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신생대 제4기의 기후 변화와 지형 발달
신생대 제4기에는 4차례의 빙기와 3차례의 간빙기가 있었으며 마지막 빙기인 뷔름 빙기 이후 현재까지를 후빙기라 한다. 기후 변화에 따른 해수면 변동은 침식 기준면에 변화를 일으켜 지형 발달에 영향을 주었다. 침식 기준면이란 하천이 지표를 깎아 낼 수 있는 한계로, 보통 해수면을 침식 기준면으로 간주한다.
빙기에는 지구상의 많은 수분이 얼음 상태가 되므로 해수면이 내려가게 되는데, 마지막 빙기인 뷔름기에는 해수면이 현재보다 120m 정도 하강하여 황해와 남해는 육지로 드러나 우리 나라는 중국·일본과 연결되었었다. 즉 마지막 빙기의 경우 현재의 황해는 육지였으며 남해안 다도해의 섬들은 육지의 산지였다. 해수면이 하강하면 침식 기준면이 낮아짐에 따라 하천의 침식 작용이 활발해져 하곡은 깊이 파이게 되며, 하천의 침식 작용에 의해 감입곡류천, 하안단구 등이 발달하게 된다. 또한 현재보다 기온이 낮아 기계적 풍화가 활발하였고 백두산 주변의 고산 지대에서는 빙하 지형인 카르(권곡)가 형성되었다.
간빙기(후빙기)에는 기온 상승으로 고위도 지방의 빙하가 녹아 해수면이 상승하여 황 남해에는 넓은 대륙붕이 형성되었다. 또한 깊은 골짜기에 만이 형성되고 해안 저지대가 침수되어 황·남해안에는 복잡한 리아스식 해안이 형성되었고, 동해안에는 만의 입구를 사주가 가로막아 석호가 형성되었다. 해수면 상승에 의한 침식 기준면의 상승으로 하천의 침식력이 상실되고 퇴적 작용이 활발해져 충적 지형이 형성되기 시작하였다.
[보충]제3기와 제4기의 기후환경과 해수면 변동
제3기는 지금으로부터 약 6,600만년∼약 200만년 전의 시기로 이때는 지금보다도 세계 전체적으로 온화한 기온을 보인 때이다. 남극의 빙하나 그린란드의 빙하가 사라지고 수목이 우거졌으며 사하라 사막에도 울창한 수목이 형성되었다. 해수면은 지금보다도 180m 정도 높았으며 공룡이 멸망하고 포유류와 조류가 발달한 시기이다. 이러한 고온 시기에는 화학적 풍화가 많이 진전되었으며, 반면 제4기에는 기계적 풍화가 많이 진전된 것으로 보인다. 또한 이 때는 인도대륙이 아시아 대륙과 충돌하여 히말라야 산맥을 형성하였고 환태평양 지역의 지각변동이 일어났던 시기이다. 제3기 말부터 기온이 점차 하강하였다. 기온 하강에는 화산폭발, 지구자전과 공전주기의 변화 등 여러 가지 설이 있다.
반면 제4기는 지금으로부터 약 200만년에 시작된 시기로 인류의 출현시기이다. 이 시기는 극심한 기후의 변동을 보이면서 지표환경을 크게 변화시켰다. 크게 Pleistocene(홍적세)와 Holocene(충적세)로 구분되며 전자를 구석기 시대로 후자를 신석기 시대로 구분한다. 전자의 시기에는 빙하의 확장에 따른 빙기와 간빙기가 최소 4번 이상이 출현하였다. 빙기에는 해수면이 하강하는데 특히 마지막 빙기에는 현 해수면보다도 약 100m 정도가 하강하면서 인접 지역이 연결되어 인류와 동물의 이동이 가능하였다. 가령 제주도의 구석기 유적과 육지 동물인 사슴 등이 나타나는 것이나 일본의 조상들의 이동 등도 이때 일 것이라 추정하고 있다. 간빙기에는 지금과 비슷한 기후환경을 보이면서 해수면이 상승하였다. 덕천 승리산 유적 등지에서 남방계의 물소 뼈와 북방계의 맘모스 뼈가 동시에 출토되는 것은 이러한 기후변화에 따른 것이라 볼 수 있다. 약 8000년 전부터 온화해지면서 해수면이 상승한 후빙기에 신석기 문화가 우리나라의 문화 원류가 되면서 주로 해안가와 산록에 패총과 지석묘 문화를 만들었다. 이 때의 급격한 해수면 상승은 약 6000년에 피크를 이루면서 내륙 깊숙이 침입하여 내륙 평야의 토대를 이루고 많은 지형변화를 가져왔다.
