백과

개요

지표면을 구성하는 암석권이 약 10여 개의 커다란 판과 몇 개의 작은 판으로 이루어져 있다는 판구조론에 의하면, 지구 표면을 덮고 있는 지각 밑의 맨틀 상층부는 지하 60~90㎞를 경계로 위는 단단한 암석권(lithosphere), 아래는 부드러운 연약권(asthenosphere)으로 몇 개의 판으로 나뉘어 포석을 깔은 것처럼 되어 있다.

암석권이 연약권 위에 떠 있어서, 상대적으로 운동을 하고 있다는 것이 판구조론이다. 이것에 의해 지구과학상의 모든 현상을 잘 설명할 수 있다. 원래 판구조론의 이론은 해저조사 결과 생겨난 것이어서 해저지형에도 잘 적용된다.

판 경계

판이 상대적으로 운동하고 있는 경우, 판간의 상대적인 움직임에는 충돌·분기·섭입(攝入)의 3종류가 있다.

충돌 경계에서는 한쪽 판이 다른쪽 판 밑으로 들어가거나 양쪽 판이 유착한다. 가벼운 대륙지각으로 구성된 대륙판은 연약권보다 가벼우므로 가라앉는 일은 없으나, 무거운 해양판은 불안정상태로 떠 있기 때문에 충돌할 때 연약권 속으로 섭입된다. 이와 같이 섭입된 판 경계에 해구가 생긴다. 섭입은 해양판 자체의 중량에 의해서 일어나기 때문에 대양저를 이루고 해양판을 끌어들이는 것이 된다.

이것이 판 운동의 원동력이다(수렴경계부). 또한 대륙판끼리의 충돌에서는 양쪽 모두 섭입되지 않기 때문에 올라와 히말라야와 같은 대산맥을 형성한다. 분기하는 경계에서는 밑의 연약권이 지표 가까이까지 밀려올라가 압력의 저하와 함께 마그마를 발생하여 화산활동을 일으키고, 지표는 열에 의해 부풀어오른다(분기경계부). 대양의 거의 중앙을 달리는 중앙해령이 이에 해당한다.

중앙해령의 중축부에서는 마그마의 분출, 암맥(岩脈)의 관입에 의해서 새로운 판이 생산된다. 이들의 암석은 냉각할 때 지구자기장(地球磁氣場)의 방향으로 자화(磁化)되어 강한 열잔류자기를 갖는다. 이로 인해 차례차례 생산되어 확대해 나가는 판은 지구자기장 역전의 역사를 기록하는 동시에 대양저의 자기이상(磁氣異常)의 줄무늬를 만들게 되고, 이것에 의해서 판의 생성연대를 알 수 있게 된다(지자기역전). 새롭게 생성된 판은 중앙해령으로부터 떨어져 나가면서 냉각하고 수축해서 깊게 침하된다.

섭입하는 판 경계에서는 판의 생성도 소멸도 일어나지 않고, 양쪽의 판이 서로 스쳐서 지진이 일어난다. 이것이 변환단층이다(변환경계부). 지구 표면이 판으로 깔려 있다는 것은 판 경계가 연속되어 있다는 것이기도 하다. 즉 해구와 해구, 해령과 해령, 해구와 해령을 연결하는 변환단층이 존재한다. 이중 해구와 해령을 연결하는 것의 일부와 해령과 해령을 연결하는 것에서는 판운동에 따라서 확장하는 대양저 위에 변환단층의 흔적이 지형으로 되어 뻗어나오는데 이것이 이른바 파쇄대이다.

판운동의 방향과 속도

판운동은 판간의 상대적인 움직임에 의해서만 측정할 수 있다.

이 상대운동의 방향과 속도는 여러 가지 현상으로 추정할 수 있다. 어긋나는 판 경계인 변환단층에 의해서 판의 운동방향을 알 수 있다. 파쇄대는 과거의 판운동의 방향을 대표하고 있다. 지자기이상이나 심해굴착에 의해서 알게 된 판 연대(年代)와 중앙해령으로부터의 거리에 의해서 판운동의 장기적인 평균속도를 구할 수 있다.

지구라는 구면상을 이동하는 판의 운동은 어떤 회전축을 중심으로 한 회전운동으로 나타낼 수 있는데, 실제로도 그와 같은 운동을 하고 있다.

중앙해령에서 뻗은 파쇄대는 어떤 회전축에 직교하는 작은 원(圓)상에 올라 있다. 또 중앙해령의 양쪽의 지자기이상에서 추정되는 판운동의 속도는 회전의 극에 가까워질수록 느리고, 회전의 적도에 가까워질수록 빨라진다.