분당강간변호사 ‘데이고 눌리고’ 수억년을 견뎠다…신비로운 변성암의 세계 > 갤러리

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분당강간변호사 우리가 밟고 사는 지각 아래에는 오랜 시간을 견딘 암석들이 자리하고 있다. 그 가운데 ‘변성암’은 이미 한 번 만들어진 암석이 지하 깊은 곳에서 새로운 환경을 만나 모양과 성질이 바뀌어 다시 태어난 암석이다. 시간과 환경 변화 속에서 새롭게 적응하고 변화하는 사람처럼, 변성암도 지구의 극한 조건에 적응하며 새로운 구조와 광물 조합을 갖춰 나간다.
변성암은 기존 화성암이나 퇴적암이 고온·고압 환경에서 물리적·화학적으로 재구성된 결과물이다. 온도에 따라 광물이 새롭게 형성되거나 강한 압력에 의해 광물들이 일정 방향으로 배열되며 특정한 무늬를 만드는 ‘엽리(foliation)’라는 조직이 나타나기도 한다.
이러한 변성작용은 특정 암석에 관입한 마그마의 열에 의해 국지적으로 일어나는 ‘접촉 변성’과, 판구조 운동 같은 이유로 광범위한 지역에서 고온·고압 조건이 생겨 나타나는 ‘광역 변성’으로 구분된다.
접촉 변성의 대표적인 예는 ‘혼펠스’다. 혼펠스는 셰일이나 이암 같은 세립질의 퇴적암이 마그마 주변에서 급격한 열을 받아 단단하고 치밀한 조직으로 변한 암석이다. 광역 변성의 전형적인 예인 ‘편마암’은 깊은 지하의 고온·고압 환경에서 형성되며, 광물들이 재결정화하고 이들이 띠 모양으로 배열된 엽리를 보인다.
또한, 지하 깊은 곳에서는 열과 압력 외에도 강한 전단력(물체를 옆으로 미끄러지게 하는 힘)이 작용하는 경우 ‘동력 변성암’이 형성된다. 대표적인 예가 ‘압쇄암’으로, 이는 단층이나 전단대에서 암석이 강하게 뒤틀리는 힘을 받아 만들어진다.
변성암은 한국 전역에 폭넓게 분포한다. 서울 관악산과 북한산 일대에는 대표적인 광역 변성암인 편마암이 분포하며 충남 서해안 일대에는 비교적 낮은 열과 압력을 받아 편마암에 비해 입자가 작은 편암이 분포한다.
석회암이 마그마 열에 의해 재결정된 대리암은 강원 태백, 충북 단양 일대에서 발견되고, 화성암 관입으로 변성된 혼펠스는 강원 영월과 삼척 등에서 나타난다.
특히 주목할 만한 변성암은 충남 홍성 지역에 분포한 ‘에클로자이트(eclogite)’다. 이 암석은 지하 약 90~120㎞에서 형성된 것이며, 대륙판 충돌 과정에서 발생한 초고압 변성작용의 흔적이다. 이는 한반도가 매우 역동적인 과정을 통해 형성됐으며 극한의 지질학적 환경을 경험하였음을 보여주는 중요한 학술적 증거다.
한국의 다양한 변성암은 대체로 약 18억8000만년 전 고원생대와 약 2억3000만년 전 트라이아스기에 대륙 형성과 분열 과정에서 일어난 광역 변성작용으로 형성된 것으로 해석된다. 변성암은 단단하고 안정적인 구조 덕분에 오래전부터 건축용 석재로도 널리 쓰여왔다. 하지만 진정한 가치는 이 같은 실용적 쓰임새를 넘어 지각의 깊은 역사와 변화를 고스란히 간직하고 있다는 데 있다.
한 조각의 변성암에는 수억년 전 지질 운동, 대륙 충돌, 지하 환경 격변의 역사가 녹아 있다. 한 번 형성된 암석이 다시 변화하며 살아남은 변성암은 지질학 속 회복과 진화의 상징이다. 지구가 써 내려간 장대한 연대기, 우리는 이 오래된 기록에서 자연의 지혜를 배우고 미래를 설계할 수 있을 것이다.
2300년 미래 바다는 지금보다 산성화하면서 상어 이빨을 크게 부식시킬 것이라는 분석이 나왔다.
해양 산성화는 대기 속 이산화탄소가 바다에 녹아들면서 생기는 현상이다. 이빨이 부실해진 상어는 사냥에 지장을 받으면서 해양 생태계 최고 포식자 자리도 위협받을 공산이 크다.
최근 독일 하인리히 하이네대 연구진은 국제학술지 ‘프론티어스 인 마린 사이언스’를 통해 미래 바다에서는 상어 이빨 강도가 크게 떨어질 것이라는 분석 결과를 발표했다.
연구진은 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)’ 분석을 토대로 2300년 지구 바다의 수소이온농도(pH)가 7.3이 될 것으로 예측했다. 현재 바다는 pH 8.1이다. pH는 ‘7’이 중성이다. 7보다 낮으면 산성, 7보다 높으면 알칼리성이다.
2300년 바다가 지금보다 산성 쪽으로 이동할 것으로 예측된 데에는 이유가 있다. 대기에 배출된 이산화탄소의 30%가 바다로 녹아들기 때문이다. 이산화탄소가 녹으면 바닷물은 산성화된다. 연구진은 미래 기후변화가 극심해질 것이니만큼 바다가 지금보다 산성에 가까워질 것으로 예측한 것이다.
연구진은 2300년 지구 바다에서 헤엄칠 상어 이빨이 어떻게 변할지 실험을 통해 알아보기로 했다. 독일 소재 대형 수족관에 자연적으로 버려져 있는 흑기흉상어 이빨을 다수 수집했다.
연구진은 pH 7.3과 pH 8.1로 각각 맞춘 바닷물이 든 탱크 2개를 준비한 뒤 상어 이빨을 각 탱크에 넣어 8주간 기다렸다.
그러자 300년 뒤 바닷물로 가정된 pH 7.3 물탱크에서는 상어 이빨의 균열과 구멍이 크게 증가했다(사진). 치아 머리와 몸통이 부식되고 뿌리까지 상했다. 연구진은 “해양 산성화가 상어 치아에 상당한 영향을 미칠 가능성을 시사한다”고 설명했다.
연구진은 이빨 강도 저하가 상어가 먹이를 잡아먹기 위한 활동에서 근본적인 약점이 될 것으로 내다봤다. 상어 입장에서는 가장 확실한 ‘사냥 무기’가 사라지는 셈이기 때문이다.
이러면 상어는 제대로 영양 섭취를 할 수 없다. 개체 수가 줄어드는 상황에 직면할 공산이 크다.
부실해진 이빨은 해양 생태계의 최고 포식자 자리도 위태롭게 만들 수 있다.
연구진은 “해양 산성화가 결국 상어의 생존 능력을 떨어뜨리는 요인이 될 것”이라고 밝혔다.

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