지각의 구성 - 구조지질학과 이외의 연관된 다양한 연구들

 구조지질학은 지각을 구성하는 암석이나 지층의 존재상태, 배열상태를 조사하여 지층이나 암석이 형성된 후에 어떤 과정으로 현재의 지질구조를 가지게 되었는가를 중점적으로 연구하는 학문이다. 지질학에 대해 공부하고 나 나름대로 여러 방면으로 알아보니 지도학부터 시작해서 다양한 분야에대해 알아보게 되었다. 그러다가 제일 기본중 기본인 구조 지질학에 대해서는 이제서야 알아보는거같다. 

 구조지질학의 연구범위는 결정내의 미세한 초현미경적 격자의 결함에서 지각의 단층이나 습곡에 이르기까지 매우 광범위하다. 

출처 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8B%A8%EC%B8%B5

연구방법에는 소규모 지질구조 연구와 대규모 지질구조 연구로 나뉘는데 소규모 지질구조 연구방법은 암석학에서 쓰이는 방법과 유사하며 얇게 갈아 만든 박편을 유리 슬라이드에 고정시키고 편광 현미경으로 관찰한다. 대규모 지질구조 연구는 야외조사 방법을 이용한다. 단층, 절리, 벽개, 소규모 습곡과 같은 지질구조의 방향성을 측정하여 지질도에 도시하는 방법을 이용한다. 이 연구의 목적은 지표에 나타나는 정보를 이용하여 지표 아래의 지질구조를 해석 하려는 데 있다. 산맥, 대륙, 해양분지와 같은 대규모의 지질구조 연구에는 지진파, 자력, 중력 탐사와 같은 지구물리학적 연구방법이 이용된다. 나는 이중에 유리 슬라이스로 관찰하는 소규모 지질구조 연구방법이 끌리는 것 같다. 

 

 번외로 구조지질학과 비슷한 것으로 암석학을 살펴보자면 암석학은 암석과 그 형성에 연구하는 지구과학, 지질학의 한 분야이다. 야외 조사나 편광 현미경으로 관찰 등에 기초를 두고 암석의 분포상태, 구성하는 광물(조암광물)의 종류와 형상, 조직 등을 검토하는 기재 암석학이 주류였던 시대가 있었지만 후에 광물의 물리학이나 화학에 근거해 암석의 성인을 연구하는 것이 주류가 되었다. 그 목적은 광물학이나 지구화학의 연구방법과 겹치는 부분이 많다. 고온 고압 실험등을 통해서 암석의 생성 조건을 검토하는 연구 방법 혹은 분야를 실험 암석학이라고 한다. 일례로 감람암을 부분 융해해 현무암질의 마그마가 발생하는 것을 나타내기 위해서 천연의 감람암을 고온 고압하여 융해해 온도, 압력 조건에 의한 융해도와 마그마 조성의 변화를 구하는 것이 있다. 일단 암석자체를 융해한다는 연구방법 자체가 내가 전혀 생각하지 못한부분이라 신기했다. 

출저 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B0%90%EB%9E%8C%EC%95%94

 또한 지구물리학은 물리학을 이용해 지구를 연구하는 학문 분야이다. 지구 물리학은 대기 물리학, 기상학, 해양학, 지진학, 화산학, 지구 전가기학 등으로 구분할 수 있다. 지질학과 중복부분이 많기 때문에 엄밀하게 구분하기 어렵지만 이왕 지질학을 알아보는 단계이기 때문에 지구 물리학도 다루어 보고 싶어 이렇게 끄적인다. 넓은 의미에서도 우주과학도 포함되지만, 우주 일반이나 태양계 외의 천체에 관한 학문은 천체물리학의 범주로 분류하는 경우가 많다. 보통 지질학과의 커리큘럼 중 하나인 과목으로 편성되어 있으나, 미국에는 독립된 학부로서 지구 물리학부가 있는 대학도 있다. 

 

 지구물리학은 여러 학문분야가 연관된 학문이며 지구물리학자들은 지구과학의 모든 분야에 기여한다. 지구 물리학이 어느것에 기여하는지 더 명확한 아이디어를 얻기 위해 물리학에서 연구되는 현상과 그것들이 어떻게 지구환경과 연관이 되는지 알아보면 다음과 같다.

