지질학 : 46억 년 지구의 시간을 여행하는 타임머신

얀잘라시에비치

저자:얀잘라시에비치JanZalasiewicz
영국레스터대학교지리·지질·환경학과명예교수.지질학자,고생물학자,지층학자로서학부생과대학원생들에게지질학과지구사의다양한측면을가르치고,5억년이상의지질학적시간에걸친화석생태계와환경을연구하고있다.영국지질조사소에서일했으며,2009년부터2020년까지국제층서위원회(ICS)의전문가그룹으로인류세를공식지질시대로등재하는문제를연구하는인류세워킹그룹(AWG)의의장을지냈다.지은책으로《우리이후의지구TheEarthAfterUs》《조약돌속의행성ThePlanetinaPebble》《암석Rocks》《암석읽는법HowtoReadaRock》등이있다.

역자:김정은
대학에서생물학을전공하였고,현재는과학전문번역가로활동하고있다.옮긴책으로《진화의산증인,화석25》《공룡이후》《미토콘드리아》《이토록놀라운동물의언어》《바람의자연사》《리처드도킨스의진화론강의》《위대한공존》등이있다.

머리말

1장지질학이란무엇인가?

2장지질학:초창기
초기발상들/서구계몽시대의지질학/체계적인지질학/지질연대표만들기

3장현대의발전과혁명
세부적인내용의축적/산맥의수수께끼/이동하는대륙/해저지질학/판구조론개념의탄생/대양의시추

4장지구내부의지질학
마그마와암석/파의이동/중력의문제/전자기적인지구/산맥의구조

5장지구표면의지질학
퇴적으로만들어진세계/화석/생물학적시간/기후의연관성/재앙의지층

6장야외지질조사
탐험가/4차원의경관/증거모으기/움직이는퇴적물/새로운기술

7장자원을위한지질학
실용적시작/현대/화석이된햇빛/금속문제/건설업/먹고마실것

8장사회와환경을위한지질학
지구가만들어내는위험:화산/지구가만들어내는위험:지진과쓰나미/인간이만든지질학적위험/탄소방출/폐기물흐름

9장매우짧은지구의역사
명왕누대/시생누대/원생누대/현생누대:고생대/현생누대:중생대/현생누대:신생대

그림목록
더읽을거리
찾아보기

우리발밑에켜켜이쌓인46억년의이야기
지질학의핵심을파고드는한권의책

선캄브리아시대부터인류세까지
화석연구부터다른행성의지질탐사까지
깊은시간의땅속세계로떠나는과학오디세이

중요한과학주제에대한기본적이면서도깊은핵심지식을담은Deep&Basic시리즈아홉번째책《지질학》이출간되었다.지질학은지구전체와46억년의역사,그리고그엄청난기간에걸쳐우리행성에서형성된모든것을탐구하는학문으로,화학,물리학,생물학,지리학,해양학등다른많은과학을아우르는복합적인과학이다.지질학의결실은현대생활을가능하게하는대부분의물질과에너지를제공한다.즉우리는지질학에둘러싸여있다고할수있다.또한지질학연구에는앞으로수백,수천년동안우리인류가지구에미칠놀라운영향에대한단서가숨어있기도하다.영국의지질학자이자작가인얀잘라시에비치교수는이책에서지질학이라는매혹적인분야를간결하고도흥미롭게소개한다.이책에서는고대그리스인들이생각했던지구의모습부터베게너의대륙이동설처럼지질학의패러다임을변화시킨몇가지중요한발견을살펴본다.나아가지층의연대가다르면화석도다르다는통찰에기반한생물층서학,끊어지고찌부러진암석이나지층을조사하여어떤과정을거쳐현재의지질구조가되었는지연구하는구조지질학,지하수의흐름과주변지질과의상호작용을다루는수리지질학,산업에활용되는광물을연구하는산업광물학등보다구체적인주제에초점을맞춰엄청나게거대하고다면적인지질학분야의밑그림을그려보인다.그과정에서독자는자연스럽게지구의깊은시간을구분하는지질연대표,지구의나이를알아내는방사성연대측정법,P파와S파같은지진파의특징을알게됨은물론자원의발견과개발에서지질학의역할과중요성,기후변화와관련된문제에서지질학이차지하는위치에대해서도생각해볼수있다.지질학이라는방대한분야를이렇게콤팩트한분량으로“재미있으면서도과학적으로도탄탄하게”(유안니스벳)소개하는이책은,전문지질학자부터지질학에전혀관심이없던독자에이르기까지다양한독자에게좋은읽을거리가될것이다.

“모래알에담긴세상을보여주는책”
멸종된생물,잃어버린대륙,변화된기후,
상상을넘어서는시간대에걸쳐작용한상상할수없는힘
이모든것의흔적이우리발밑에있다

“우리행성은아주오래되었다.46억년이라는지구의나이는우주나이의거의3분의1에해당한다.그시간동안지구는엄청나게바뀌었다.사실하나의행성이라기보다는다른행성들이이어져온것이라고할만하다.우리인간은그행성들대부분에서아마살아남지못했을것이다.”(181쪽)

