1. 개요
層序學 / Stratigraphy층서학은 지층의 층서를 연구하는 학문으로, 쉽게 말해 지층에 기록된 과거에 대한 정보(지층의 기원, 쌓인 순서, 역사 등)를 연구하는 학문이다. 과거에는 지층학(地層學), 층위학(層位學) 등으로 불리기도 했었다. 이때 지층의 상대 연령(화석 등)이나 절대 연령을 이용하며, 이 경우 지구연대학(geochronology)라고 표현하는 경우도 있다.
2. 역사
층서학은 (현대적인 의미의) 지질학에서 가장 먼저 시작된 학문으로, 1669년 덴마크의 해부학자 및 지질학자였던 니콜라스 스테노가 층서학의 기본 원리들을 발표하며 시작되었다. 스테노는 해부학에도 일가견이 있었기에, 알프스산맥 등에서 발견되는 상어 이빨 화석 등에 관심을 보였으며, 어째서 해양 생물의 일부가 암석 속에서 발견되는지에 대한 의문을 바탕으로 연구를 시작했다. 그는 이윽고 '먼저 쌓인 지층은 아래에 있다'는 지층 누중의 원리, '퇴적층은 지표면에 수평하게 쌓인다'는 수평 퇴적의 원리 등을 제안하였고, 이것이 층서학의 시작이 된다.3. 연구 대상
지층이 쌓인 순서와 역사, 특히 화석과 퇴적 구조를 바탕으로 하는 연구가 가장 활발하므로, 일반적으로는 퇴적학에서 연구가 진행되나, 층층이 '층'을 이룬 상태로 지층 사이에 들어가 있다면 모두 연구 대상이 된다. 즉, 넓게 분출한 현무암이나 광역적으로 변성된 변성암 등이 포함되는 경우도 있다.4. 연구 방식
크게 암석을 바탕으로 하는 암층서(lithostratigraphy)와 생물을 이용한 생층서(biostratigraphy), 그리고 시간을 바탕으로 하는 시층서(chronostratigraphy)로 나뉜다.4.1. 암층서
암석에 기록된 정보를 바탕으로 지층의 순서 및 역사를 파악하는 방식으로, 근대적인 의미의 지질학에서 가장 먼저 시작된 학문이기도 하다. (자세한 내용은 '역사' 부분 참고)퇴적암이라면 퇴적 과정에서 특별한 원인에 의해 연흔이나 건열과 같은 퇴적 구조라는 것이 생기기도 하는데, 이를 바탕으로 지층이 쌓인 순서와 역사를 파악하는 것이다. 퇴적 구조만을 이용하는 것은 아니며, 암석의 샘플을 채취해 방사성 원소나 고지자기 등을 이용하여 연구하기도 하는데, 이 경우 자기층서(magnetostratigraphy)와 같이 다른 이름으로 부르곤 한다.
필드에 나가면 가장 손쉽게 할 수 있는 방식으로, 화석이 없고 암석의 절대 연령을 모른다고 하여도 육안만으로 확인 가능하다는 장점이 있다. 그러나 공간적으로 멀리 떨어져 있거나, 시대적으로 먼 시간 간격이 있는 지층 사이의 비교가 어렵다는 단점 또한 있다. (따라서 이 경우 기본적 단위는 암석 '층'이다.)