현 하천의 하류만 보면 크게 봐서 빙기 때 침식, 후빙기때 퇴적이 主가 된다고 해도 됩니다.
그러면 빙기와 간빙기로 구분해 그 원인을 정리해보죠.
퇴적이란 공급 물질량 > 운반할 힘(유량) 이란 점을 염두에 두고 생각해보세요.
<빙기>
빙기 때는 추워서 산지 상류에는 나무가 거의 없어, 흙을 움켜쥐질 못하는데, 기온이 낮으니 암석은 더 잘 부서져서, 즉 기계적 풍화가 왕성해서 산지 사면에서 암석이 깨져서 골짜기로 자꾸 떨어지게 되죠.
거기다 지구 전체 물 중에 빙하가 차지하는 부분이 많으니 비는 적게 와서 이걸 깎아낼 강물은 적어졌고 (강의 상류는 지금의 산골짜기를 흐르는 개울물, 시냇물 정도의 작은 하천인데 여기서 물이 더 줄면 운반할 힘이 점점 줄게 될 거죠. 결국 빙기에는 공급 물질량 > 운반할 힘(유량) 이므로, 골짜기에는 산지 사면의 풍화된 자갈 등의 물질들이 쌓이게 된 겁니다. 때문에 퇴적 작용이 왕성해진 거죠. 그래서 강 상류 지역에서는 선상지와 같은 퇴적 지형이 만들어지게 되는 거죠.
반면 강의 하류는 상류의 시냇물들이 여기 저기서 모여들어 유량이 늘어나겠죠. 물론 후빙기 유량보단 부족하겠지만 침식이 안될 정도는 아니겠죠. 게다가 기온이 내려가서 하방침식의 기준면인 해수면이 내려갔으니까 강의 위치 에너지가 상대적으로 커져서 하방침식을 하게 되는 거죠. 그래서 현재보다 깊은 골짜기를 파게 되는 거구요.
<후빙기>
기온이 상승하면서 해수면도 상승하고 강물량도 많아집니다. 바짝 말라있던 강 상류 개울물에도 물이 흐르기 시작합니다. 그래서 상류에서는 침식이 다시 가능해지는 거죠.
반면 이렇게 상류에서 하방 침식한 물질들은 강을 따라 하류에 운반되니까 하류에는 상류에서 하방침식으로 굴러서 운반해온 물질들(자갈, 모래, 진흙 등)이 쌓입니다. 즉 퇴적이 주된 작용을 하구요
그리고 침식기준면인 해수면 상승으로 지반의 위치 에너지가 작아져서 하천은 하방 침식하기는 어려워지니까 측방 침식(옆면을 깎는 것)은 일어나게 되는 거죠. (하천의 유로 변경 과정 그림을 강의 내용에서 보셨죠? 측방 침식 과정입니다)
<보충자료>
저희 학교에서도 이번 중간고사에서 문제가 되었습니다. 우리가 흔히 알고 있는 도식은
중상류 - 빙기 퇴적, 간빙기 침식
하류 - 빙기 침식, 간빙기 퇴적
이지요. 그런데 금성 한국지리 71쪽에는 김포평야쯤에 A 표시해놓고 빙기해안선을 저 멀리 동지나해쪽에다가 그려둔 후, 이때 침식이냐 퇴적이냐고 묻습니다. 그리고 교사용지도서에서는 답을 "빙기에는 A위치가 중상류이므로 침식"이렇게 달아놨지요. 사실 저도 이 문제가 작년 수능에 나오지 않으면 안가르치려 했지만, 작년 수능에 나와버리더군요. 그래서 학생들에게 신신당부하고 가르쳐두었었는데요, 학생이 질문하더군요. 빙기때는 A위치(김포평야쯤)가 중상류가 되는데 그럼 저 도식에 따르면 퇴적 아니냐? 그래서 또렷이 가르쳐주었습니다.