 반일주조의 경우 달과 태양의 중력은 매 태음일 마다 각각 두 번의 썰물과 밀물을 일으킨다. 그러므로 썰물과 밀물의 시간 간격은 12시간 25분이 된다. 중력은 암석에 힘을 가하여 깊이에 따라 암석의 밀도를 증감시킨다. 지표면에서의 증력가속도와 중력퍼텐셜의 측정은 광상탐사에 도움을 줄 수 있다. 여러 학문에 조예가 깊고 다양한 연구를 해야지만 지구물리학을 연구할 수 있다는 점에서 연구가들이 대단하 느끼는 부분이 되었다.

 지구는 식어가고 있고 그 결과로 지구 멘틀에서 열대류가 발생한다. 그 열대류로 지오다이너모에 의한 지구 자기장과 멘틀 대류에 의한 판구조운동이야기 된다. 지열의 주된 원천은 초기 지구에서 부터 간직되어온 열과 방사능이다. 열은 멘틀 열대류에 의해 코어, 멘틀 경계에서 암석권의 표면까지 전달된다.

출저 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A7%80%EA%B5%AC%EB%AC%BC%EB%A6%AC%ED%95%99

 지구화학은 지구와 다른 행성의 화학 조성등을 연구하는 지질학의 한 분야이다. 또 연관된 화산학에는 화산학자는 화산의 분화를 조사하기 때문에 자주 활발하게 활동하고 있는 화산으로 들어가 테프라, 암석, 용암의 샘플을 채취한다. 화산학자는 조사 중에 갑작스런 분화가 일어날 수 있기 때문에 가장 위험한 과학 집업의 하나이다. 영화를 봐도 얼마나 위험하고 무서운지를 깨닫게 해준다. 

 지진하면 제일 먼저 연관된 것은 화산이다. 화산은 마그마 등의 물질이 행성 표면을 뚫고 나와 분출하여 만들어진 지형이다. 지구 이외의 태양계 행성과 위성에도 여러 화산이 발견된다. 화산은 일반적으로 판의 경계부분에서 많이 볼 수 있다. 두 판이 갈라지는 곳에서는 활발한 화산활동이 일어나는데, 해저의 중앙해령과 그 연장선 상의 아이슬란드가 좋은 예가 된다. 대륙지각에서는 동아프리카 지구대, 리오그란데 열곡, 아이펠 화산 등을 예로 들 수 있다. 판이 서로 수렴하는 곳에서도 화산활동이 빈번하게 일어나며, 쿠릴 열도에서 일본열도와 마리아나 제도를 거쳐 뉴질랜드에 이르는 서태평양의 호상열도들이 대표적인 예가 된다. 발산경계의 화산활동은 덜 파괴적이고 점성이 낮은 마그마가 분출되는데 반하여 수렴경계의 화산활동은 폭발적이며 분출되는 마극마는 점성이 높다. 이는 근원 마그마가 형성되는 기작이 다르기 때문이다. 화산이 형성되는 또 다른 원인은 맨틀플룸인데, 이에 의하여 생기는 화산들을 열점이라고 부르며 하와이가 대표적인 예이다. 그중 나에게 가장 실질적으로 느껴지는 것은 일본열도이다. 아무래도 제일 가까운 나라중 하나이기도 하고 자주 지진소식이 들려오니 화산의 활동이 시작하는 것은 아닌가 하고 생각이 들때가 많기 때문이다.

출저 https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%94%EC%82%B0

 고대 그리스 로마 사람들은 화산의 변덕스러운 위력을 신의 조화로 생각했다. 16~17세기에 살았던 독일 천문학자 요하네스 캐플러는 화산을 지구가 흘리는 눈물의 샘이라고 믿었다. 화산의 분출로 인한 용함, 화산, 가스, 화산재, 화산이류는 주변환경에 엄청난 영향을 미친다. 주변 생물들이 죽어나간다. 공기오염이나 수질오염으로 말이다. 예전 화산에 관련된 고대시대의 영화를 본 적이 있는데 정말 모든 지구가 멸망하고 사람들이 잿더미로 변하는 것을 본적이 있다. 이처럼 자연재해는 인간의 기술발전의 업적이 아무리 대단하다 하더라도 극복할 수 없는 대자연의 흐름이 아닌가 하는 생각이 들었다.