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제4기

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목차

1. 개요

제4기는 신생대의 가장 젊은 기로, 과거 지질 시대를 구분하는 명칭에서 유래되었으며, 약 258만 8천 년 전부터 현재까지 이어진다. 이 시기에는 빙하기와 간빙기가 반복되었으며, 인류의 진화와 번영이 이루어졌다. 제4기는 판 구조론으로 인한 대륙 분포의 상대적 변화가 적고, 빙하기 동안 해수면 변화, 육교 형성 등 지질학적 특징을 보인다.

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제4기
지질 시대
개요
시점258만 년 전
종점현재
비공식 명칭제4기 (第四紀)
시대 구분
현세 (Holocene)메갈라야절 (Meghalayan): 4,250년 전 - 현재
노스그립절 (Northgrippian): 8,200년 전 - 4,250년 전
그린란드절 (Greenlandian): 11,700년 전 - 8,200년 전
플라이스토세 (Pleistocene, 갱신세, 更新世)후기 플라이스토세 (late pleistocene)
중기 플라이스토세 (middle pleistocene)
칼라브리아절 (Calabrian): 180만 년 전 - 78만 1천 년 전
젤라절 (Gelasian): 258만 년 전 - 180만 년 전
기타
산소 농도20.8
이산화탄소 농도250
평균 기온14

2. 역사

조반니 아르두이노는 1759년 이탈리아 북부 지층을 4개의 연속적인 층(quattro ordiniit)으로 나눌 수 있다고 제안했다.[6] 1829년 쥘 드누아이에는 프랑스 센 강 분지의 퇴적물을 연구하면서, 제3기 기 암석보다 더 젊어 보이는 지층에 '제4기'라는 용어를 처음 도입했다.[7][8][9]

제4기는 플라이스토세와 현재의 간빙기인 홀로세를 포함한다. 2009년 이전에는 플라이스토세가 180만 5천 년 전부터 현재까지로 정의되었으나, 이후 정의가 변경되어 2009년 이전에 플리오세로 정의되었던 일부를 포함하게 되었다.

1970년대부터 국제 층서 위원회(ICS)는 GSSP를 기반으로 국제적으로 사용될 수 있는 단일 지질 시간 척도를 만들려고 시도했으나, 제4기 세분화는 고기후 대신 생층서를 기반으로 정의되어 문제가 발생했다. 이후 ICS는 제4기라는 명칭을 완전히 폐지할 것을 제안했으나, 국제 제4기 연구 연합(INQUA)는 이를 받아들이지 않았다.

2009년, 제4기를 신생대의 가장 젊은 기로 만들고 그 기저를 258만 년 전으로 설정하여, 이전에는 신생대와 플리오세에 속했던 젤라시아를 포함하기로 결정했다.[10] 이는 나중에 258만 년 전으로 수정되었다.[3][11]

인류세는 산업 혁명이 시작된 약 200년 전부터 지구 환경에 대한 인위적인 영향을 나타내는 세 번째 기로 제안되었으나,[12] 2024년 ICS의 관리 기관인 국제 지질 과학 연합(IUGS)에 의해 지질학적 기로 거부되었다.[13]

국제지질과학연합(IUGS)은 2009년에 지질 시대의 구분 방식을 개정했다.[25] 일본지질학회, 일본제4기학회, 일본학술회의 지구혹성과학위원회 등은 이에 준하여 2010년에 정의를 개정했다.[26] 이전에는 '제3기'를 고제3기와 신제3기의 총칭으로 사용했지만, 이를 폐지하고 '제3기', '제3계'라는 용어를 사용하지 않게 되었다. 또한 이전에는 신제3기 자생세에 속했던 젤라시안 (약 258만 8천 년 전 ~ 약 180만 6천 년 전)이 제4기 홍적세에 속하게 되었다.[26] 이에 따라 이전에는 181만 년 전 이후를 '제4기'로 했지만, 약 80만 년 거슬러 올라가 '제4기'는 258만 년 전부터 시작하게 되었다.[26][27] 지구사 46억 년 중에서는 단기간이지만, 지구사의 현대에 해당하며, 근미래로 이어지는 시기이다.[28]

