용정동 과학과외

용정동 생활권에서 익히는 지층의 상대적 시대 비교

용정동과외 수업에서 용성중학교 학습 자료를 살펴보던 중, 두 지층의 시대를 비교하는 문제가 나왔습니다.

표가 그림으로 바뀌자 생긴 첫 판단

처음 자료는 다음처럼 두 지층에서 발견된 화석을 표시한 표였습니다.

• 아래 지층 A: 삼엽충, 완족류
• 위 지층 B: 완족류, 암모나이트

문제에서는 암모나이트를 표준화석으로 제시하고, 암모나이트가 발견된 지층이 삼엽충만 발견된 지층보다 상대적으로 젊다고 판단하도록 자료 조건을 주었습니다. 이후 같은 내용을 막대 모양 그림으로 바꾸어 제시했습니다. 가로축에는 지층 A와 B가 놓였고, 세로 방향으로 화석 그림이 배열되어 있었습니다.

학생은 원래 표와 그림을 나란히 놓고 화석의 이름, 발견 여부, 지층의 위치를 손가락으로 하나씩 대응시켰습니다. 완족류가 두 지층에 모두 있다는 표시에는 동그라미를 치고, 암모나이트와 삼엽충은 각각 다른 색으로 표시했습니다. 그러나 그림의 암석 무늬가 비슷하게 보이자, 같은 모양의 암석 그림이면 같은 시대일 것이라고 먼저 판단했습니다. 이것이 최종 답을 쓰기 전 가장 먼저 어긋난 지점이었습니다. 학생의 오류는 암석 그림의 모양을 기준으로 삼은 것이며, 그림의 배치나 무늬는 시대를 판단하는 근거가 아닙니다.

그림의 모양을 지우고 남은 기준

계산이나 화석 표시 자체를 처음부터 다시 하지는 않았습니다. 이미 정확하게 표시한 화석의 발견 여부는 유지하고, 판단 순서만 바꾸었습니다. 먼저 두 자료에서 공통으로 남는 기준을 짧게 적었습니다.

“표현 방식이 아니라, 어떤 표준화석이 어느 지층에서 발견되는지를 비교한다.”

그다음 그림의 암석 무늬와 화석 그림 크기를 가리고, 지층 이름과 화석의 산출 여부만 읽었습니다. 표준화석인 암모나이트가 B에서 발견되고 A에서는 발견되지 않으므로, 제시된 자료의 기준에 따라 B가 A보다 상대적으로 젊다고 정리했습니다. 여기서 ‘젊다’는 실제 연대를 계산했다는 뜻이 아니라, 두 지층 사이의 상대적인 시대 순서를 말합니다.

배열을 뒤집은 새 자료

며칠 뒤에는 자료가 전혀 다른 방식으로 제시되었습니다. 이번에는 지층 이름 대신 왼쪽 그림과 오른쪽 그림으로 표시했고, 위아래 위치도 처음과 반대로 배치했습니다. 화석 조합도 바뀌었습니다.

• 왼쪽 지층: 완족류, 암모나이트
• 오른쪽 지층: 삼엽충, 완족류

학생은 이번에는 자료를 보자마자 위에 있는 그림이나 암석 색을 읽지 않았습니다. 먼저 암모나이트가 어느 지층에 표시되었는지 찾고, 표준화석이라는 조건을 옆에 적었습니다. 이어 오른쪽 지층에는 암모나이트가 없고 삼엽충이 표시되어 있음을 확인했습니다. 자료의 순서가 바뀌었어도 기준은 그대로이므로, 왼쪽 지층이 오른쪽 지층보다 상대적으로 젊다고 판단했습니다. 완족류가 양쪽에 모두 있다는 점은 두 지층을 구분하는 직접 기준으로 사용하지 않았습니다.

힌트 없이 다시 확인한 결론

마지막에는 표준화석이라는 단어를 따로 강조하지 않은 새 자료를 제시했습니다. 세로로 긴 두 지층 그림에서 한쪽에는 암모나이트와 완족류가, 다른 쪽에는 삼엽충과 완족류가 표시되어 있었고, 지층의 위아래 방향도 그림 아래에만 작게 표시되어 있었습니다.

학생은 먼저 화살표를 따라 지층의 위치를 확인한 뒤, 양쪽 화석 목록을 직접 세어 적었습니다. 그리고 공통으로 나타난 완족류가 아니라 한쪽에만 나타난 암모나이트를 자료의 표준화석 조건과 연결했습니다. 암모나이트가 포함된 지층을 상대적으로 젊은 지층으로 정하고, 반대 지층을 상대적으로 오래된 지층으로 설명했습니다.

검산 방법도 스스로 제시했습니다. “그림의 색과 배치를 바꾸어도 암모나이트가 있는 지층이 달라지지 않는지 확인했고, 두 지층의 화석 조합을 다시 읽어 표준화석의 산출 여부와 결론이 일치하는지 확인했다.” 이처럼 표현이 표인지 그림인지, 지층이 왼쪽인지 오른쪽인지와 관계없이 같은 기준을 먼저 찾으면 상대적 시대 비교를 안정적으로 재현할 수 있습니다.