현무암에서 화석 찾지 말자

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굳고 있는 용암의 모습.굳고 있는 용암의 모습.
 
제주도에 가면 구멍이 뻥뻥 뚫린 돌이 여기저기 널려 있어요. 바로 화산에서 나온 용암이 굳으면서 생긴 현무암이지요. 그럼 현무암 속에 화석이 남을 수 있을까요? 아마도 현무암에서 삼엽충이나 공룡 뼈가 ‘진짜로’ 나오면 그날로 지질학계 는 발칵 뒤집어질 거예요.

지상과 달리 땅속의 암석은 뜨거운 열과 압력 때문에 녹아 있는 경우가 많아요. 이런 암석을 ‘마그마’라고 하지요. 마그마가 지각의 약한 부분을 뚫고 올라오면 용암이 되고요. 용암의 온도는 보통 1000℃가 넘어요. 주변의 암석이나 생물을 모두 태워버릴 만큼 뜨겁지요. 즉, 생물의 사체가 용암 속에 들어가면 바로 타 버릴 거예요. 만에 하나 타지 않고 남았다고 해도, 용암은 지상의 공기를 만나면 짧은 시간 안에 식어서 굳어요. 생물이 돌이 될 만큼 오래 품고 있을 수가 없답니다.

그럼 화석은 어디에서 나올까요? 만화를 본 친구들이라면 잘 알겠죠? 화석은 흙이나 모래 같은 퇴적물이 쌓여 굳은 퇴적암 속에서만 나와요. 퇴적물이 쌓이는 과정을 ‘퇴적’, 쌓인 퇴적물이 단단하게 굳는 과정을 ‘암석화’라고 하지요. 화석이 되는 생물의 사체도 마찬가지로 퇴적과 암석화를 거쳐 화석으로 남는 거랍니다. 그래서 화석을 보려면 현무암 말고 퇴적암을 찾아야 해요.

 
조개와 닮은 연체동물인 완족류 화석이 석회암에 빼곡하게 들어차 있다.조개와 닮은 연체동물인 완족류 화석이 석회암에 빼곡하게 들어차 있다.

여러 색을 띠는 사암 지층. 각 층을 이루는 퇴적물(모래)의 색과 굵기가 조금씩 다르기때문이다.여러 색을 띠는 사암 지층. 각 층을 이루는 퇴적물(모래)의 색과 굵기가 조금씩 다르기때문이다.

퇴적물이 모여 쌓인 층들을 ‘지층’이라고 하고, 층을 이루는 구조를 ‘층리’라고 불러요. 또 퇴적암의 종류는 퇴적물에 따라 달라요. 모래가 모인 사암, 진흙이 쌓인 이암과 셰일, 자갈 같은 크고 굵은 알갱이가 모인 역암은 암석이 쪼개져서 생긴 퇴적물로부터 만들어져요. 생물이 만든 퇴적암도 있어요.

산호나 조개껍데기 같은 탄산칼슘성분이 모인 석회암과 나무가 탄화돼 생긴 석탄이 대표적이에요. 퇴적물의 성분은 쌓이는 환경에 따라 달라져요. 예를 들어 석회암은 얕은 바다에서 많이 생겨요. 산호들은 따뜻하고 얕은 바다에 많 이 살거든요. 반면 석탄층이 생긴 환경은 재료가 되는 나무가 많은 곳이겠죠?

바꿔 말하면 퇴적 지층을 보면 당시의 환경을 추측할 수 있어요. 여기에 화석이 나온다면 그 시기까지 알 수 있지요. 예를 들어 우리나라 강원도 태백에는 석회암층이 많아요. 그리고 이 층에서는 삼엽충은고생대 생물의 화석이 나오고요. 이 두 가지를 바탕으로 ‘태백은 고생대에 얕은 바다였다’는 걸 알 수 있답니다.

조금 더 깊게 들어가 볼게요. 태백에는 석회암층뿐만 아니라 석탄도 많아요. 석탄층에서는 고생대의 식물 화석이 함께 나오지요. 그런데 석회암층은 석탄층보다 아래쪽에 있어요. 이 사실을 통해 ‘태백은 고생대에 얕은 바다였다가, 나무가 많은 숲으로 바뀌었다’는 것을 알 수 있지요. 이처럼 퇴적암과 화석은 시대, 환경을 모두 알려 주는 소중한 존재예요.

마지막으로 하나 더! 현무암에서 화석을 찾기는 불가능하지만, 제주도에서 화석이 나오긴 해요. 제주도 서귀포에는 신생대에 쌓인 퇴적층이 있거든요. 아주 커다란 조개껍데기 화석들과 함께요. 이 화석산지는 우리나라 천연기념물로 지정돼 있답니다. 그럼 다음 시간에 다시 만나요!
 
석회암에 있는 삼엽충 화석.석회암에 있는 삼엽충 화석.
 

잠깐! 이게 궁금해요!

Q 타르보사우루스와 티라노사우루스는 뭐가 다른가요? _구현우 (koohyun0105)

A  타르보사우루스와 티라노사우루스는 둘 다 거대하고 흉폭한 육식공룡으로 생김새가 비슷해요. 둘 다 몸길이 12m 정도로 강력한 뒷발과 큰 이빨을 지닌 최강의 육식동물이었지요. 또 둘 다 백악기에 살았고요. 하지만 살았던 지역이 달라요. 타르보사우루스는 아시아, 티라노사우루스는 북아메리카에 살았답니다.

글 : 김은영 기자 gomu51@donga.com
어린이과학동아 2014년 22호