[理知논술/머리에 쏙쏙 들어오는 토플주제]판구조론

■판구조론(Plate Tectonics)

《과거 200년 동안 지질학자들은 산맥이 형성된 과정이나 화산활동 등 지구의 주요 현상에 관해 여러 이론을 제기했다. 그러나 누구도 그 과정을 명확히 설명하지는 못했다. 다행히 현재는 ‘판구조론’이라는 하나의 포괄적 인 이론이 나오면서 지구의 여러 지질학적 현상을 해석할 수 있게 됐다. 》

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○ 판구조론의 정의

지구의 가장 바깥쪽 껍질은 지표에서 50∼100km 깊이에 이르는 굳고 딱딱한 부분으로, 이 부분을 ‘암석권(lithosphere)’이라고 한다. 암석권은 지각과 맨틀(mantle) 상부에 해당한다. 암석권은 비교적 강도가 약하며, 부분적으로 용융 상태로 되어 있는 ‘연약권(asthenosphere)’이라고 불리는 부분 위에 놓여 있다.

지각은 다시 35km 두께의 대륙지각(continental crust)과 5∼10km 두께의 해양지각(oceanic crust)으로 나뉜다. 대륙들은 암석권에 떠 있는 뗏목과 같다. 대륙을 제외한 지역에서는 얇은 해양지각이 암석권 최상부를 차지하고 있다.

판구조론의 핵심은 단순하다. 암석권이 크고 딱딱한 지판(plate)으로 갈라져 각각 개별적인 단위로서 연약권 위에서 움직이고 있다는 것이다. 이런 움직임 때문에 화산작용(volcanic activity), 지진현상(earthquakes), 습곡산맥(folded mountain) 형성 등 각종 지각변동이 일어난다는 학설이다.

○ 판의 종류

지판에는 지리학적인 위치에 따라 유라시아판, 아프리카판, 인도오스트레일리아판 등의 이름이 붙여졌다. 지구상에는 총 7개의 큰 지판과 12개의 작은 지판이 있다.

○ 판의 경계

판의 경계는 판과 판의 상대운동에 따라 크게 세 가지 형태로 나눌 수 있다.

① 발산경계(divergent boundary)

확장경계라고도 한다. 해령(oceanic ridge)과 같이 새로운 판이 생성되면서 양쪽 방향으로 확장해 나가는 곳이다. 맨틀 대류가 상승하여 마그마가 생성되므로 화산활동이 일어나고 마그마의 움직임으로 천발지진(shallow earthquake)도 자주 발생한다. 주로 해양판에 존재하지만 동아프리카 열곡대(rift valley)와 같이 대륙판 내부에 존재하는 경우도 있다.

② 수렴경계(convergent boundary)

소멸경계라고도 한다. 두 판이 만나 충돌하거나 섭입(subduction)하는 곳으로 마리아나 해구(trench)나 일본해구, 알프스-히말라야 산맥 등이 좋은 예다. 두 판이 부딪치는 과정에서 많은 지진이 발생하며 경우에 따라서는 화산폭발과 조산운동도 일어난다. 수렴경계의 지질학적 특징은 대륙-해양, 해양-해양, 대륙-대륙처럼 수렴하는 두 판의 성격에 따라 다르다.

③ 보존경계(conservative boundary)

변환단층경계(transform boundary)라고도 한다. 판이 생성되거나 소멸되지 않고 두 판이 수평적으로 미끄러지면서 어긋나는 곳이다. 이 경계에서는 화산활동이 일어나지 않지만 두 판이 반대방향으로 어긋나므로 접촉면을 따라 천발지진이 자주 발생한다.

○ 판을 움직이는 힘

판운동의 직접적인 원인은 맨틀의 대류인 것으로 추정된다(convection current theory). 지구 내부는 아래쪽으로 갈수록 고온이고, 같은 깊이라도 온도가 달라 열대류가 발생할 기본적인 조건을 갖추고 있다. 해령에서 상승한 뜨거운 물질은 연약권을 따라 양 옆으로 이동한다. 이동 도중에는 냉각이 진행되고 냉각된 물질은 섭입대(subduction zone)에서 침강한다. 하강하는 대류, 즉 침강하는 암석권은 데워져서 다시 유동체로 돌아가고, 지하 수천 km 아래서 대류에 의해 반대방향으로 이동하면서 대류의 완전한 순환이 이뤄진다.

백승혜 영재사관학원 예스영어사관 평촌본원 중1 팀장