아이디
비밀번호
아이디 저장
 
Untitled Document
 
 
 홈 > 교육마당 > 지질테마여행
 
 
 지질테마여행에서는 지구촌 곳곳의 자연유적지를 찾아, 그 속에 숨겨져 있는 지구생성의 역사와 진화의 발자취, 지질학적 의미 등을 소개해 드립니다.
    경남고성 공룡발자국             Grand Canyon
    Niagara falls                       Yellostone National Park
 
 
지층을 구성하는 물질

그랜드캐니언을 구성하는 물질은 대륙이동, 화산활동, 기후변동 등 여러 작용에 의해 퇴적되었다.
지구의 표면은 20개 정도의 지판으로 이루어져 있으며, 이중 일곱 개는 크기가 크면서 전적으로 대륙이나 대양을 이루고 있는 반면 나머지의 것들은 비교적 작은 크기이다. 평균 80~130 km 두께의 지판들은 맨틀 위를 움직여 가고 있다. 그랜드캐니언을 포함하는 북미지판의 경우 과거에는 지금보다 훨씬 남쪽에 위치했고 그로 인해 현저하게 다른 기후의 영향하에 있었는데, 점차 북쪽으로 이동하고 90도 정도 회전해서 현재의 위치와 방향으로 놓이게 되었다.

현재 서쪽으로 이동하는 북미지판은 북서 방향으로 움직이고 있는 태평양지판과 충돌하고 있다. 태평양지판은 해령에서의 확장에 의해 동쪽 가장자리 부분이 북미지판과 접하고 있는데, 대양지판은 대륙지판보다 무겁기 때문에 대륙지판과 부딪히면 밑으로 섭입하게 된다. 섭입한 후 압력이 증가하면 더 무거워지고 이로 인해 뒷부분의 지판을 끌고 들어간다. 태평양지판이 북미지판 밑으로 섭입함에 따라 지판에 포함된 암석은 과열되고 물이 방출되어 상승하게 된다. 이 물은 매우 뜨거워서 가벼운 광물들을 녹이고 용암을 형성하게 되는데 이로 인해 알래스카에서 칠레까지 이어지는 환태평양의 동쪽 부분 화산대를 형성하게 된다.

두 지판의 충돌이 있게 되면 지판들이 서로 밀어붙이는 힘에 의해 휘어져서 충돌대를 따라 산맥을 형성한다. 이런 방법으로 형성된 산맥들이 오늘날의 로키산맥, 시에라네바다, 캘리포니아의 해안산맥들이며 알루우샨열도도 마찬가지의 과정으로 만들어졌다. 지질학자들은 그랜드캐니언의 하부에도 오래된 대형산맥이 있었을 것으로 추정하는데 이 산맥은 오늘날의 로키산맥보다도 높아서 히말라야산맥과 견줄 정도의 규모였던 것으로 알려져 있다. 조산작용은 17억년 전에 있었던 것으로 알려져 있는데, 거대한 산맥은 오랜 기간 침식을 받아 평탄화되고 그 위에 새로운 퇴적물이 덮히게 되었다.

 

이 고대산맥 뿌리를 덮고 있는 퇴적물은 해침과 해퇴의 반복으로 인해 퇴적되었다. 지구의 기후변화로 인해 대륙빙하의 녹는 정도가 변화하고 이로 인해 해수면이 상하로 변하게 되는데, 해수면이 상승하는 시기에 고도가 낮은 해안평야는 바닷물에 잠기게 된다. 그랜드캐니언을 구성하는 각각의 퇴적암층은 해안선이 육지쪽으로 전진하고 머물고 후퇴하는 각 기간의 다양한 퇴적환경 하에서 만들

 
어진 것이다. 바다가 육지쪽으로 전진할 때 석회암이 만들어지고, 바다가 물러갈 때는 실트(미사) 입자가 쓸려가면서 점판암, 셰일, 이암 등이 형성되었다.

그랜드캐니언의 최상부에 노출된 가장 젊은 (2억 5천만년) 지층인 카이바브석회암(Kaibab Limestone)의 형성 이후에 만들어진 암석은 이미 침식으로 사라졌으며 일부는 그랜드캐니언 인근에 퇴적되었다. 그랜드캐니언의 북쪽지역에 보다 젊은 지층인 나바호사암(Navajo Sandstone)이 분포하는데 이 사암은 버밀리언절벽(Vermilion Cliffs)과 자이언국립공원(Zion National Park)의 지층을 구성하는 암석이다. 더 북쪽으로 가게 되면 브라이스캐니언(Bryce Canyon)을 구성하는 젊은 암석이 있다. 브라이스캐니언에서 그랜드캐니언에 이르는 지역을 그랜드스테어케이스 (Grand Staircase; 대형 계단)라고 부르기도 한다.

 
 
 지층의 형성

그랜드캐니언 지역에는 과거에 거대한 산맥이 있었는데 이 산맥은 수 백만년에 걸친 침식작용에 의해 깎여 나가서 평탄한 지형을 이루게 되었다. 기후 변동에 의해 바다가 여러 차례에 걸쳐 육지로 밀려오게 되고 그때마다 새로운 지층이 만들어졌다. 한 지층이 쌓이면 그 위에 새로운 지층이 쌓이게 되는데 간혹 퇴적작용이 멈추고 쌓였던 지층이 침식을 받아 없어지는 경우도 있었다.

콜로라도강이 그 다음의 역할을 하게 된다. 6~7천만년 전에 그랜드캐니언의 동쪽에 로키산맥이 형성되었는데 여기서 발원해서 산맥의 서쪽으로 흘러가는 주요 하천이 과거의 콜로라도강인데, 수 백만년에 걸쳐 지형이 변화함에 따라 하천의 유로도 여러 차례 바뀌게 되었다.

약 1,700만년 전에 오늘날의 콜로라도 고원이 융기하기 시작했는데, 이 융기는 당시 북미지판과 태평양지판의 충돌에 의한 것으로 생각된다. 융기과정은 약 500만년 전까지 계속되어 고원 정상부의 높이가 해발 4,800 m에 달했다. 고원의 융기로 인해 더 이상 이 지역은 바다의 침입을 받지 않게 되고 고원의 최상부 물질은 침식되어 바다로 운반되었다. 지역의 융기에 따라 콜로라도강이 고원을 더 활발하게 침식시키게 되었다. 대협곡에 합류하는 측면의 작은 협곡들은 지층에 발달한 단층선을 따라 형성되었고 침식에 의해 암석들이 콜로라도강까지 운반되었다. 콜로라도강은 이 암석들을 태평양까지 운반했는데, 수 백만년에 걸친 콜로라도강의 침식에 의해 현재와 같은 풍광을 이루게 되었다.

 
 
 
 
 
Untitled Document