다.

고지리와 기후

후기 석탄기의 고지리는 오늘날과는 매우 다른 특징을 보여준다(그림3).

당시의 육지는 2개의 큰 대륙으로 되어 있었는데, 남반구에는 오늘날의 남아메리카·아프리카·남극·오스트레일리아로 구성된 곤드와나 대륙이 있었으며, 북반구에는 북아메리카·그린란드·서유럽으로 구성된 로라시아 대륙이 있었고, 이들 사이에는 테티스 해라는 큰 대양이 있었다.

후기 석탄기의 기후는 지역에 따라 분화된 양상을 보여준다. 남극지방의 기후는 매우 한랭했으며, 북극지방도 비교적 한랭했다. 반면 적도부근은 따뜻한 열대 또는 아열대 기후의 지배를 받은 것으로 생각 된다.

페름기의 지구역사

개요

페름기는 고생대 최후의 시대로서 약 2억 9,900만 년 전에 시작되어 약 2억 5,100만 년 전에 끝났으며, 중생대의 트라이아스기로 계속되었다. 페름계는 1841년 로드릭 머치슨에 의해 명명되었는데, 이 명칭은 이 시대 지층의 표식지인 우랄 산맥 서쪽에 위치한 페름이라는 지명을 딴 것이다.

암석

페름기의 해성층은 지향사와 지향사 주변의 대륙붕에 퇴적되었는데 차지향사인 천해 대륙붕에는 주로 석회암이 퇴적되었으며, 완지향사에는 사암과 셰일이 퇴적되고 이에 간간이 화산암이 분출되었다. 페름기에는 육성층도 상당히 퇴적되었는데, 이들은 주로 사암·역암·셰일로 되어 있으며, 석탄과 빙성층도 일부 지역에 퇴적되었다(→ 퇴적암).

생물

페름기 초기의 생물계는 전기 석탄기의 것과 매우 유사했지만, 말엽에는 많은 해양무척추동물이 절멸했다. 페름기말까지 삼엽충은 완전히 절멸해 지구상에서 자취를 감추었으며, 완족류·사사산호·방추충·해백합과 같은 수많은 해양무척추동물의 여러 종류가 절멸했다(→ 대량절멸). 반면 석탄기에 출현한 파충류는 여러 종류로 발전했다. 식물계에도 상당한 변화가 일어났는데, 양치식물은 석탄기에 비해 많이 쇠퇴했으며 페름기 중엽에는 은행류와 소철류가 출현했다.

고지리와 기후

페름기의 고지리는 후기 석탄기와 유사했다. 남반구에는 여전히 곤드와나 대륙이 존재했고, 북반구에는 앙가라 대륙과 에리아 대륙이 존재했다. 북아메리카에서는 애팔래치아 조산운동이 일어났으며, 석탄기에 시작된 바리스칸 조산운동은 페름기에 끝났다. 페름기에는 대서양이 열리기 시작했다. 페름기 초기에는 빙하작용이 우세한 한랭한 기후였으나 후기에는 건조한 기후로 바뀌었다.

트라이아스기의 지구역사

개요

트라이아스기는 중생대 최초의 시대로서 약 2억 5,100만~1억 9,960만 년 전 사이의 시기이다. 트라이아스계는 1834년 프리드리히 폰 알베르티에 의해 설정되었다.

암석

트라이아스기의 해성층은 지향사·대지·대륙붕에 퇴적되었으며, 적색층과 증발잔류암으로 구성된 육성층은 트라이아스기 동안 매우 넓은 지역에 걸쳐 퇴적되었다.

생물

트라이아스기의 생물계는 고생대와는 상당히 다른 특징을 보여준다.

특히 고생대 동안 다양하고 풍부했던 해양무척추동물의 상당수는 페름기말까지 절멸했기 때문에 트라이아스기의 해성층에서는 화석이 많이 발견되지 않는다. 암모나이트류가 번성했고 부족류와 완족류도 비교적 풍부했으나 유공충·선태류·극피동물은 매우 적다. 육상의 척추동물은 해양무척추동물과는 달리 페름기 말기의 혹독한 환경을 잘 견디었다. 양서류의 일종인 미치류는 계속하여 번성했다. 파충류의 거의 모든 목은 이 시대에 출현했으며, 일부는 번성했다. 트라이아스기 말엽에는 원시포유류도 출현했다. 식물계에는 겉씨식물이 많아졌으며 큰 숲도 있었다.

고지리와 기후

트라이아스기중에는 조산운동이 오랫동안 계속되었다. 우랄 지향사, 태즈먼 지향사, 북아메리카 동부와 남부의 지향사는 마지막 조산운동기를 거쳐 조산대를 이루었다. 지향사는 테티스 해와 환태평양 지역에만 존재했으며, 대륙붕해는 북극주변에 접해 있었다.

트라이아스기는 전지질시대를 통해 대륙이 가장 많이 드러났던 시대로 추정되며, 기후는 매우 따뜻했던 것으로 추정된다. 대륙 내에 퇴적된 적색층과 증발잔류암이 있고 빙하의 흔적이 전혀 없다는 사실은 모두 당시의 따뜻한 기온을 지시해준다.

