원시 지각

요약 지구의 생성 초기에 만들어진 지각.

지구의 탄생 초기에 생성된 최초의 지각(地角)으로, 약 44~40억 년 전 지구를 덮고 있던 마그마 바다(magma ocean)의 표면이 식으면서 만들어졌다.

원시 지각의 생성과정

약 45억 년 전, 원시 지구는 미행성과의 충돌로 인해 암석을 녹일 정도로 매우 뜨거웠으며, 원시 지각이 생성되기 전에는 지구 표면이 마그마 바다를 이루었을 것으로 추정되고 있다. 방사성 가열과 중력 수축으로 철, 니켈과 같은 무거운 물질은 아래로 가라앉고, 규산염과 같은 가벼운 물질은 지구 표면으로 올라오면서 핵과 맨틀이 분화되었다. 미행성의 충돌이 줄어들고 지구 표면이 냉각되어 마그마가 응고하면서 얇은 원시 지각이 생성되었고, 시간이 지나면서 점점 두꺼워졌다. 원시 지각 생성 당시 지구 반지름의 크기는 오늘날의 0.8배로 추정된다. 원시 지각은 약 44억~40억 년 전에 생성되었을 것으로 추정되고 있으며, 이보다 더 오래된 지각물질은 대부분 소실되어 오늘날 발견하기가 매우 어렵다.

원시 지각의 연구방법

원시 지각의 특성에 대한 연구는 다양한 방사성 동위원소와 절멸 핵종을 잔류물로 지니는 성격이 있는 지르콘(zircon)이라는 광물을 통해 이루어지고 있다. 2001년 호주 Jack Hill 지역의 역암에서 발견된 지르콘은 현재 발견된 지각 물질 가운데 가장 오래된 것으로, 연대측정 결과 44억 400만년 전에 생성된 것으로 밝혀졌다. 이러한 지르콘의 발견은 당시 지구 표면에도 현재와 같은 대륙지각이 존재했음을 의미한다. 지르콘은 대부분 화강암질 마그마에서 생성되는데, 약 20 km 깊이에서 이미 존재하는 대륙지각의 용융에 의해 만들어진다. 화강암은 상대적으로 밀도가 낮아 섭입구에서 섭입하지 않고 상승하여 산악지형을 형성한다. 이와 같은 지르콘의 성인(成因)을 통해, 약 44억 년 이전에도 현재와 같은 지각변동 및 대륙지각이 존재했을 것으로 추정할 수 있다. 하지만, 지르콘을 통해 지각의 연대를 확신하기 위해서는 보다 많은 연구와 자료가 필요하다.