지구과학 ① 2-4. 지질연대측정, 부정합의 법칙, 상대연대, 절대연대

▎지구과학 ① 2-4. 지질연대측정, 부정합의 법칙, 상대연대, 절대연대

 

 

1. 지질 연대의 측정

 

① 상대 연대
상대 연대는 지사 연구의 법칙, 표준 화석, 지층의 대비 등을 이용하여 지층이 형성된 상대적인 선-후 관계를 나타내는 것이다. 지사 연구의 법칙은 동일 과정의 법칙, 지층 누중의 법칙, 관입의 법칙, 부정합의 법칙, 동물군 천이의 법칙 등이 있다.

ⓐ 동일 과정의 법칙
과거와 현재의 지질학적 변화 과정은 동일하다.(현재는 과거를 아는 열쇠이다).
ⓑ 지층 누중의 법칙
지층이 역전되지 않았다면 아래에 있는 지층은 위에 있는 지층보다 먼저 생긴 것이다.
ⓒ 관입의 법칙
관입당한 암석은 관입한 화성암보다 먼저 생긴 것이다.

 

ⓓ 부정합의 법칙
부정합면을 경계로 상·하 두 지층 사이에는 긴 시간 간격이 있다. 부정합은 지층이 퇴적된 후 지반이 융기하여 공기 중에 노출되어 지층의 침식 작용이 일어나고, 다시 지반이 침강하여 침식면 위에 새로운 지층이 퇴적되어 생성된다.

 

[부정합의 모형]
  

 

ⓔ 동물군 천이의 법칙
동일한 표준 화석이 나타나는 지층은 같은 시기에 쌓인 것이며, 최근에 생성된 지층일수록 더 진화된 화석이 산출된다.

 

 

② 절대 연대
절대 연대는 암석이나 지층의 나이를 숫자로 나타내는 것으로, 주로 방사성 원소의 반감기를 이용하여 측정한다.

ⓐ 방사성 원소
우라늄(U)이나 루비듐(Rb) 등과 같이 원자핵이 불안정하여 방사선을 방출하고 안정한 원자핵으로 되는 원소이다.

‣ 방사성 원소와 반감기 : 우라늄, 토륨, 루비듐, 칼륨은 반감기가 길어 암석의 절대 연령 측정에 이용되고, 탄소는 반감기가 비교적 짧아서 고고학에 이용된다.

▖ 우라늄()이 불안정한 방사선을 내놓고 안정한 납()로 되는 반감기는 약 45억년
▖ 루비듐()이 불안정한 방사선을 내놓고 안정한 스트론튬()이 되는 반감기는 약 470억년

 

 

ⓑ 방사성 원소의 붕괴 원리
방사성 원소는 온도나 압력의 변화에 관계없이 일정한 속도로 붕괴하여 안정한 다른 원소로 변한다.
ⓒ 반감기
방사성 원소가 붕괴하여 처음 양의 절반이 되는 데 걸리는 시간이다. 반감기는 방사성 원소의 종류에 따라 다르며, 한 종류의 방사성 원소에서는 시간의 경과에 관계없이 반감기가 일정하다.
ⓓ 반감기를 이용한 절대 연대의 계산
시간이 경과할수록 방사선 원소의 양은 감소하고, 붕괴된 안정한 원소의 양은 증가한다. 즉, 방사선 원소와 안정한 원소의 양의 비율을 구하여 암석이 생성된 시기를 알아낸다.

M₀=방사성 원소의 처음 량, T=방사성 원소의 반감기
M=m년 후에 남아 있는 방사성 원소의 양, t=절대 연대

 

 

 

 

 

 

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