(Credit: University of St Andrews)
과학자들이 지구에서 가장 오래된 지각이 언제 생성되었는지에 대한 단서를 찾았습니다. 크라톤 (Craton, 강괴)이라고 불리는 고대 지각은 수십 억년 전 형성된 것으로 그린란드 및 북비 대륙 등 일부 지역에서 확인할 수 있습니다. 크라톤은 최대 38억년 전에 형성된 지각으로 지질 활동이 매우 활발한 지구에서 드문 존재라고 할 수 있습니다.
하지만 오래된 크라톤이 정확히 언제 생성되었는지는 논쟁의 대상입니다. 이는 지구 판구조가 언제부터 활성화되냐는 질문과도 연관이 있습니다. 초기 지구는 대형 소행성과 혜성 충돌로 지각이 새롭게 형성되었다가 안정화되었으나, 판구조가 생기고 지각이 새롭게 태어나면서 다시 젊은 지각을 지닌 행성이 됐습니다. 문제는 그 구체적인 시점입니다.
세인트 앤드류스 대학의 닉 가디너 박사 (Dr. Nick Gardiner of the School of Earth and Environmental Sciences, University of St Andrews)가 이끄는 국제 과학자 팀은 그린란드 마니트소크 (Maniitsoq)에서 그 단서를 찾아냈습니다. 크라톤 생성 연대 추정에서 어려운 부분 중 하나는 지각이 수직으로 매우 깊다는 것입니다. 가장 두꺼운 대륙 지각은 250km에 달하는 두께를 지녀 깊은 곳의 생성 연대를 직접 측정하기가 어려웠습니다.
연구팀은 다이아몬드 생성과 연관이 있는 광물인 킴벌라이트(Kimberlite)를 조사했습니다. 이 광물은 지각 100km 아래의 고온 고압 환경에서 생성된 후 지각 이동에 따라 지표까지 이동한 것으로 이 지각에 대한 정보를 담고 있습니다. 연구 결과 그린란드 크라톤은 38억년 된 오래된 지각 위에 30억년 된 더 젊은 지각이 올라간 형태로 나름의 복잡한 역사를 지니고 있었습니다. 그린란드 크라톤에서도 38억년 전 지각은 마니트소크에서만 볼 수 있었습니다.
이 연구에 따르면 지구에서 가장 오래된 지각은 최소 38억년 전의 것이지만, 더 오래된 암석을 발견했다는 이전 연구 결과를 보면 아마도 더 오래된 크라톤이 있을 수 있습니다. 이들의 역사를 밝혀내는 것이 지구의 아득한 과거를 밝히는 일이 될 것입니다.
참고
Nicholas J. Gardiner et al. North Atlantic Craton architecture revealed by kimberlite-hosted crustal zircons, Earth and Planetary Science Letters (2020). DOI: 10.1016/j.epsl.2020.116091
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