d라이브러리

원시지구에서 한반도의 탄생까지
 

냉랭한 우주공간의 한 귀퉁이에 티끌 먼지 돌덩어리 기체가 모이면서 점점 커졌다. 수억년 동안에 덩어리는 덩어리와 합하여 원시지구를 형성하였다. 크고 작은 운석들이 충동할 때 생긴 열과 지구 중심으로 작용하는 인력과 압력에 의한 열은 지구내부를 수천도의 열로 들끓게 하였다.
 

이때 암석 속에 들어있던 방사성동위원소들이 낸 열을 잊어서는 안된다. 지구가 만들어지기 시작한 45억년 전에는 현재 지구에 들어 있는 방사성원소의 양보다 훨씬 더 많은 양의 방사성원소가 있어 다량의 열을 방출, 지구내부를 가열하는데 참여했다.
 

원시지구를 이룬 잡동사니들이 용해되면서 가벼운 것은 지구 내부로 이동하여 분리되었다. 쇠고기를 물에 넣고 끓이면 기름이 뜨 듯이 육지를 만든 물질이 지표로 떠올랐다. 육지를 이룬 물질은 밀도가 작거나 비중이 작은 암석으로 되었다. 바다 밑의 돌은 육지의 암석보다 밀도가 큰 검은 돌(현무암)이다. 이 돌은 육지의 암석보다 무겁기 때문에 영영 육지처럼 높이 솟아 있을 수 없을 뿐 아니라 물로 가리워져서 물 표면위로 나타날 수도 없다. 이렇게 하여 육지와 바다가 숙명적으로 존재하게 된 것이다.
 

육지는 40억년 전부터 만들어지기 시작하여 점점 그 면적이 증대되고 있지만 겨우 지구표면적의 30%를 점령한데 불과하다. 아직도 육지는 성장하고 있으나 그 양은 미미하다.

30억살의 늙은 땅, 한반도
 

지구의 30%인 육지 중에서도 극히 작은 면적을 점한 게 한반도다.

한반도는 젊지 않은 땅이다. 다시 말해 30억살쯤 먹은 늙은 돌로 꽉 차 있는 땅이다. 주변의 중국이나 일본보다 훨씬 오래된 곳이 한반도다. 중국은 대륙의 반 정도가 우리와 비슷한 30억년의 나이를 먹었지만, 나머지 반은 4억~5억년 정도로 매우 젊은 땅이다. 일본역시 가장 오래된 암석이 4억~5억년밖에 안돼 우리와는 비교가 안되는 젊은 땅이다.
 

중국의 중서부와 남부는 산맥의 연속으로 이루어져 있는데, 이들 산맥은 모두 습곡산맥이다. 높은 습곡산맥은 그 땅이 요동하고 변동하고 있음을 여실히 나타내주는 증거물이다. 이들 여러 산맥들은 히말라야산맥과 관련성을 가지고 이에 거의 평행한 산세를 보여준다. 한국에는 이런 변동대(變動帶)가 없다. 따라서 지진의 위험으로부터 어느 정도 안전하다.
 

일본은 섬나라이면서 호(弧)를 이룬다. 이런 호상열도(弧狀列島)를 화채열도(花綵列島)라고도 한다. 한반도 앞에 꽃으로 아름답게 장식한듯한 도호(島弧)이다. 화채열도는 알래스카에서 시작된다. 알류샨 열도, 쿠릴열도, 일본열도, 서남제도, 더 남쪽으로는 필리핀 마리아나 등의 열도가 있는데 이들 열도는 모두 태평양쪽으로 배를 내밀은 상태이다.
 

한반도와 직접 관계가 있는 것은 태평양으로 동경부근을 불쑥 내민 일본열도이다. 일본은 한반도의 입장에서 보면 재난을 막아주는 방파제와 같은 섬나라다. 지진과 화산의 피해에서 우리를 보호해주는 역할을 한다고 할 수 있다. 만일 일본이 없었다면 한반도는 태평양에서 밀어닥치는 재난을 막바로 받아들여야 할지도 모른다.
 

태평양바닥의 암판(이것을 태평양판이라고 하며 그 두께는 약 1백㎞)은 1년에 7.5㎝의 속도로 일본으로 밀려오고 있으며, 일본에 와서는 같은 속도로 일본열도 아래서 섭입(攝入 subduction)하고 있다.