쥐라기의 지구역사

개요

쥐라기는 1억 9,960만~1억 4,550만 년 전의 지질시대이다. 쥐라계라는 명칭은 1829년 프랑스의 알렉상드로 브롱냐르에 의해 도입되었는데, 그는 프랑스와 스위스의 접경지대에 위치한 쥐라 산맥에 분포하는 백악층을 쥐라계라고 명명했다.

암석

쥐라기에는 해성층·육성층·윤회층이 퇴적되었다.

해성층은 주로 지향사에 퇴적되었으며 석회암·이회암·이암으로 되어 있고, 육성층은 사암·역암·셰일·화산암 등으로 구성되어 있다. 윤회층은 육상환경과 해양환경의 경계부에 많이 퇴적되었으며 석탄층을 포함하기도 한다.

생물

쥐라기의 대표적인 해양무척추동물로는 두족류의 일종인 암모나이트류가 있다. 이들은 다른 두족류인 벨렘나이트와 함께 쥐라기의 바다에서 번성했는데, 이 시대의 암모나이트류에는 매우 복잡한 봉합선이 있었다.

그밖의 해양무척추동물로는 산호류·부족류·복족류·갑각류·완족류·극피동물이 있으나 별 다른 특징은 없었다.

쥐라기에 들어 파충류의 발달은 절정에 달했다. 공룡류는 육상과 바다에 이어, 하늘을 날아다니는 익룡류가 출현했으며 조류의 선조인 시조새도 출현했다. 포유류도 발달했으며 유대류가 우세했고 곤충류도 매우 번성했다. 식물계는 트라이아스기와 마찬가지로 겉씨식물이 번성했는데, 송백류·소철류·은행류가 풍부했다.

고지리와 기후

쥐라기에도 남반구와 북반구에 여전히 2개의 대륙이 존재했으나 갈라지기 시작했다(그림4). 대서양은 트라이아스기에 이어 확장을 계속했고 인도양도 갈라지기 시작했다. 조산운동은 북아메리카 서해안에서 격렬하게 일어났는데, 이는 네바다 조산운동이라고 한다.

쥐라기의 기후는 초기에 다소 한랭했으나 후기로 가면서 온난해졌으며, 일부 지역에는 건조기후가 우세했던 것으로 추정된다.

백악기의 지구역사

개요

백악기는 1억 4,550 만 년 ~ 6,550만 년 전의 시대로 중생대의 마지막 기이다.

백악기의 명칭은 유럽 백악계가 주로 흰색의 백악으로 되어 있는 데서 유래했다.

암석

해성층은 주로 석회암·이암·사암으로 되어 있으며, 특히 영국의 상부 백악계는 대부분이 백악으로 구성되어 있다.

육성층은 사암·역암·셰일로 되어 있다.

생물

백악기는 생물의 변화가 많이 일어난 시기였다. 암모나이트류는 백악기 중엽까지 바다에서 번성했으나 말엽에 절멸했다. 부족류와 복족류는 여러 환경에 적응하면서 다양해졌으며 굴족류도 풍부했다. 다른 해양무척추동물로는 극피동물·해백합·완족류·산호류·선태류가 있었다. 어류는 현생종과 비슷한 종류가 많이 출현했다. 포유류는 쥐라기에 생존하던 종류가 그대로 존속했으며, 조류는 일부 원시종이 시조새로부터 진화했다.

쥐라기와 백악기에 절정을 이루었던 파충류는 백악기말에 들어 급속히 쇠퇴하기 시작했으며, 특히 공룡류는 거의 절멸했다(→ 대량절멸). 반면 포유류는 백악기말에 들어 발달했으며 신생대에 들어서 육상동물의 주역으로 등장하게 되었다.

백악기중에는 식물계에도 큰 변화가 있었다. 초기 백악기에는 쥐라기와 비슷하게 겉씨식물이 우세했지만, 점차 속씨식물과 낙엽수가 우세하게 되었고 현화식물도 발달했다.

고지리와 기후

백악기에 들어서 대서양은 거의 완전히 넓어졌으나, 북아메리카와 유럽은 완전히 분리되지 않았다. 인도양이 계속하여 열림에 따라 인도대륙은 아시아 쪽으로 상당히 근접하게 되었으며 아프리카와 남극도 상당히 멀어지게 되었다(→ 대륙이동). 북아메리카에서는 래러미드 조산운동이 일어났다.

백악기의 기후는 파충류의 번성과 식물군의 분포로 보아 비교적 온난했으며 극지방도 오늘날보다는 따뜻했던 것으로 생각된다. 그러나 후기 백악기의 기후는 지각변동의 영향으로 기온이 다소 떨어졌던 것으로 추정된다.