2. 1. 명칭의 유래

1759년 조반니 아르두이노는 북부 이탈리아의 지층을 4개의 연속적인 형성 또는 "계열"(quattro ordini|콰트로 오르디니it)로 나눌 수 있다고 제안했다.[6] 1829년 쥘 드누아이에는 프랑스 센 강 분지의 퇴적물이 제3기 기 암석보다 더 젊다는 점에 주목하여 "제4기"라는 용어를 도입하였다.[7][8][9] 과거 지질 시대를 원생대(Primary영어), 중생대(Secondary영어), 신생대, 제4기로 나누었는데, 이 중 제4기만이 현재도 공식 명칭으로 사용되고 있다. (제3기는 고신생대와 신신생대로 분할되었다).

2. 2. 연구사

1759년 조반니 아르두이노는 이탈리아 북부 지층을 4개의 연속적인 층(quattro ordiniit)으로 나눌 수 있다고 제안했다.[6] 1829년 쥘 드누아이에는 프랑스 센 강 분지의 퇴적물을 연구하면서, 제3기 기 암석보다 더 젊어 보이는 지층에 '제4기'라는 용어를 처음 도입했다.[7][8][9]

제4기는 빙하로 분류되는 플라이스토세의 시간 범위를 포괄하며, 현재의 간빙기인 홀로세를 포함한다. 2009년 이전에는 플라이스토세가 180만 5천 년 전부터 현재까지로 정의되었으나, 이후 정의가 변경되어 2009년 이전에 플리오세로 정의되었던 일부를 포함하게 되었다.

1970년대부터 국제 층서 위원회(ICS)는 GSSP를 기반으로 국제적으로 사용될 수 있는 단일 지질 시간 척도를 만들려고 시도했으나, 제4기 세분화는 고기후 대신 생층서를 기반으로 정의되어 문제가 발생했다. 이후 ICS는 제4기라는 명칭을 완전히 폐지할 것을 제안했으나, 국제 제4기 연구 연합(INQUA)는 이를 받아들이지 않았다.

2009년, 제4기를 신생대의 가장 젊은 기로 만들고 그 기저를 258만 8천 년 전으로 설정하여, 이전에는 신생대와 플리오세에 속했던 젤라시아를 포함하기로 결정했다.[10] 이는 나중에 258만 년 전으로 수정되었다.[3][11]

인류세는 산업 혁명이 시작된 약 200년 전부터 지구 환경에 대한 인위적인 영향을 나타내는 세 번째 기로 제안되었으나,[12] 2024년 ICS의 관리 기관인 국제 지질 과학 연합(IUGS)에 의해 지질학적 기로 거부되었다.[13]

국제지질과학연합(IUGS)은 2009년에 지질 시대의 구분 방식을 개정했다.[25] 일본지질학회나 일본제4기학회, 일본학술회의 지구혹성과학위원회 등은 이에 준하여 2010년에 정의를 개정했다.[26]

이전에는 '제3기'를 고제3기와 신제3기의 총칭으로 사용했지만, 이를 폐지하고 '제3기', '제3계'라는 용어를 사용하지 않게 되었다. 또한 이전에는 신제3기 자생세에 속했던 젤라시안 (약 258만 8천 년 전 ~ 약 180만 6천 년 전)이 제4기 홍적세에 속하게 되었다.[26]

이에 따라 이전에는 181만 년 전 이후를 '제4기'로 했지만, 약 80만 년 거슬러 올라가 '제4기'는 258만 8천 년 전부터 시작하게 되었다.[26][27] 지구사 46억 년 중에서는 단기간이지만, 지구사의 현대에 해당하며, 근미래로 이어지는 시기이다.[28]

