마그마 바다

요약 지구 탄생 초기에 지구의 겉면이 모두 마그마로 존재하던 상태.

지구는 탄생 초기에 미행성체들이 고속으로 충돌하며 고온 고압 상태가 되었고, 이로 인해 지표가 용융되어 있는 상태였는데, 이를 마그마 바다라고 한다.

마그마 바다는 깊이가 수백km에 달했으며, 수증기를 흡수 또는 방출하면서 용융 평형상태에 이르렀다. 당시 지구 반지름은 오늘날의 0.6배 수준이었을 것으로 추정된다. 이후 원시 지구에서는 철, 니켈과 같은 무거운 원소가 가라앉고 가벼운 물질은 떠오르는 분화가 일어났다. 이 과정에서 핵과 맨틀이 서서히 형성되었지만, 원시 지각은 거의 존재하지 않았다.

미행성의 충돌이 줄어들고 마그마의 바다가 냉각되면서 온도는 약 1500℃ 이하로 떨어졌고, 마그마 내에 녹아있던 광물 가운데 좀 더 고체상태가 되기 쉬운 것들부터 선택적으로 응고가 이루어졌다. 마그마 바다에서 처음 만들어진 광물은 철과 마그네슘을 함유한 감람석이었다. 감람석이 굳어져 감람암이 되면서 마그마 바다 밑으로 가라 앉았고, 이후에는 아노사이트, 휘석 등과 같은 사장석이 생성되어, 여러 반응을 거치면서 또 다른 조성을 갖는 감람암을 만들었다. 이후 마그마 바다는 철과 마그네슘 함량이 줄어들었고, 칼슘과 알루미늄을 함유한 현무암질 마그마가 남아 있었다. 이 현무암질 마그마가 지표면에서 굳어져 초기 원시지각을 이루게 되었다.