육지였던 황해의 역사
 

과거 2백만년 동안 지구상의 바닷물은 1백m가량 낮아졌던 일이 여러번(5~6회) 있었다. 지금이라도 빙하의 얼음이 증가하여 남극과 북극의 빙하가 두꺼워진다면 해수면이 1백~1백30m까지 내려갈 수 있다. 지금으로부터 1만1천년전에서 8만년전에도 이런 일이 일어났었다.

황해 바다는 깊이가 최대 70m 정도로 1백m를 넘지 않는다. 따라서 1만1천년 전과 같은 일이 다시 일어난다면 황해는 먼지가 일어나는 들판으로 변할 것이고 우리는 걸어서 중국에 갈 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 일본과의 사이에도 대한해협의 육교로 자동차를 타고 오갈 수 있을 것이다.
 

1만1천년전부터 빙하가 녹기 시작하여 3천년 후인 8천년 전 경에는 현재와 거의 비슷하게 물이 가득 차버렸다. 바닷물이 낮아지는 때를 빙기(氷期)라고 한다. 이때에는 온대지방의 평균기온이 6℃ 내외로 떨어진다.

현재는 후빙기(後氷期)라고 하는 따뜻한 시대인데, 빙기와 빙기 사이에는 따뜻한 간빙기가 있었다. 현재의 후빙기는 다음에 올 빙기와의 사이에 간빙기가 될 가능성이 크다.

3천m나 가라앉은 동해
 

황해가 얕은 바다임에 반하여 동해는 퍽 깊은 바다여서 3천m가 넘는 깊은 곳이 있다. 동해가 어떻게 만들어졌느냐 하는 의문에는 학설이 구구한데 지질학적인 증거로 우선 다음과 같이 설명된다.
 

동해는 5천만~6천만년 전까지 중국 황해 한반도와 연결된 육지였다. 동해육지와 한반도 남동쪽에 위치한 일본열도는 바다였다. 동해 북쪽의 소련열도인 시코테 알린(Sikote Alin)산맥, 한국의 함경산맥, 태백산맥을 이은 산맥 동쪽에 단층이 있어서 그 서측 즉, 현재의 산맥과 고원이 점차로 솟아 오르고, 단층의 동측 즉, 동해는 가라앉기 시작하였다.
 

그러나 2천5백만년 전부터 5백만년 전 사이에는 서측이 상승을 중단하고 수백m 가라앉다가 5백만년 전부터 현재 사이에 현재의 상태로 솟아올라 해안에 산맥을 만들었다.
 

동해는 계속 가라앉아 깊은 바다로 변했다. 동해는 한반도 동해안에서 급격하게 깊어진다. 해안에서 바다로 7㎞거리에서 바다의 깊이는 1천m에 달한다. 함경북도 해안에서는 3㎞ 거리에서 2천m로 깊어지는 곳도 있다. 이곳의 기울기는 35°나 돼 거의 절벽에 가깝다고 해도 과언이 아니다. 현재 태백산맥은 1천5백m까지 솟아 나고 동해바닥은 3천m 까지 가라앉아 있다.
 

동해에 관한 시비를 한가지만 더 들어보다. '동해는 수천만년 전에 일본열도가 자리잡고 있던 곳인데 그 후에 일본이 남쪽으로 이동하여 그 빈 자리에 현재와 같은 동해가 생겨났다'는 설이 있다.

이 설은 1930년대부터 주장되었고 비교적 최근까지도 조금씩 수정된 채 믿어졌던 일본인 학자들의 생각이다. 그러나 이 설은 한국의 지질을 잘 모르는 외국사람들의 주장이었다.
 

한국과 일본의 지질을 잘 아는 사람들은 이 설을터무니 없는 것으로 일축하였다. 그 주장에 가장 치명적인 것은 일본에는 15억~27억년이나 되는 오랜 암석이 없다는 사실이다.

그러나 최근(1980년대)의 설은 정반대되는 주장을 한다. 일본은 태평양에서 만들어졌다는 것이다. 아뭏든 동해의 성인은 아직도 불명하다고 하겠다.

개마고원과 백두산일대의 지형
 

평안북도 동쪽과 함경남북도에 걸쳐 유명한 개마고원이 있다. 이 고원은 해발1천m 이상 2천m까지의 산지를 주로 하고 이에 2천5백m 내외의 산을 곳곳에 분포시킨다. 개마고원은 태백산맥과 같은 시기에 솟아 올랐지만 그 규모가 태백산맥보다 크고 웅장하다.

