판 구조론과 대륙 이동설, 화산·지진
유물과 표본
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대륙 이동설에서 판 구조론까지: 암석권(판)과 연약권
1912년 베게너는 해안선 모양의 일치, 멀리 떨어진 대륙의 빙하 흔적과 화석(메소사우루스, 글로소프테리스) 분포를 근거로 고대 초대륙 판게아(Pangaea)가 갈라져 이동했다는 대륙 이동설을 주장했으나, 대륙을 이동시키는 원동력을 설명하지 못해 당시에는 인정받지 못했습니다. 이후 홈스의 맨틀 대류설과 헤스의 해저 확장설(해령에서 멀어질수록 해양 지각의 나이와 퇴적물 두께가 증가하고 고지자기 줄무늬가 대칭으로 나타남)이 밝혀지며 현대의 판 구조론(Plate Tectonics)이 확립되었습니다.
판의 3대 경계(발산·수렴·보존형)와 지형·지각 변동 완벽 비교
전 세계 지진(지진대)과 화산 활동(화산대, 특히 태평양 가장자리의 환태평양 조산대 = 불의 고리)은 판의 내부가 아니라 판과 판이 만나는 경계를 따라 띠 모양으로 집중됩니다.
| 판의 경계 종류 | 맨틀 대류 및 힘 | 판의 작용 | 발달하는 대표 지형 및 사례 | 화산 활동 / 지진 특징 |
|---|---|---|---|---|
| 발산형 경계 (멀어짐) | 맨틀 상승부 (장력, 양쪽으로 잡아당김) | 새로운 해양판 생성 (정단층 발달) | 해령, 열곡대 (대서양 중앙 해령, 동아프리카 열곡대, 아이슬란드) | 화산 활발 (O) (현무암질), 천발 지진 위주 |
| 수렴형 경계 ① (섭입형) (해양판+대륙판/해양판) | 맨틀 하강부 (횡압력, 양쪽에서 밈) | 밀도 큰 해양판이 섭입하여 소멸 (역단층) | 해구 (섭입 경계), 대륙 쪽에 호상열도(일본)·습곡산맥(안데스 산맥) | 화산 활발 (O) (안산암질 폭발), 천발~심발 지진 모두 발생 |
| 수렴형 경계 ② (충돌형) (대륙판 + 대륙판) | 맨틀 하강부 (횡압력) | 두 대륙판 모두 밀도가 작아 섭입 못 하고 정면충돌 | 거대 습곡산맥 (인도판+유라시아판 충돌 히말라야 산맥) | 화산 활동 거의 없음 (X)!, 천발~중발 지진 활발 |
| 보존형 경계 (어긋남) | 판이 수평으로 스쳐 지나감 | 판의 생성·소멸 없음 (주향 이동 단층) | 변환 단층 (해령 사이 구간, 미국 산안드레아스 단층) | 화산 활동 없음 (X)!, 천발 지진만 매우 활발 |
섭입대 화산호의 마그마는 판 사이의 마찰열이 주된 원인이 아닙니다. 섭입하는 해양판의 함수 광물과 퇴적물에서 나온 물(유체)이 위쪽 맨틀 쐐기로 이동하면 주변 암석의 녹는점(고상선)이 낮아져 부분 용융이 일어납니다. 이 유체 첨가 용융(flux melting)으로 생긴 마그마가 상승해 화산호를 만듭니다. 섭입판 자체가 통째로 녹는다는 뜻도 아닙니다.
바다-대륙 수렴 경계에서는 보통 밀도가 큰 해양판이 대륙판 아래로 섭입합니다. 바다-바다 경계에서는 대체로 더 오래되고 차가워 밀도가 큰 해양판이 섭입합니다.
1) 태평양판은 유라시아판 아래로 기울어져 섭입하고, 그 판을 따라 얕은 곳에서 깊은 곳까지 지진이 분포합니다.
2) 해구에서 대륙 쪽으로 갈수록 섭입판의 깊이가 깊어지므로 지진의 진원도 대체로 깊어집니다.
3) 섭입판에서 방출된 물이 위쪽 맨틀 쐐기의 녹는점을 낮춰 부분 용융을 일으킵니다. 만들어진 마그마가 상승하므로 화산호는 해구 바로 위가 아니라 대륙 쪽에 나란히 형성됩니다.
판의 내부 화산 활동(열점, Hotspot)과 자주 틀리는 오개념
자주 틀리는 오개념 정리:
핵심 요약
- ✓판(암석권)은 지각과 상부 맨틀의 일부를 합친 단단한 층(약 100km)이며, 그 아래 유동성이 있는 연약권의 맨틀 대류에 의해 이동한다.
- ✓발산형 경계(해령·열곡대)에서는 새로운 해양 지각이 생성되며 천발 지진과 화산 활동이 일어난다.
- ✓섭입판에서 나온 물이 위쪽 맨틀 쐐기의 녹는점을 낮춰 부분 용융을 일으키고, 이 마그마가 상승해 화산호를 만든다. 섭입대 마그마의 주된 원인을 판 사이 마찰열로 설명하지 않는다.
- ✓보존형 경계(변환 단층)와 대륙판-대륙판 충돌 경계(히말라야 산맥)에서는 지진은 활발하지만 화산 활동은 거의 일어나지 않는다.