2. 3. 시대 구분 논쟁과 현재의 정의

1970년대부터 국제 층서 위원회(ICS)는 GSSP를 기반으로 국제적으로 통용될 수 있는 단일 지질 시간 척도를 만들기 위해 노력했다. 초기에는 제4기의 시작을 약 180만 년 전으로 정의했으나, 이는 북반구의 주요 빙하기 시작 시점보다 늦다는 문제가 있었다.[10] 2004년 국제지질과학연합(IUGS)에서 제4기를 신제3기에 병합하는 제안이 나왔으나, 국제 제4기 연구 연합(INQUA)의 반대로 무산되었다.

2009년, ICS와 INQUA는 제4기를 신생대의 가장 젊은 기로 유지하고, 그 시작을 약 258만 년 전으로 설정하는 데 합의했다.[3][11] 이에 따라 이전에는 신제3기 자생세에 속했던 젤라시아절(약 258.8만 년 전 ~ 180.6만 년 전)이 제4기 홍적세에 포함되게 되었다.[26]

2010년, 일본지질학회, 일본제4기학회, 일본학술회의 지구혹성과학위원회 등은 IUGS의 결정에 따라 제4기의 정의를 개정했다.[26]

3. 특징

제4기는 인류가 식별 가능하게 존재했던 시기로, 약 258만 년 전부터 현재까지 이어지고 있다.[14] 이 기간 동안 판 구조론에 의한 대륙 분포의 큰 변화는 거의 없었지만, 빙하기와 간빙기의 반복적인 기후 변화는 지구 환경과 생태계에 큰 영향을 미쳤다.

주요 지리적 변화는 다음과 같다.



제4기의 기후는 대륙 빙하가 극지방에서 위도 40도까지 이동하는 주기적인 빙하기의 특징을 보였다. 제4기 빙하기는 1839년 쉼퍼가 처음 사용한 용어로, 약 258만 년 전 제4기가 시작되면서 현재까지 이어지고 있다. 1821년 스위스의 기술자 이그나츠 베네츠는 알프스에서 멀리 떨어진 곳에서 빙하의 흔적을 발견했고, 루이 아가시는 이를 통해 빙하기 이론을 확립했다. 밀란코비치 주기는 지구 기후를 제어하는 주요 요인이 태양 복사의 변화라는 것을 보여준다.

빙하기 동안 해수면 하강으로 서해와 남해는 육지로 드러나 중국 대륙 및 일본 열도와 연결되어 동식물과 인류의 이동 통로 역할을 했다. 간빙기에는 해수면 상승으로 현재와 같은 해안선이 형성되었고, 이는 한반도의 지형과 생태계, 그리고 구석기 시대 사람들의 생활 방식과 문화에 큰 영향을 미쳤다.

제4기에는 검치호, 매머드, 마스토돈, 글립토돈 등 많은 대형 포유류가 멸종했지만,[18][19][20] 오대호가 형성되고 얼음으로 덮이지 않은 지역에서는 거대 포유류가 번성했다. 현생 인류는 약 315,000년 전에 진화했으며, 제4기 동안 포유류, 현화 식물, 곤충이 육지를 지배했다.

3. 1. 지질학적 특징

제4기의 258만 년은 인류가 식별 가능하게 존재했던 시기를 나타낸다.[14] 이 지질학적으로 짧은 기간 동안 판 구조론으로 인해 대륙의 분포에 큰 변화는 거의 없었다.

제4기 지질 기록은 이전 시대보다 더 자세하게 보존되어 있다.

이 기간 동안의 주요 지리적 변화는 다음과 같다.