저 도식은 간단하게 하기위한 것이고 정확한 표현은
현재의 중상류 위치 - 빙기 퇴적, 간빙기 침식
현재의 하류 위치 - 빙기 침식, 간빙기 퇴적
이라구요. 그리고 저희학교내에서 교사들끼리도 혼선이 있어 시험치고 난뒤 복잡한 수습을 해야 했었습니다. 그리고 이 과정에서 저희학교 선생님들이 여기저기 물어본 결과 ... 문제의 A위치(현재의 한강하류)는 빙기때 퇴적으로 볼 수도 있다고 답변하는 선생님들이 의외로 많았습니다. 저는 그래서, 지형전공자도 아니고 하기 때문에, 저의 견해를 피력하고자 합니다.
제 생각은 위와 같이
현재의 중상류 위치 - 빙기 퇴적, 간빙기 침식
현재의 하류 위치 - 빙기 침식, 간빙기 퇴적
표현해야 맞다고 봅니다. 그래서 금성 한국지리 71쪽의 문제에서 A위치는 '현재의 하류 위치'이므로 침식이라고 봅니다.
왜냐하면, 사실 빙기때의 하류와 중상류에서 침식이냐 퇴적이냐는 지형 설명에서 아무런 의미가 없기 때문입니다. 빙기때 A위치가 중상류이므로 퇴적이라고 한다면 하류는 대한강의 하류, 즉 저 아래 동지나해 어딘가이기 때문입니다. 거기서 빙기때 퇴적이 일어났는지 침식이 일어났는지는 지형형성작용에 아무런 의미가 없습니다. 후빙기 해면 아래서 해저퇴적물로 싹 덮이게 되는데다가 수면위의 지형과는 무관하기 때문입니다
또하나 근거는, 권혁재 지형학에서, 그리고 조화룡 [한국의 충적평야]에서 우리나라의 평야지형, 주로 하천 하류, 즉 A위치와 같은 곳에 분포하는 평야지형을 설명할때 대개 이런 프로세스로 설명합니다.
즉 , 빙기에 측방침식에 의해 넓고 얕은 와지가 형성되고, 후빙기에 충적에 의해 그 넓고 얕은 골짜기가 매적되어 오늘날의 호남평야 김포평야가 형성되었다고 말합니다. 그렇다면 이 설명과정에서 빙기때 A위치는 침식입니다.
그리고 하나더, 만약에 A위치가 빙기때 중상류이므로 퇴적이라고 한다면, 대한강의 하류인 동지나해 부근에서는 침식이라는 얘기인데, 침식기준면 가까운 하천 하류에서 침식이 일어난다는 것은 넌센스라고 봅니다.
그런 이유에서, 우리의 도식은
현재의 중상류 위치 - 빙기 퇴적, 간빙기 침식
현재의 하류 위치 - 빙기 침식, 간빙기 퇴적
와 같이 표현되어야 적확하다고 봅니다.
그리고 금성 한국지리 71쪽 문제의 정답해설은 "빙기때는 A 위치가 중상류가 되므로, 즉 침식기준면이 저 아래로 내려가므로, 침식이 일어난다"고 말한 것이므로 적확한 설명이 됩니다.
현재에도 침식기준면 부근의 하류는 퇴적이고, 침식기준면으로부터 먼 상류는 침식 아닙니까? 이 상식에 기초할 때, 금성 한국지리의 정답해설은 적확하며,
우리의 도식은 "현재의 중상류 위치", "현재의 하류 위치"로 길지만 적확하게 표현되어야 한다고 봅니다
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