エオアルキーン（Eoarchean）は、40億年前に始まり、36億年前に終わるアルキーン（Archaean）の最初の地質時代である。その前はハデーン（Hadean）であり その後にパレオアーキーン（Palaeoarchaean）が続く。
エオアルカイック期は、地殻が固化した後の地質学上の最も古い時代である。生命の起源は、大気圧が100～10気圧程度であった40～36億年前とされている。
概要と意義
エオアルキーンは、地球表層が比較的安定し始め、初期の大陸地殻や海洋が成立した時期として重要である。この時期の研究は、地球の熱史、プレート運動の開始時期、そして生命の起源に関する手がかりを与える。地質記録は断片的であるため、多くの議論と不確実性が残るが、以下の点が主要な関心事である。
主な特徴
- 年代：約40〜36億年前（4.0–3.6 Ga）。
- 地殻の発達：初期の大陸地殻（原基的クラトンの萌芽）やトナライト–トロンドヘイム石–花崗閃緑岩（TTG）型岩体の形成が進行した。
- 火成活動と変成作用：グリーンストーンベルト様の火山・堆積岩と変成岩が見られる地域があり、海底および陸上での火山活動や熱水活動が活発であったと考えられる。
- 大気と海：酸素はほとんど存在せず、二酸化炭素やメタンを多く含む還元的あるいは弱く酸化的な大気圧の下で海水が存在した。大気圧の具体的値（低いか高いか）は研究者間で意見が分かれており、確定していない。
- 生命の痕跡：有機炭素同位体や疑わしい微化石、ストロマトライト様構造など、初期生命の存在を示唆する証拠がこの時代に見られる（ただし解釈には慎重さが必要）。
地質学的証拠と重要産地
エオアルキーンの研究は主に以下のような証拠に依拠する：
- 放射性同位体年代測定：U–Pb ジルコン年代測定などにより、堆積岩や変成岩の年代が決定される。ジルコンは非常に古い年代を保存するため、地殻形成のタイミングを知る重要な手がかりとなる。
- 同位体化学：炭素同位体比（δ13C）や硫黄同位体などは、生物活動や大気・海洋の赤酸化状態を推定するために使われる。
- 代表的な産地：イシュア（Isua、グリーンランド）の堆積岩（約37–38億年前とされる層）、アカスタ（Acasta、カナダ）の変成岩、ヌヴヴァギトゥク（Nuvvuagittuq、カナダ北部）など、古い地質体が世界各地に残る。ただし、これらの年代や解釈には議論がある。
生命の起源に関する証拠と仮説
エオアルキーン期は生命の起源に直接関連する証拠が現れる時期として注目される。主なポイント：
- 炭素同位体の偏り（軽い炭素の濃縮）は、生化学的プロセス（光合成や他の代謝）を示唆する可能性があるが、岩石の変成や非生物的プロセスでも説明できる場合があり、解釈は慎重を要する。
- 古いストロマトライト様構造や微化石の報告があるが、多くは判別が難しく、確実な微生物化石として受け入れられるには追加証拠が必要である。
- 生命発生の場としては、海底熱水脈（ハイドロサーマルベント）や浅海域の潮だまり、鉱物表面触媒が候補として挙げられている。地球表面に液体の水が存在していたことは、多くの研究で支持されている。
議論と未解決事項
エオアルキーン研究には多くの不確定要素がある：
- 初期の地球で現在のようなプレートテクトニクスが働いていたかどうか（プロトプレート運動や局所的なクラスト再循環が起きていた可能性が示唆される）。
- 大気圧や大気組成の定量的な推定は研究によって大きく異なる。古い記録から「大気圧が非常に高かった（100〜10気圧）」とする主張もあるが、多くの研究はより低い値や幅広い可能性を示しており、結論は出ていない。
- 最古の生命の直接的証拠の確実性。地質学的な変成や後期の変質過程が古い痕跡を改変している場合があるため、複数の独立した証拠が必要である。
まとめ
エオアルキーン（約40〜36億年前）は、地球の初期進化、地殻の安定化、そして生命の起源に関わる重要な時代である。現存する岩石記録は限られており解釈に幅があるため、年代測定や同位体分析、地質学的比較研究を通じた継続的な検証が必要である。今後の研究によって、この時代の大気・海洋環境や生命の初期史に関する理解がさらに深まることが期待される。