석장리박물관의 자연실에는 신생대 제3기에 서식했던 말, 삽니코끼리, 코뿔이, 기린 등과 제 4기의 코뿔이, 맘모스, 곰, 하이에나 등의 화석을 복원 그림과 함께 비교 전시하고 있습니다.
신생대는 제 3 기(Teritiary Period)와 제 4 기 (Quaternary Period)로 구분됩니다. 제 4 기는 지질시대의 마지막 시기로서 전체 46억년 중의 불과 1/2,300에 해당하는 극히 짧은 기간이지만, 이 기간 동안 생물계에는 인류가 출현한 획기적인 사건이 있었고, 기후의 변화는 중생대 이래 큰 빙하기를 맞이하였습니다.
중생대 후기에서 신생대 초기에 화산 활동이 자주 심하게 발생한 원인은 태평양지판이 유라시아 대륙지판 아래로 밀려 들어가면서 생긴 균열 등으로 지각이 불안정했기 때문입니다. 이러한 구조 운동을 거쳐 한반도의 동쪽이 솟아올라 태백산맥이 형성되었으며, 지금의 한반도 지형인 동쪽이 높고 서쪽이 낮은 형태가 나타나게 되었습니다. 일본은 이러한 과정을 통해 한반도에서 떨어져 나갔고 이 과정에서 한국의 제 3 기 퇴적분지와 동해가 생기게 되었습니다.
고 제 3 기와 신 제 3 기로 구분되며, 고 제 3 기 지층은 주로 석회암과 점토와 이회암으로 되어있습니다. 세계적으로 고 제 3 기를 부정합으로 덮고 있는 신 제 3 기는 지각변동이 대단히 심한 시대였으며, 주로 해성층과 육성층의 역암·사암·셰일 및 석회암이 많이 발달하였습니다.
육상의 지배자가 된 포유류의 발전에서 특이할 만한 점은 신생대가 시작된지 1,000만년 내지 1,500만년 동안에 초기 포유류의 조상(작은 몸집, 다섯 개의 발가락, 짧은 다리와 평평한 발바닥, 작은 뇌, 말처럼 긴 머리등의 특징을 가짐)이 진화하여 육상, 하늘 및 바다로 빠르게 퍼져 나갔습니다. 이들 육상의 각종 포유류, 하늘의 박쥐 그리고 바다의 고래 등의 생태적 확산은 극히 짧은 기간에 일어난 대변혁이라 할 수 있습니다.
플라이스토세(Pleistocene Epoch)와 홀로세(Holocene Epoch)로 구분됩니다. 대체로 해안에서 5m 이상 되는 단구(terrace)나 높은 하안단구(river terrace)에 플라이스토세의 지층이 잘 발달합니다. 플라이스토세를 갱신세 혹은 홍적세라고도 하는데, 이는 이 시기 동안에 홍수가 많았다는 뜻에서 기인한 것입니다. 플라이스토세는 기후가 한랭하여 몇 차례 빙하 (glacier)가 내습한 시대로서 빙하시대(Age of Glacial)라고도 합니다. 이 시기는 이미 대륙의 윤곽이 거의 완성된 때로 육지와 바다의 분포상태는 현재와 비슷하였습니다.
홀로세 지층은 해안이나 하안에서 5m 미만이거나 얼마 높지 않은 평지에 사력 (gravel)층, 점토 (clay)층으로 잘 발달합니다. 홀로세는 현세 (Recent Epoch) 또는 충적세 라고도 합니다.
일반적으로 기후가 한랭하여 많은 동물들은 점점 추워지는 기후에 적응을 하든지 아니면 남쪽으로 이동해야만 했습니다. 예를 들면 호랑이들도 먹이를 따라 일부는 남쪽으로 이동을 하고 일부는 추운 기후에 적응하며 다른 먹이를 찾게 되었습니다. 그리고 플라이스토세에 멸종한 매머드들은 털이 많이 난 두꺼운 가죽을 가지고 추운 환경에 잘 적응하면서 살기도 하였습니다. 이들은 지금도 시베리아와 북미의 동토층에서 냉동된 상태의 화석으로 발견되기도 합니다. 인류의 선조는 플라이스토세 전기의 남쪽 원숭사람 (Australopithecus)과 이 시대 중기에서 말기까지 존재하였던 곧선사람 (Homo erectus) 및 플라이스토세 말기에서 현세에 이르는 슬기사람 (Homo sapiens)입니다. 식물계는 현세의 것과 거의 변화가 없이 꽃이 피는 속씨 식물이 육상 식물계를 지배하게 되었습니다.
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