오늘날의지구는지난46억년동안일어난비가역적이고우연한사건들이복잡하게얽힌결과이다.지구가겪은깊은시간의흔적은우리발밑에고스란히기록되어있다.지질학자의임무는그흔적들을해독하는것이다.지구의역사를시간대별로구분한지질연대표(정식이름은‘국제지질연대층서표’)도그과정에서생겨났는데,이표를볼때는각지질시대가전체표에서차지하는면적의비율에주의해야한다.사실지구시간대부분은선캄브리아시대에속하고,캄브리아기이후부터우리에게친숙한모든시대는지구역사의약12퍼센트에불과하기때문이다.지질연대표는계속변하고있다.이표는국제지질학연맹(IUGS)산하의국제층서위원회(ICS)에서공식지정하는데,2004년에는120년만에‘에디아카라기’라는새로운기(period)가캄브리아기아래에,선캄브리아시대의맨위에놓이게되었다.한편2000년에대기화학자파울크뤼천이처음제안한‘인류세’,즉인류의활동으로지구환경이근본적으로바뀐새로운지질시대구분은2023년7월현재아직공식지질시대는아니다.하지만머지않은시점에등재를예상하는지질학자들이많다.이미과학자들은자연적으로분해되지않고지층에남는인류고유의화석이라할수있는합성물질에‘기술화석(technofossil)’이라는이름까지붙여놓았다.그밖에도이책은학창시절무슨뜻인지도모르고외워야했던'쥐라기','페름기','백악기','석탄기','캄브리아기','데본기'등등지질시대이름들이어디서유래한것인지확인하는재미도있다(37쪽부터).

지구땅속물성과활동,역사에관한기본지식
현대문명을떠받치고있는물질과에너지부터
환경과자연재해,기후변화,다른행성의지질탐사까지
경계를넓혀가는지질학의과거와현재,미래

이책은총9장으로구성되어있다.각장에서다루는내용을간략히살펴보면다음과같다.
지질학에대한저자의애정이드러나는도입부1장에이어2장과3장에서는현대지질학의역사적토대를파헤친다.화석연구부터최초의지질도제작에이르기까지,지질학의기초를형성한선구적인과학자들의이야기가가득해지질학적발견을역사적맥락,인간적동기와열정측면에서이해할수있다.18세기유럽계몽주의의뛰어난석학으로지구와생명체를다방면으로연구했던조르주루이뷔퐁부터지각형성의핵심이되는힘을지구내부의열에서찾은(화성론)제임스허턴과그힘을원시지구를덮고있던물에서찾은(수성론)고틀로프베르너,동물의멸종을사실로확립하고‘격변설’을주장한조르주퀴비에와‘현재는과거의열쇠’라는말로요약가능한‘동일과정설’을주장한찰스라이엘,천재적인재능과집착의결과물로최초의영국지질도를만든윌리엄‘스트래터(지층)’스미스를비롯하여메리애닝과마리사프같은여성지질학자,지도제작자들이처음언급했던대륙이동설을과학적증거와함께주장한알프레트베게너,말그대로‘지각에구멍을뚫고맨틀로들어가는’야심찬계획을세워오늘날해양시추프로그램의포문을연미국잡학협회(AMSOC)등이등장한다.

4장과5장에서는지구내부와표면의지질학을살펴본다.마그마와암석은어떻게만들어지고순환하는지,지진파는지구내부에서어떻게이동하며그성질로무엇을알아낼수있는지,중력을이용해서어떻게지구의구조를분석하는지,지구의자기장은왜생기며자기장의변화가지각에어떻게보존될수있는지,산맥을형성하는힘은무엇이고어떻게작용하는지와같은지구‘내부’의지질학적특징들을통해우리는지질학자들이무엇을어떤방식으로연구하는지엿볼수있다.공기와물과생명이상호작용하며지구환경을재구성한결과라고할수있는암석과지층,그속의화석을연구하는것은상대적으로지구‘표면’에대한지질학적연구인데,이를통해지질학자는과거의기후를알아내기도하고대멸종의증거를발견하기도한다.6장에서는지질학적증거를찾기위한탐험,즉야외지질조사를다룬다.경관에대한호기심이순수한형태로발현된야외지질조사는지질학의발전을이끌어온하나의동력이기도하다.이장에서는실제로는건물과식생과토양층으로덮여있는현장에서지질학자가어떻게조사를시작할수있는지에대한팁과함께,기술의발달로야외지질조사에서사용되는도구들도진화하고있음을확인할수있다.야외조사는실용적인목적에서이루어지기도하는데7장에서는자원발견과개발을위한지질학을살펴본다.특히필수영양소중하나인인산염이야기가눈에띈다.필수영양소인인산염은암석에서얻을수밖에없는데,인산염이풍부한퇴적암인인광석은지구상에드물게존재한다.석유생산에서수요가공급을초과하는‘석유생산정점’처럼,저자는‘인산염생산정점’이다가올수있다며이문제가석유보다앞으로인간의삶에더중요한위기를가져올수도있다고전한다.새로운에너지원은개발될수있지만,인산염이라는화학물질은대체할수가없기때문이다.8장은사회와환경을위한지질학이다.지구가만들어내는위험인화산,지진,쓰나미뿐만아니라탄소배출,폐기물문제등이제는지구전체를망라하는인간이만든위험에지질학자들도관심을쏟고있다.9장에서는인간의시간개념으로는도저히상상하기힘든46억년지구의시간이25페이지분량에파노라마처럼펼쳐진다.‘갑자기’가약20만년,‘곧바로’가약500만년에해당하는이장은마치지구의탄생부터현재까지를입담좋은저자가중계해주는것같다.

추천사

“모래알에담긴세상을보여주는책.방대하고매혹적이며중요한분야인지질학에관해이보다더좋은입문서를읽은적이없다.”<지오사이언티스트>

“재미있으면서도과학적으로도탄탄하다.인류의집이라고할수있는지구에관한명확하고정확한안내서이자환경보호의도전도다루고있다.여행갈때읽기딱좋은책이다!”유안니스벳,로열홀러웨이런던대학교지구과학명예교수

"기본적인수준에서지질학을이해해보고싶은데무거운책은뒤적거리기싫고과학에대한중학교수준의지식만갖추고있다면,당신에게꼭필요한책이다."<사이언스팩트앤드사이언스픽션컨캐터네이션>