초시생대(初始生代, 영어: Eoarchean)는 지질 시대 구분 중 시생누대(Archean Eon)의 첫 번째 시기이다. 명왕누대(Hadean) 이후, 고시생대(Paleoarchean) 이전에 해당하며, 약 40억 년 전부터 36억 년 전까지의 기간으로 정의된다. 국제층서위원회(ICS)의 지질시대표에 공식적으로 등재된 용어이다.
개요
초시생대는 지구의 지각이 명왕누대 동안 불완전한 상태에서 벗어나 본격적으로 응고되기 시작한 시기이다. 이 시기 동안 지각의 열류량(heat flow)은 현재의 약 3배에 달했으며, 원생누대로 넘어가는 시점에도 현재의 2배 수준이었다. 이러한 높은 지각 열류량의 원인은 지금보다 8배 이상 많았던 칼륨-40(K-40), 그리고 현재보다 훨씬 풍부했던 우라늄-235와 우라늄-238의 방사성 붕괴로 설명된다.
지질학적 특징
초시생대의 암석은 대부분 변성암 또는 화성암이다. 화산 활동이 매우 활발했으며, 점성이 낮은 코마타이트(komatiite)와 같은 초고철질 용암이 분출되었다. 초시생대에 분출된 용암의 온도는 섭씨 1,600~1,800도에 이른 것으로 추정된다.
초시생대의 대표적인 고대 암석으로는 다음이 있다.
- 이수아 녹색암대(Isua Greenstone Belt): 그린란드 남서부에 위치하며 약 38억 년 전에 형성되었다.
- 아카스타 편마암(Acasta Gneiss): 캐나다 순상지에 위치하며 약 40.31억 년 전에 형성된 것으로 알려진 지구에서 가장 오래된 암석 중 하나이다.
- 누브와기투크 녹색암대(Nuvvuagittuq Greenstone Belt): 캐나다 퀘벡 북부에서 발견되었으며 약 42.8억 년 전(명왕누대)의 암석이 포함된 것으로 분석된다.
산소 동위원소 비율 분석 결과, 초시생대 초기 또는 그 이전부터 이미 물의 순환이 시작된 것으로 보인다.
대기와 기후
초시생대의 대기압은 현재의 10~100배에 달하는 10~100바(bar) 수준이었다. 대기 중 산소는 거의 존재하지 않았으며, 질소가 대부분을 차지하였고 이산화탄소와 메탄의 농도가 높았다. 태양의 광도가 현재보다 낮았음에도 불구하고, 강력한 온실 효과와 지구 내부 열에 의해 온난한 기후가 유지되었다.
생명의 기원
초시생대는 최초의 생명체가 출현한 시기로 간주된다. 학계에서는 생명의 기원이 보통 초시생대 시기(약 38억 년 전 전후)로 정의된다. 이 시기에 유기 화합물이 진화하여 최초의 원핵생물(prokaryote)이 형성되었다. 진핵생물(eukaryote)은 초시생대 동안에는 존재하지 않았다. 생명의 기원에 대해서는 외계 기원설(판스페르미아설) 등 여러 가설이 존재하며, 일부 학자들은 명왕누대 시기로 그 기원을 소급하기도 한다.
세부 구분
초시생대는 하위 시기로 다음과 같이 세분되기도 한다.
- 아카스탄기(Acastan Period): 약 40.31억 ~ 38.1억 년 전
- 이수안기(Isuan Period): 약 38.1억 ~ 36억 년 전
참고
초시생대라는 용어는 대한지질학회의 승인을 거친 공식 한글 번역이며, 국제층서위원회의 권고 사항에 따른 것이다.
