암석과 지층의 나이

상대 연령과 지층의 대비

 

 상대 연령이란 지사학의 법칙을 이용하여 지층이나 암석의 생성 시기와 지질학적 사건의 선후 관계를 나타낸 것입니다. 상대 연령은 한 지역에 분포하는 서로 접촉하고 있는 지층과 암석의 생성 순서를 결정하는 데 주로 사용합니다.

 

 지층의 대비란 멀리 떨어진 지층의 생성 순서를 결정하려면 암석층의 특징이나 화석을 이용하여 지층의 선후 관계를 결정하는 것을 말합니다.

 

 암상에 의한 대비는 지층을 구성하는 암석의 성분, 조직, 색, 퇴적 구조 등을 조사하여 여러 지역의 지층들이 동일한 시기에 퇴적된 것인지 판단하는 방법입니다. 이때는 넓은 지역에 동시에 퇴적될 수 있는 응회암층이나 육상 식물이 번성한 지역에서 형성된 석탄층을 주로 이용합니다. 이렇게 넓은 지역에 분포하여 지층 대비의 기준이 되는 층을 건층이라고 합니다.

 

화석을 이용하여 지층의 선후 관계를 파악하는 방법을 화석에 의한 대비라고 합니다. 지구의 생물 중에는 전 지구에 걸쳐 특정한 시기에만 번성한 것들이 있습니다. 따라서 멀리 떨어진 지층에서 같은 종류의 화석이 발견되면 이들 지층은 같은 시기에 생성된 것으로 판단할 수 있습니다.

 

절대 연령

 

 지층이나 암석의 정확한 생성 시기를 절대 연령이라고 합니다. 암석의 절대 연령은 방사성 동위 원소의 반감기를 이용하여 계산할 수 있습니다. 방사성 동위 원소는 외부의 온도나 압력 조건에 관계없이 항상 일정한 비율로 붕괴하여 안정한 원소로 변합니다. 이때 방사성 동위 원소가 붕괴하여 처음 양의 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간을 반감기라고 합니다. 반감기와 방사성 동위 원소-안정한 원소의 비율을 이용하면 암석의 절대 연령을 계산할 수 있습니다.

 

 

 방사성 동위 원소를 가지고 있는 광물은 모든 종류의 암석에 포함될 수 있습니다. 하지만 방사성 동위 원소 자료를 이용해 구한 절대 연령은 모든 암석의 생성 시기를 나타내지는 않습니다. 화성암에서 측정한 절대 연령은 마그마에서 광물이 생성된 시기를 나타냅니다.

 

 하지만 퇴적암의 경우에는 퇴적물이 기원한 암석의 절대 연령이 측정됩니다. 따라서 이렇게 측정한 절대 연령은 퇴적암의 퇴적 시기 상한선을 지시합니다. 변성암의 경우에도 방사성 동위 원소는 변성암의 생성 시기 혹은 방사성 동위 원소 광물이 변성 후 냉각된 시기를 나타냅니다.