허드슨 만, 오대호 및 북아메리카의 다른 주요 호수들은 마지막 빙하기 이후 캐나다 순상지가 재조정된 결과이며, 제4기 동안에는 서로 다른 해안선이 존재했다.[17]

3. 2. 기후 변화

제4기의 기후는 대륙 빙하가 극지방에서 위도 40도까지 이동하는 주기적인 빙하기의 특징을 보인다. 빙하기는 제4기 빙하기 동안 반복적으로 일어났는데, 이 용어는 1839년 쉼퍼가 처음 사용했으며, 약 258만 년 전 제4기가 시작되면서 시작되어 현재까지 이어지고 있다.

최후 빙기 동안의 지구에 대한 예술가의 인상
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1821년, 스위스의 기술자인 이그나츠 베네츠는 알프스에서 상당히 떨어진 곳에서 빙하가 지나간 흔적이 있다는 논문을 발표했다. 이 아이디어는 처음에 다른 스위스 과학자인 루이 아가시에 의해 반박되었지만, 이를 반증하려다 결국 동료의 가설을 확증하게 되었다. 1년 후, 아가시는 광범위한 일반적인 영향을 미쳤을 거대한 빙하기 가설을 제기했다. 이 아이디어는 그에게 국제적인 명성을 가져다주었고 빙하기 이론의 확립으로 이어졌다.

시간이 지나면서 지질학의 발전 덕분에 여러 차례의 빙하 전진과 후퇴 기간이 있었고 과거 지구의 온도는 오늘날과 매우 달랐다는 것이 증명되었다. 특히, 밀란코비치 주기는 지구의 기후를 제어하는 근본적인 요인이 입사하는 태양 복사의 변화라는 전제에 기반을 두고 있다.

이 기간 동안 상당한 빙하가 북아메리카와 유럽, 남아메리카 및 아시아 일부, 그리고 남극 대륙 전체에 걸쳐 전진하고 후퇴했다.

  • 북반구 고위도 지역에 대륙 규모의 빙하가 분포하고 있다.
  • 빙기와 간빙기를 반복하고 있다.
  • 4만 년 주기의 기후 변동이 두드러진다.

3. 3. 한반도에 미친 영향

기후는 대륙 빙하가 극지방에서 위도 40도까지 이동하는 주기적인 빙하기 중 하나였다. 빙하기는 제4기 빙하기 동안 반복적으로 일어났는데, 약 258만 년 전 제4기가 시작되면서 현재까지 이어지고 있다.

빙하기(Ice age) 동안 해수면이 하강하면서 서해와 남해는 육지로 드러나고, 중국 대륙 및 일본 열도와 연결되어 동식물과 인류의 이동 통로 역할을 했다. 간빙기(Interglacial period)에는 해수면이 상승하여 현재와 같은 해안선이 형성되었고, 한반도의 지형과 생태계에 큰 변화를 가져왔다.

이러한 기후 변화는 한반도에 거주하는 인류의 생활 방식과 문화에도 큰 영향을 미쳤다. 예를 들어, 구석기 시대 사람들은 빙하기와 간빙기의 변화에 따라 이동 생활을 하거나 동굴, 막집 등에서 거주했다.

3. 4. 생물상

제4기는 인류의 진화와 번영이 이루어진 시기이다. 후기 플라이스토세 동안 전 세계적으로 대형 포유류의 대규모 멸종이 일어났다.[18] 검치호, 매머드, 마스토돈, 글립토돈 등 많은 종이 전 세계적으로 멸종되었다. 말, 낙타, 아메리카 치타를 포함한 다른 종들은 북아메리카에서 멸종되었다.[19][20]

오대호가 형성되었고 거대한 포유류는 얼음으로 덮이지 않은 북아메리카와 유라시아의 일부 지역에서 번성했다. 이 포유류들은 약 11,700년 전에 빙하기가 끝났을 때 멸종되었다. 현생 인류는 약 315,000년 전에 진화했다. 제4기 동안 포유류, 현화 식물, 곤충이 육지를 지배했다.

