화석의 생성과 인류의 진화

화석(fossil)

화석이란 지질시대에 생존했던 생물의 시체에 의해 생긴 자국이나, 생물의 활동에 의해 생긴 자국을 말합니다.
화석이 생성되기 위해서는 크게 3가지 조건이 필요합니다.

첫 번째는 적당한 장소가 있어야 합니다. 생물체의 유해가 사라지기 전에 빨리 묻힐 수 있는, 퇴적이 잘 되는 장소여야 합니다.
두 번째는 화석이 되기 쉬운 부분이 있어야 합니다. 딱딱한 뼈나 껍질 같은 부분이 있어야 화석이 되기 쉽습니다.
세 번째는 화석화 작용입니다. 생물체의 유해가 묻힌 후에 여러 가지 작용을 받아서 화석화 되는 것입니다.

이러한 조건을 만족해야 되기 때문에 모든 생물체가 화석을 만들지는 못 하고 일부만 화석으로 남아 있게 되었습니다.

화석화 작용은 방금 간단하게 말했지만, 생물이 생명을 잃어서 화석으로 되는 과정을 통틀어 말하는 것입니다. 즉 생물체의 유해가 묻히면서 물리 화학적으로 변화를 겪으며 화석이 되는 과정을 말합니다.

생흔화석이란 고생물의 흔적이나 활동에 의해 형성된 모든 유기 구조를 말하며, 경남 고성에 유명한 발자국 화석도 생흔화석이라 할 수 있겠습니다.

화석을 표준화석 시상화석으로 나누어 볼 수 있습니다.

표준화석은 고생물이 생존했던 지질시대를 지시하는 화석입니다. 이 화석은 특정 시대에 넓은 지역에서 고루 살았던 생물체 화석을 말합니다.
삼엽충은 고생대에 살았고, 암모나이트, 공룡은 중생대에 살았기 때문에 모두 특정시대를 대표하는 표준화석이라 할 수가 있습니다.
반면 시상화석은 고생물이 살았던 환경을 지시하는 화석입니다. 이 화석은 환경에 민감해서 특정 지역에서만 나타났습니다. 산호, 고사리가 대표적인 시상화석입니다.

인류의 탄생과 진화

인류도 진화하면서 지금과 같은 모습을 하고 있습니다. 인류의 선조에 가장 가까운 것으로 보고 있는 오스트랄로피테쿠스가 약 500만년 전에 발견되었고 그 뒤로 호모 하빌리스, 호모 에렉투스, 네안데르탈인, 크로마뇽인 등의 화석이 발견 되었습니다. 크로마뇽인은 현생인류와 가장 비슷한 호모 사피엔스사피엔스로 분류됩니다.
인류의 진화 과정은 오스트랄로피테쿠스, 호모 하빌리스, 호모 에렉투스, 호모 사피엔스, 호모 사피엔스사피엔스 순으로 분류하고 있습니다.
오스트랄로피테쿠스의 두개골을 보시면 영장류인 침팬지와 비슷합니다. 하지만 두발로 다녔고, 도구를 이용했습니다.

석탄과 석유

석탄과 석유는 현재 우리에게 없어서는 안 될 필수 에너지로 자리 잡고 있습니다. 이 석탄과 석유는 오랜 옛날에 동식물의 유해가 퇴적되어서 생기는 것입니다.
석탄의 근원은 식물입니다. 그래서 식물암이라고도 합니다. 식물은 셀룰로오스, 리그닌과 같은 탄소 고분자 화합물로 이루어져 있는데, 이 화합물이 여러 작용을 받아 탄소만 농집되어 석탄이 형성되는 것입니다. 퇴적물이 쌓이면서 처음에는 이탄이라는 탄화물질이 형성됩니다. 그러면서 점점 퇴적이 일어나면서 압력을 받아서 수분과 휘발성분이 제거되고 탄소가 점점 증가하게 됩니다. 그러면 이탄은 갈탄, 역청탄, 무연탄 순으로 변하게 됩니다.
여기서 역청탄까지를 속성작용을 받은 퇴적암이라 할 수 있고, 무연탄부터는 변성작용을 받은 변성암으로 봅니다. 거기서 더 변성을 받으면 흑연이 되는 것입니다.
이 석탄층은 육상식물이 번성한 고생대의 석탄기, 페름기와 중생대 백악기에 집중되어 있습니다. 석탄기라는 시기도 석탄층이 특히 잘 나온 시기이기 때문에 붙여진 것입니다.

반면 석유의 근원은 정확하게 밝혀지진 않았으나, 가장 최근의 이론으로는 과거에 많이 살았던 바다생물이 근원물질이며, 이 생물유기체가 산소의 공급이 적은 곳에 많이 집적되면서 산화되지 않고 잘 보존되었을 때 생성된다고 합니다. 유기물이 퇴적되어 매몰되면서 분해작용과 같은 여러작용을 받아 형성 되는 것입니다.
최초로 만들어지는 석유성 물질은 점성이 높은 기름인데 이것을 케로젠이라고 합니다. 이것이 더 깊이 매몰되면서 높은 온도와 압력에 의해 가볍고 유동성이 높은 화합물로 변하게 됩니다. 이것을 석유의 성숙이라고 하는 것입니다. 천연가스는 석유가 가스로 바뀌어 생긴 것입니다.
석유가 발견되는 곳은 특별한 지층이 존재해야 합니다. 우리나라에는 석유가 발견되지 않는 이유가 석유가 발견될 수 있는 지층이 없기 때문입니다.
석유는 가볍기 때문에 지표 상부로 이동하게 됩니다. 이것을 더 이상 이동하지 못하게 막아주는 불투수층의 덮개암이 있어야 하고, 덮개암 아래에는 석유가 많이 저장될 수 있는 투수성이 좋은 저류암이 있어야 합니다. 다음과 같은 네 가지 지층 구조에 석유가 많이 저장되며 석유를 찾을 때 이런 지층 구조를 탐사하는 것입니다.