[핵잼 사이언스] 27억년 전 지구 역사 품은 ‘다이아몬드’ 찾았다

지구의 지각이 현재의 대륙 형태로 갈라지기 이전, 수십 억 년 전 지구 대륙의 규모를 추측하는데 도움이 될만한 다이아몬드 샘플이 발견됐다.

영국 BBC, 미국 CNN 등 해외 언론의 21일 보도에 따르면 캐나다 브리티시컬럼비아대학 연구진은 캐나다에서 가장 큰 섬으로 꼽히는 배핀섬에서 2018년 채굴된 암석 샘플을 분석했다.

이 암석 조각은 크라톤(Craton)으로 불리는 고대 지각의 일부다. 지각판 중에서도 가장 오래되고 안정된 지역이며, 뒤집힌 산과 같은 모양을 하고 있는 것이 특징이다.

연구진이 이번에 발견한 크라톤은 27억 년 전 것으로 추정된다. 이는 해당 크라톤이 지구를 둘러싼 판이 움직인 판구조 운동이 나타났던 시기보다 훨씬 이전에 형성됐으며, 이는 곧 지구의 지각 변동 역사를 추측할 수 있는 중요한 단서라는 것을 의미한다.

연구진은 이번 샘플에서 다이아몬드 생성과 연관이 있는 광물인 킴벌라이트의 단서를 확인했다. 일반적으로 다이아몬드는 지하 150㎞의 지각층에서 순수한 탄소가 극도의 고열과 압력을 받아 형성되는데, 대체로 킴벌라이트라고 부르는 푸르스름한 암석 안에 들어있다가 화산 분출 등의 영향을 받아 지표면에 노출된다.

실제로 아프리카나 시베리아, 호주 등 주요 다이아몬드 광산은 킴벌라이트가 다량의 다이아몬드 매장을 가리키는 단서로 이용한다.

특히 이번에 발견된 크라톤의 화학적 성분이 과거에 발견된 것과는 다른 특징이 있다는 사실이 추가로 확인됐으며, 연구진은 이를 토대로 북대서양 크라톤의 규모가 기존보다 약 10% 더 크다는 사실을 알게 됐다고 밝혔다.

연구를 이끈 브리티시컬럼비아대학 마야 코피로바 박사는 “이번 발견은 지구 지각 변동의 비밀을 풀 ‘잃어버린 퍼즐 조각’과 마찬가지”라며 “과거에는 지구의 지각 구조와 위치를 알아보기 위해 지하 10㎞의 샘플을 이용했다면, 이번 연구는 지하 200㎞의 암석 샘플을 이용한 것인만큼 더욱 정확한 지구 지각의 역사를 추정할 수 있다”고 설명했다.

자세한 연구결과는 암석학저널(Journal of Petrology) 최신호에 실렸다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr