지질시대 구분·제4기의 재정의 ― 인류의 출현과 세계적인 한랭화의 시작

소개

지구가 탄생한 지 약 46억년, 그 긴 역사를 몇 가지로 나눈 지질시대 구분이라는 정의가 있습니다. 구분은, 큰 것으로부터 대＞기＞세＞기로 나누어져 있어, 가장 큰 구분의 「대」이면 낡은 시대부터, 시생대・원생대・고생대・중생대・신생대에 구분되어, 더욱 세세한 구분의 「기」라고, 예를 들면 신생대의 경우, 제3기・제4기로 나뉩니다.

 

왜, 「제3기」나 「제4기」가 있는데 「제1기」나 「제2기」가 없는 거야? 라고 생각하고 있는 분도 계실까라고 생각합니다만, 거기에 이유가 있어서, 19세기에 이 연대 구분을 만들었을 때에는, 「제1기」로부터 「제4기」까지 제대로 있었는데, 그 후의 연구 등으로, 「제1기」나 「제2기」에 해당하는 부분이 매우 긴 것을 알고 있어, 그들을 「시생대」・「원생대」・「고생대」・「중생대」로서 재정의해 갔다고 하는 것입니다.

오늘날 우리가 살아 있는 시대는 지질시대 구분으로 말하면 '제4기'라는 구분에 적용됩니다. 최근 이 '제4기'의 정의에 대해 다양한 논의가 전세계에서 이루어졌고, 지난해 6월에 이 '제4기'라는 지질시대 구분이 국제지질과학연합(International Union of Geological Sciences)에서 새롭게 재정의되어 4기의 시작을 지금까지보다 약 80만년 거슬러 올라가는 것을 비준했습니다. 그렇다면 그 4기 재정의 경위와 새롭게 정의된 4기의 시작이라는 것은 도대체 어떤 세계였을까요? 또한 그때 우리 인류는 어디서 무엇을 했습니까? 이번의 부드러운 과학에서는, 이 「제4기」라고 하는 시대에 초점을 맞추고 싶습니다.

 

제4기 재정의 경위

제4기라는 시대는, 간단하게 정리하면 인류와 깊게 관계하고 있는 시대, 그리고, 빙하 시대 등으로 대표되는 바와 같이 기후 변동이 일어나, 거기에 따라, 과거로부터 장래에 걸치는 지형·지질의 변화가 일어나고 있는 시대라고 인식되고 있습니다. 정의에 대해서는, 1985년에 국제 지질 과학 연합에 있어서, 이탈리아의 브리카 지역을 모식지(기저가 보이는 전형적인 지역)로 하고, 거기의 칼라브리안층 ※ (Calabrian)의 하한의 e층을 제4기의 시작으로 하고, 그 연대는 고지 자기의 데이터로부터 180.6만년 전으로 정의되었습니다.

하지만 왜 이곳을 4기 시작했을까요? 그것은 그 층준으로부터 북방계의 미화석(크기가 수mm 이하의 특히 작은 화석/유공충 등의 미소한 생물이나 꽃가루의 화석)이 들어와 종의 구성이 변화해 오는 시기와 인류의 출현기(아프리카의 올드바이 계곡)가 정확히 같은 시기라는 것을 주목하여 정의되었습니다. 즉, 인류의 출현과 범세계적인 한랭화의 시작을 제4기로 정의하고 있었습니다.

그러나 후속 연구에서 다양한 데이터를 얻고 계속 논의했습니다. 우선, 인류화석에 대해서는, 차례차례로 낡은 것이 출현하게 되어, 더 이상, 인류의 출현 시기에 대응하지 않는 것을 알았습니다. 그리고, 지중해 이외의 지역에서는, 정의된 시기에서는 한랭화의 증거가 인정되지 않는 것 등이 지적되고 있었습니다.

한편, 깊은 해저 퇴적물 중 저생 유공충의 껍질로부터 급속히 한랭화가 일어난 시기와 북반구의 대륙 빙상의 확대를 나타내는 해빙 유래의 쇄물물의 증가의 시기, 나아가 중국의 황토 고원 레스(황토) 퇴적물의 퇴적 개시 시기는 250~280만년 전이라는 연구 데이터가 많아지게 되어, 4기의 재정의에 대한 논의가 이루어지고 있었습니다.

이 제4기의 재정의를 둘러싸고 다양한 논의가 이루어지고, 예를 들면 이 한랭화라는 현상을 설명하는 많은 데이터는, 모두 극단시간에 극적으로 변화한다고 하는 것이 아니고, 서서히 변화해 나가는 경향이 있을 뿐이기 때문에, 신 제3기부터 현재까지 정리해 하나의 시대로 한다는 방안도 있었던 것 같습니다.

그런 가운데, 2009년 6월에 국제지질과학연합(International Union of Geological Sciences)에서 이 4기 정의의 논의에 종지부를 찍었습니다. 그 내용은 새로운 제4기의 모식지는 이탈리아 시칠리아 섬의 몬테 산니콜라 지역으로, 제4기의 하한은 쥬라시아층(Gelasian)의 하한으로 하고, 그 연대는 Gauss-Matuyama Chron 경계 바로 위에 258.8만년 전에 재정의되었습니다. 이 새로운 연대는 기존보다 80만년 정도 오래되었습니다.

 

그렇다면 실제로 250~280만년 전 지구상은 어떤 상태였을까요? 그리고 제4기 재정의는 지구의 역사적으로 어떤 의미를 가지는가? 여러가지 데이터를 보면서 검증해 나가기로 합시다.

※층: 시대를 나타내는 「기」에 대한 지층의 연대를 나타낼 때 사용됩니다. 그 외, 「대」, 「기」, 「세」에 대해서는 「계」, 「계」, 「통」을 사용합니다.