참조

[1] 논문 The newly-ratified definition of the Quaternary System/Period and redefinition of the Pleistocene Series/Epoch, and comparison of proposals advanced prior to formal ratification https://stratigraphy[...] 2010-09
[2] 웹사이트 International Chronostratigraphic Chart 2013 http://www.stratigra[...] ICS
[3] 웹사이트 Stratigraphic Chart 2022 https://stratigraphy[...] International Stratigraphic Commission 2022-02
[4] 논문 The Last Glacial Termination
[5] 서적 Reconstructing Quaternary Environments Routledge 1997
[6] 논문 Lettera Segonda di Giovanni Arduino … sopra varie sue osservazioni fatte in diverse parti del territorio di Vicenza, ed altrove, apparenenti alla Teoria terrestre, ed alla Mineralogia https://bibdig.museo[...]
[7] 논문 Observations sur un ensemble de dépôts marins plus récents que les terrains tertiaires du bassin de la Seine, et constituant une formation géologique distincte; précédées d'un aperçu de la nonsimultanéité des bassins tertiares https://www.biodiver[...]
[8] 웹사이트 Late Quaternary Fluvial and Coastal Sequences Chapter 1: Introduction http://shodhganga.in[...]
[9] Youtube Quaternary - Video Learning https://www.youtube.[...] 2015-09-28
[10] 웹사이트 See the 2009 version of the ICS geologic time scale http://www.quaternar[...]
[11] 웹사이트 International Chronostratigraphic Chart ChangeLog for 2012-2022 https://stratigraphy[...] International Commission on Stratigraphy 2022-02
[12] 논문 The Anthropocene: a new epoch of geological time? http://nora.nerc.ac.[...]
[13] 문서 The Anthropocene: IUGS-ICS Statement https://www.iugs.org[...] 2024-03-20
[14] 뉴스 'First human' discovered in Ethiopia https://www.bbc.com/[...] 2015-03-04
[15] 논문 An abrupt drowning of the Black Sea shelf 1997-04
[16] 논문 10Be dating of late Pleistocene megafloods and Cordilleran Ice Sheet retreat in the northwestern United States. https://pubs.geoscie[...]
[17] 논문 An outline of North American deglaciation with emphasis on central and northern Canada
[18] 논문 Assessing the Causes of Late Pleistocene Extinctions on the Continents https://www.science.[...] 2004-10
[19] 웹사이트 Stanford Camelops http://www.unr.edu/c[...]
[20] 웹사이트 Extinct American Cheetah Fact Sheet http://library.sandi[...]
[21] 문서 基底年代の数値では、この表と本文中の記述では、異なる出典によるため違う場合もある。
[22] 문서 百万年前
[23] 문서 「始生代」の新名称、日本地質学会が2018年7月に改訂
[24] 문서 一部の地学事典には「だいしき」と記述されているが、[[文部省]]『[[学術用語集]] 地学編』（[[日本学術振興会]]、1984年、ISBN 4-8181-8401-2、[https://jglobal.jst.go.jp/ J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター]）の表記は「Daiyonki」である。『学術用語集』編纂の経緯に鑑み、ここでは「だいよんき」とした。なお、日本第四紀学会公式サイト[http://quaternary.jp/]において、「『だいよんき』と『だいしき』のどちらが正しいのか」との質問に対し、「『だいよんき』と『だいしき』のどちらが正しいということはありませんが、一般に広く用いられているのは前者です。日本第四紀学会の読み方としても「だいよんき」が使われます。」と回答している[http://quaternary.jp/QA/answer/ans015.html]。
[25] 문서 『第四紀』p1「第四紀という時代」
[26] 문서 『第四紀』p3-4「新しい第四紀像　第四紀の新定義のあらまし」
[27] 웹사이트 第四紀の地位と新しい定義の確立 http://quaternary.jp[...] 2010-09-17
[28] 간행물 町田洋「コラム3 第四紀とは？」/ 日本第四紀学会・町田洋・岩田修二・小野昭編著 『地球史が語る近未来の環境』 東京大学出版会 2007年 26ページ


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