미시시피기(영어: Mississippian)는 지질학적 시간 척도에서 고생대 석탄기의 하위 구분 중 하나로, 석탄기를 두 개의 하위 시기로 나눌 때 전기(前紀)에 해당한다. 국제층서위원회(ICS)의 국제 지질시대 척도에 따르면 미시시피기는 약 3억 5,886만 년 전부터 약 3억 2,340만 년 전까지의 기간을 가리키며, 유럽에서는 전통적으로 '하부 석탄기(Lower Carboniferous)' 또는 '조기 석탄기(Early Carboniferous)'라고도 불린다.
명칭의 유래
미시시피기라는 명칭은 이 시기에 형성된 암석이 미국 미시시피강 유역에 널리 노출되어 있는 데서 유래하였다. 이 이름은 1870년 알렉산더 윈첼(Alexander Winchell)에 의해 제안되었으며, 미시시피강 상류 지역에서 발견되는 하부 석탄기 석회암 지층이 풍부하게 분포한 것에 착안한 것이다.
지질학적 특징
미시시피기는 북반구에서 해침(海侵)이 크게 진행된 시기로 알려져 있다. 당시 해수면이 매우 높아 페노스칸디아 순상지와 로렌시아 순상지 일부를 제외한 대부분의 지역이 얕은 바다에 덮여 있었다. 대륙 주변에는 광범위한 삼각주와 석호가 발달했으며, 대륙붕에서는 탄산염 퇴적 작용이 활발히 일어나 두꺼운 석회암 지층이 형성되었다. 북아메리카에서는 이 시기의 지층이 주로 해성 석회암으로 구성되어 있어, 데본기와 펜실베이니아기 사이의 독립된 하나의 기(紀)로 취급되기도 한다.
생물학적 특징
미시시피기는 흔히 '바다나리의 시대(Age of Crinoids)'라고 불릴 정도로 바다나리(극피동물)가 바다에서 폭발적으로 번성한 시기였다. 얕고 따뜻한 바다에는 바다나리와 방형동물(bastoids), 산호, 절지동물, 연체동물 등이 풍부하게 서식했다. 이 시기 동안 육지에서는 최초의 양서류와 파충류가 출현하기 시작했으며, 대형 양치식물이 발달하였다.
세분화
국제층서위원회에 따르면 미시시피기는 다음의 세 단계(Stage)로 세분된다.
- 투르네절(Tournaisian): 약 3억 5,886만 년 전 ~ 약 3억 4,670만 년 전
- 비제절(Viséan): 약 3억 4,670만 년 전 ~ 약 3억 3,030만 년 전
- 세르푸호프절(Serpukhovian): 약 3억 3,030만 년 전 ~ 약 3억 2,340만 년 전
한편 북아메리카 지역에서는 킨더후크절, 오세이지절, 메라멕절, 체스터절의 네 단계로 세분하는 체계도 사용된다.
한계선의 정의
미시시피기의 하부 경계(데본기와의 경계)는 코노돈트(Conodont) 화석인 Siphonodella sulcata의 최초 출현으로 정의되며, 기준 층서 단면(GSSP)은 프랑스 몽타뉴 누아르의 라 세르(La Serre) 지역에 설정되어 있다. 상부 경계(펜실베이니아기와의 경계)는 코노돈트 화석인 Declinognathodus nodiliferus의 최초 출현으로 정의되며, 기준 층서 단면은 미국 네바다주 아로우 캐니언에 설정되어 있다.
미국 지질조사국과의 관계
미국 지질조사국(USGS)의 지질시대 구분 체계에서도 미시시피기는 독립된 기(Period)로 취급되어, 지질시대 척도에서 데본기와 펜실베이니아기 사이에 위치한다. 이는 유럽의 분류 체계에서 석탄기를 하나의 기로 통합하는 방식과는 차이가 있다.
현대적 의의
미시시피기의 지층은 북아메리카 대륙에서 마지막으로 광범위한 해성 석회암이 퇴적된 시기를 대표하며, 석유·천연가스 자원의 탐사 및 지질학적 연구에 중요한 의미를 지닌다. 특히 미시시피기 석회암 지층은 미국 중서부 및 남부 지역에서 중요한 탄화수소 저장층으로 평가된다.