제3기의 지구역사

개요

제3기는 약 250만~6,500만 년 전의 지질시대이다. 제3기는 오늘날의 지구와 비슷한 자연환경이 형성된 신생대 초기와 중기에 해당한다. 제3기라는 명칭은 북부 이탈리아에 분포된 제2기, 즉 중생대층의 상위에 있는 지층을 지칭하는 것으로 1760년부터 사용되기 시작했다.

제3기는 고제3기와 신제3기의 2기로 구분된다. 고제3기는 다시 팔레오세·에오세·올리고세로 구분되며, 신제3기는 마이오세와 플라이오세로 구분된다.

생물

제3기의 생물계는 전체적으로 현재의 생물계와 상당히 유사하다. 제3기의 중요한 해양무척추동물로는 유공충이 있는데, 부유성 유공충은 제3기 동안 빠른 속도로 진화했으며, 대형 유공충인 화폐석도 고제3기 동안 번성하다가 신제3기에 들어 멸종했다. 연체동물로는 부족류와 복족류가 풍부했으며, 육상에서는 달팽이류의 형태로 연체동물이 생존했다.

유공충류 (foraminiferan)

극피동물도 비교적 풍부했다. 육상환경에서는 포유류가 빠른 속도로 진화했으며, 인류의 조상인 영장류 역시 식충류(食蟲類)로부터 진화했다.

고지리와 기후

제3기의 수륙분포는 오늘날의 수륙분포와 비슷한 모습을 갖추게 되었다(그림5). 그러나 대서양은 계속 확장되고 있었으며 따라서 대서양 양쪽의 대륙들은 멀어지고 있었다. 테티스 해는 제3기에 들어 완전히 닫히면서 육지화되었다. 테티스 해의 육지화는 2개의 대규모 산맥을 형성했는데, 올리고세 말기에는 히말라야 산맥이 형성되었고 마이오세 말기에는 알프스 산맥이 형성되었다.

히말라야 산맥 (Himalayas)

제3기 초엽인 고제3기 동안에는 전세계적으로 기후가 온난했다. 그러나 신제3기에 들어서는 점차 온도가 내려갔으며, 제4기인 플라이스토세(홍적세)에 들어서는 여러 차례의 빙기가 도래했다(→ 색인 :빙하작용).

제4기의 지구역사

개요

제4기는 지질시대의 마지막 기로 약 250만 년 전에 시작되었다. 현재는 바로 제4기말에 해당하는 지질시대이다. 제4기는 약 1만 년 전을 기준으로 다시 플라이스토세와 홀로세로 세분된다.

제4기에 대해서는 많은 지질학적 사실이 알려져 있으며, 현재에도 지질학적 사건이 진행중이다.

지층

제4기의 지층은 아직 고화되지 않아 단단하지 않고 연약한 퇴적층으로 남아 있다. 제4기의 퇴적물은 대륙과 해저에서 모두 관찰되며 현재에도 퇴적이 진행중인 것이 관찰되고 있다. 석회암을 비롯한 탄산염암의 퇴적은 주로 바하마와 걸프 만과 같은 열대지방의 천해에서 일어나고 있다.

플라이스토세의 지층에서는 빙성층과 화산암도 발견된다.

생물

플라이스토세에 이르러 지구상의 생물계는 현재와 거의 비슷한 모습을 갖추었다. 제3기에 번성하기 시작한 포유류는 지구를 완전히 지배하게 되었으며, 중생대에 번성했던 파충류는 현저히 감소했다. 그러나 일부 포유류는 플라이스토세 중에 일어난 빙하작용의 영향으로 멸종하기도 했는데, 코끼리의 일종인 매머드가 그 대표적인 예이다.

제3기에 출현한 영장류도 다른 포유류과 함께 꾸준히 진화했다. 오스트랄로피테쿠스는 초기 플라이스토세에 생존했으며, 호모 에렉투스(Homo erectus)는 플라이스토세의 중엽과 말엽에 생존했다. 현대인인 호모 사피엔스는 플라이스토세 말엽에 출현했으며, 플라이스토세 말엽에는 구석기시대가 도래했다. 이렇게 탄생한 인류는 홀로세에 들어 신석기시대·청동기시대·철기시대를 차례로 거치면서 문명을 발달시켜 다른 생물들을 지배하면서 지구의 주인으로 등장하게 되었다.

고지리와 기후

지구상의 수륙분포는 플라이스토세에 들어 현재와 비슷한 모습을 갖추게 되었으며, 플라이스토세 이후의 수륙분포는 빙하작용에 따른 지역적인 변화 이외에는 거의 일어나지 않았다. 제4기 기후의 특징으로는 여러 차례의 빙기가 있었음을 들 수 있는데, 특히 플라이스토세 동안에는 빙기와 간빙기가 수차례에 걸쳐 반복되었다. 제4기에는 빙기가 여러 번 반복되었으므로 이를 대빙하기 또는 빙하시대라고도 한다.

홀로세는 최후의 빙기가 끝난 시대로서 이를 후빙기(後氷期)라고도 한다. 그러나 일부 학자는 홀로세를 간빙기의 하나로 간주하며 따라서 앞으로 새로운 빙기가 올 것이라고 예고하고 있다.