이 고원은 결국 만주로 향하여 느슨하게 기울어져 있다. 그러나 도중에 백두산이 솟아있고 또 압록강과 두만강이 흐르고 있다.

먼저 백두산과 여기서 서쪽 및 동쪽으로 흐르는 두 강을 살펴보다.
 

개마고원은 5백만년 전까지 평야에 가까운 준평원이었다. 그 위를 압록강과 두만강이 유유히 흐르고 있었다. 평원을 유유히 흘렀다는 증거는 두 강의 유로를 자세히 보면 알수있다. 두 강은 심한 곡류(曲流 또는 蛇行) 를 하고 있다. 이런 곡류는 산지를 흐르는 강에는 발달되지 않는다.

이 곡류는 깊이 파고 들어간 감입곡류(嵌入曲流)이며, 평원을 유유히 곡류하던 그 모양대로 땅을 깊이 파고 들어간 것이다.
 

준평원이 솟아올라 두 강이 감입곡류로 변하자 큰 화산이 폭발하여 두강의 상류를 용암으로 덮어버렸다. 수십 만년 전의 일이다. 곡류하던 강의 상류가 용암과 화산회로 묻혀버렸다.
 

백두산에서 남쪽으로 혜산진까지 70㎞ 간과 백두산에서 동쪽으로 무산까지 약 1백㎞ 간에는 전혀 곡류의 흔적이 없는 것을 보아 알 수 있다. 백두산용암 위에 생긴 강은 직류하고 있는 것이다. 곡류 감입곡류 직류 이런 것이 개마고원의 역사를 보여주고 있다.

1천~2천m의 고원에 1천m 내외의 산체를 만들고 넓게 그 치마자락을 씌워 산줄기들을 지배하듯이 군림한 백두산에서 뻗어 내린 태백산맥을 알아보자.

10대1의 경사도를 보이는 태백산맥
 

태백산맥의 특징은 '10대1'이란 수치로 나타낼 수 있다. 서울서 대관령 꼭대기까지는 직선거리로 약2백㎞인 것.

남미의 안데스산맥은 이것이 15대1이나, 습곡산맥으로 돼 있다. 이 습곡산맥은 나즈카판이라는 대양암판이 남미서해안 아래로 1년에 9.3㎝의 속도로 섭입하여 만들어진 것이다. 태백산맥은 습곡산맥이 아니다. 만약 태백산맥에서 서쪽으로 황해를 건너 중국의 태행산맥(太行山脈)까지를 계산하면 1천2백㎞대 20㎞ 즉, 60대1의 경사가 되는 셈이다.

지질의 특성과 고생물
 

한반도는 개마고원 경기도 소백산맥 등지에 나타나 있는 것처럼 오래된 돌로 이루어진 곳이다. 즉, 지표에는 없지만 지하 수㎞의 깊이에 숨어있는, 15억년에서 27억년이라는 대단히 오래된 암석으로 되어 있다. 한반도의 나이를 30억살로 보는 것도 여기서 비롯된 것이다.

이처럼 오래된 땅에는 이점이 많다. 지진과 화산이 거의 없는 안전한 땅이라는 점이다. 한편 곳곳에 연령이 어린 화강암체가 있으니 1억8천만년의 위용을 자랑하는데, 그 대표적인 것이 설악산과 금강산이다.
 

또 4억년전에는 우리나라의 시멘트 산업을 일으키게 한 석회암이 무진장으로 생겨났고, 3억년 전에는 다량의 무연탄을 묻은 지층이 쌓였다. 다만 석유의 복을 타고나지 못하였음이 아쉽다.
 

우리나라의 옛 생물로는 4억~5억년 전에 있었던 삼엽충 필석 완족류 코노돈트 두족류들을 들 수 있는데 이것들은 얕은 바다 속에 살았다. 또 2억~3억년 전에는 고사리식물이 번성하여 석탄을 만들었고 방추충 조개 산호 등이 살았다. 1억년전에는 경상남북도에 공룡이 살았는데 지금 그들의 발자국이 여러 곳에서 발견되고 있다. 2천만년 전의 지층에서는 고래뼈 규화목 유공충 조개 등의 화석이 포항 부근에서 발견되고 제주도의 서귀포층에서는 3백만년 전에 살던 조개 완족류 산호 등의 화석이 나오고 있다.