용어사전

약 6,600만 년 전 백악기(Cretaceous)와 팔레오기(Paleogene)의 경계에서 발생한 대규모 생물 멸종 사건으로, 지질학적 '빅 파이브(Big Five)' 대멸종 중 가장 최근에 일어난 다섯 번째 사건입니다. 이 멸종의 주된 원인은 직경 약 10km의 소행성이 현재 멕시코 유카탄 반도에 충돌한 것으로, 충돌은 지름 약 180~200km의 **칙술루브 충돌구(Chicxulub Crater)**를 형성했습니다. 충돌로 발생한 먼지·그을음·황산염 에어로졸이 성층권을 뒤덮어 태양 빛을 차단하는 **'충돌 겨울(Impact Winter)'**을 초래했고, 광합성 중단에 따른 먹이사슬 붕괴가 대멸종의 핵심 기제로 작용했습니다. 이 사건으로 지구상 전체 종의 약 75%가 사라졌으며, 1억 5천만 년 이상 지구를 지배했던 **비조류 공룡이 전멸**했습니다. 동시에 이 멸종은 포유류와 조류의 적응 방산(adaptive radiation)을 촉발하여 신생대 생태계의 토대를 마련한 결정적 전환점이 되었습니다.

데칸 트랩은 인도 중서부(대략 북위 17–24°, 동경 73–74°)에 위치한 지구상 최대 규모의 대륙 홍수 현무암 화성암 지대(거대 화성암 지대, Large Igneous Province) 가운데 하나이다. 백악기 후기에서 팔레오세 초기(약 6,600만 년 전)에 걸쳐 분출된 수백 개의 솔레아이트 현무암 용암류로 구성되며, 현재 노출 면적은 약 50만 km², 서부 가츠(Western Ghats) 단애부에서의 누적 현무암 두께는 2 km를 초과하고, 총 분출 체적은 대략 100만 km³로 추정된다. 침식과 인도–세이셸 분리 시의 해저 함몰을 고려하면 원래 면적은 최대 150만 km²에 달했을 수 있다. 데칸 트랩은 곤드와나 분열 이후 인도 아대륙이 북상하면서 레위니옹 맨틀 플룸의 두부(head)가 대륙 암석권과 충돌하여 생성된 것으로 널리 받아들여지고 있다. 고정밀 ⁴⁰Ar/³⁹Ar 및 U-Pb 연대 측정 결과, 주요 분출기가 약 70만~80만 년에 걸쳐 백악기–팔레오기 경계(KPB, ~6,605만 년 전)를 전후로 지속되었음이 확인되었다. 분출 과정에서의 대규모 CO₂·SO₂·할로겐 탈가스는 중대한 환경 교란 요인으로 지목되며, 데칸 트랩은 백악기 말 대멸종이 칙술루브 소행성 충돌에 의한 것인지, 데칸 화산활동에 의한 것인지, 아니면 두 사건의 복합 작용에 의한 것인지를 둘러싼 과학적 논쟁의 핵심 요소이다.

**멸종(Extinction)**은 특정 생물 종이 지구상에서 완전히 사라져 더 이상 개체가 존재하지 않게 되는 현상이다. 멸종은 서식지 파괴, 기후 변화, 자연재해, 종간 경쟁, 유전적 다양성 감소, 인간 활동에 의한 남획 등 다양한 환경적·진화적 요인에 의해 발생한다. 지구 역사를 통해 존재했던 종의 약 99%가 이미 멸종한 것으로 추정되며, 평상시에도 연간 약 1~5종이 자연적으로 사라지는 **배경 멸종(background extinction)**이 지속적으로 일어난다. 그러나 지질학적으로 짧은 기간에 전 지구적 규모로 종의 대규모 소실이 발생하는 **대멸종(mass extinction)**은 생태계를 근본적으로 재편하며, 살아남은 계통에게 새로운 적응 방산의 기회를 제공하여 생명의 진화 방향을 결정짓는 핵심 사건이다.

이리듐 층은 약 6,600만 년 전 백악기-팔레오기(K-Pg) 경계에서 전 세계적으로 발견되는 두께 수 밀리미터에서 수 센티미터의 얇은 점토층으로, 백금족 원소인 이리듐(Ir)이 이상적으로 높은 농도로 포함되어 있다. K-Pg 경계에서 이리듐 농도는 수십 ppb(parts per billion)에 달하며, 이는 대륙 지각의 배경 농도인 약 0.05 ppb에 비해 100배에서 10,000배까지 높은 수치이다. 이리듐은 친철성(siderophile) 원소로서 지구 지각에는 극미량만 존재하지만, 탄소질 콘드라이트와 같은 미분화 운석에는 약 450~550 ppb로 풍부하게 들어 있다. 이 이상 농도는 1979~1980년에 루이스 W. 앨버레즈, 월터 앨버레즈, 프랭크 아사로, 헬런 V. 미셸이 이탈리아 구비오와 덴마크 스테븐스 클린트의 경계 점토 시료에서 처음 측정한 것으로, 백악기 말 대형 소행성 충돌의 증거로 해석되었다. 현재 전 세계 350곳 이상의 해성·육성 K-Pg 경계 단면에서 확인된 이리듐 층은 칙술루브 충돌 사건과 백악기 말 대멸종을 연결하는 가장 상징적인 지구화학적 표지로서, 튀니지 엘케프(El Kef)에 위치한 GSSP(국제표준층서단면 및 기준점)에서 다니안절(Danian Stage) 기저를 정의하는 공식 기준의 일부로 인정받고 있다.

