지층이란?

지층이란?

■ 지층의 생성

지층이란 무엇일까요? 땅에 있는 모래, 자갈, 진흙은 물을 따라 흘러가다 호수나 강, 바다의 밑바닥에 쌓이게 됩니다. 이러한 흙, 모래, 돌 등과 같은 퇴적물이 층층이 쌓인 후 굳어져 만들어진 층을 ‘지층’이라고 합니다. 그럼 이러한 지층은 왜 생길까요? 그 이유는 오랜 시간에 걸쳐 여러 종류의 흙들이 쌓이고 돌처럼 굳어지기 때문인데 강물에 실려 온 자갈이나 모래, 진흙 등은 강의 하류나 흐름이 느린 곳에 쌓이게 됩니다. 

이러한 퇴적물은 운반된 순서대로 쌓이다가 오랜 시간이 흐르면 그 무게 때문에 압력이 생겨서 점점 단단해집니다. 보통 지층이 만들어지는 데는 매우 오랜 시간이 걸립니다. 지층은 늘 아래에서 위로 차례차례 쌓이기 때문에 일반적으로 아래쪽에 있는 지층일수록 오래된 것이고 위쪽에 있는 지층일수록 최근에 생긴 것입니다. 따라서 자연적인 힘에 의해 바다·호수·강의 바닥에 쌓인 각각의 층은 대개 서로 평행하게 놓여 있는 경우가 많습니다. 하지만 지층은 처음 만들어지고 나서 지진과 같은 지각 변동에 의하여 위쪽으로 솟아오르기도 하고 아래쪽으로 가라앉기도 하여 여러 가지 모양을 만듭니다. 

■ 지층의 모양

퇴적물이 쌓이는 바다나 호수 바닥은 대부분 수평에 가깝습니다. 이러한 수평면 위에 퇴적물이 한 겹 한 겹 쌓이면 점점 두꺼운 지층이 됩니다. 이렇게 지층이 쌓이면서 지층 사이에 줄무늬가 나타나는데 이것을 ‘층리’라고 합니다. 층리는 퇴적물 입자의 크기, 운반한 매질, 퇴적물의 종류와 색깔 등의 차이에 의해 생깁니다. 

퇴적층이 만들어질 때 수심이 얕은 물밑 또는 바람이 센 사막과 같은 곳에서 물, 바람과 같은 요인에 의하여 퇴적면이 기울어져 수면과 평행하지 않고 비스듬하게 퇴적된 층을 ‘사층리’라고 합니다. 사층리는 모래와 같은 퇴적물이 굳어져 만들어진 사암에서 특히 많이 나타납니다. 이 사층리의 모양을 관찰하거나 각도를 측정하여 바람이 불어온 방향이나 하천이 흐른 방향을 알 수 있습니다. 또한 사층리는 보통 아래쪽으로 볼록하게 발달하므로 지층의 상하 관계도 알 수 있습니다.

자연적인 힘에 의해 바다, 호수, 강의 바닥에 쌓인 각각의 층은 대개 서로 평행하게 쌓이지만 지층이 지구 내부의 힘을 받으면서 모양이 변하기도 합니다. 지층이 힘을 받아 물결 모양으로 휘어진 것을 ‘습곡’이라고 하고, 지층이 힘을 받아 위아래로 어긋난 것을 ‘단층’이라고 합니다. 

▲ 여러가지 지층의 모양(끊어져 이동한 지층 - 단층 / 휘어진 지층 - 습곡)(출처: 에듀넷)

단층은 힘을 받는 위치에 따라 명칭이 달라집니다. 정단층, 역단층, 주향 이동 단층, 수직 단층, 오버스러스트 등이 그것입니다. 정단층은 양 옆에서 잡아당기는 힘을 받아 생긴 단층으로 면적이 좁은 쪽이 위로 되어 있는 단층을 하단부, 면적이 넓은 쪽이 위로 되어 있는 단층을 상단부라고 합니다. 정단층은 하단부가 올라가고 상단부가 내려간 모습을 하고 있습니다. 역단층은 양 옆에서 밀어서 생긴 단층으로 정단층과 반대로 하단부가 내려가고 상단부가 올라간 모습을 하고 있습니다. 오버스러스트는 역단층과 마찬가지로 양 옆에서 밀어서 생긴 단층이지만, 역단층과 다르게 갈라진 면이 45° 이하입니다. 주향이동단층은 앞, 뒤로 힘을 받아 생긴 단층이며 수직단층은 위, 아래로 힘을 받아 생긴 단층입니다. 

▲ 단층의 종류(출처: 에듀넷)

■ 보이지 않는 땅속의 지층을 알 수 있는 방법

지층의 상태를 알아보기 위해서는 지하의 암석을 뚫고 들어갈 수 있는 도구가 필요합니다. 보통 강한 금속으로 된 가늘고 긴 원통형의 도구를 이용하여 암석을 채취할 수 있습니다. 이 도구로 암석을 뚫고 들어가면 원통 안에 암석이 채취되는데 이렇게 채취한 암석을 ‘코어’라고 합니다. 코어는 반으로 쪼개서 한쪽은 영구 보관하고 한쪽은 과학자들끼리 연구를 합니다. 이것을 통하여 지층을 이루고 있는 암석의 성분을 알 수 있습니다. 

[자료출처: 에듀넷]