충돌 겨울(임팩트 윈터)은 대형 소행성이나 혜성이 지구에 충돌한 뒤, 막대한 양의 먼지·황산염 에어로졸·그을음이 성층권으로 주입되어 장기간에 걸친 전지구적 한랭화와 암흑 상태가 초래되는 가설적 기간을 가리킨다. 백악기-팔레오기(K–Pg) 대멸종의 맥락에서, 약 6,600만 년 전 지름 약 10~12km의 칙술루브 소행성이 현재 멕시코의 유카탄 탄산염 대지에 충돌하여 분쇄된 기반암에서 생성된 미세 규산염 먼지, 무수석고 표적암이 기화되며 발생한 황산염 에어로졸, 충돌구 내 퇴적 유기탄소의 연소와 후속 대규모 산불에서 발생한 그을음이 대량으로 대기에 방출되었다. 이들 대기 오염 물질은 태양 복사를 부분적으로 또는 거의 완전히 차단하여 광합성이 불가능한 수준으로 지표면 일조량을 감소시켰다. 그 결과 발생한 충돌 겨울은 충돌 전 대비 약 15°C에서 26°C 이상의 전지구적 지표면 한랭화를 유발하였으며, 수년에서 수십 년에 걸쳐 지속된 것으로 모델링된다. 광합성의 붕괴는 해양 및 육상 먹이그물 전체를 모든 영양 단계에서 와해시켰으며, 이로써 충돌 겨울은 전체 종의 약 75%—비조류 공룡 전부를 포함—를 멸절시킨 K–Pg 대멸종의 일차적 근접 살상 기제로 평가된다.

칙술루브 충돌구는 멕시코 유카탄 반도 지하에 매몰되어 있는 직경 약 180km의 충돌 구조로, 칙술루브 푸에르토(Chicxulub Puerto) 해안 마을 인근에 중심부가 위치한다. 약 6,600만 년 전, 직경 10~15km로 추정되는 소행성이 약 20km/s의 속도로 지구에 충돌하면서 형성되었으며, 방출된 운동에너지는 TNT 약 72테라톤(약 300제타줄)에 달한다. 충돌은 폭 약 100km, 깊이 약 30km의 일시적 공동을 형성했으며, 이후 붕괴를 거쳐 직경 약 90km의 피크링을 갖춘 최종 충돌구 형태가 되었다. 이 충돌은 백악기-팔레오기(K-Pg) 대멸종의 주된 원인으로 널리 받아들여지고 있으며, 당시 비조류 공룡을 포함한 지구 전체 종의 약 75~80%가 절멸하였다. 충돌로 대기에 유입된 먼지, 황산염 에어로졸, 그을음은 전 지구적 충돌 겨울을 유발하여 광합성을 억제하고 먹이사슬을 교란했으며, 수년에서 수십 년간 극심한 온도 변동을 초래했다. 이 사건은 중생대와 신생대의 경계를 이루며, 이후 포유류, 조류, 속씨식물이 공룡 등 중생대 동물군이 차지하던 생태적 지위로 방산하는 계기가 되어 지구 생명의 역사를 근본적으로 바꾸었다.

페름기-트라이아스기 대멸종은 약 2억 5,190만 년 전 페름기와 트라이아스기의 경계에서 발생한 지구 역사상 가장 심각한 대량 멸종 사건이다. 중국 저장성 메이산(Meishan)의 국제경계층형단면 및 지점(GSSP)에서 수행된 고정밀 U-Pb 지르콘 연대 측정에 의하면, 주요 멸종 구간은 251.941 ± 0.037 Ma에서 251.880 ± 0.031 Ma 사이의 불과 6만 1천 ± 4만 8천 년에 걸쳐 진행되었다. 이 사건으로 전체 생물 과의 약 57%, 해양 종의 약 81%, 육상 척추동물 종의 약 70%가 소멸하였다. 삼엽충, 상판산호와 사사산호, 방추충(푸줄리나), 해백합류의 성해백합, 바다전갈 등 여러 주요 분류군이 완전히 사라졌다. 주된 원인은 시베리아 트랩 대화성암 지구(Large Igneous Province)의 분출, 특히 휘발성 물질이 풍부한 퉁구스카 퇴적분지 내로의 대규모 암상(sill) 초기 관입 펄스로, 이때 접촉변성작용을 통해 막대한 온실가스가 방출되었다. 그 결과 해수면 온도의 약 10°C 급등, 광범위한 해양 무산소화 및 유독성 황화수소 환경(유시니아), 탄소순환 교란(δ¹³C의 급격한 음의 이동), 해양 산성화 가능성 등 연쇄적 환경 재앙이 촉발되었다. 이 멸종은 고생대와 중생대의 경계를 규정하며, 해양과 육상 생태계를 근본적으로 재편하였다. 생태적 회복에는 해양 생태계의 경우 최소 5~10백만 년, 육상 척추동물 군집 다양성의 완전한 복원에는 약 3천만 년이 소요되어 트라이아스기 후기에 이르러서야 달성되었다.