판 구조론 지향사와 조산대 그리고 대륙의 구성

판 구조론

판 구조론은 1960년대 후반에 제창된 후 하나의 사실로 확립되었으며, 지구의 일차적 기복과 그 밖의 여러 현상도 이로써 설명하기가 쉬워졌다. 지각을 포함하는 암석권은 6개의 큰 판과 여러 개의 작은 판으로 나뉘어 있다. 이들 판 또는 지판은 각기 다른 쪽을 향해 연간 1~12cm의 속도로 움직이고 있는데, 서로 인접한 두 지판은 분열하기도 하고 충돌하기도 한다. 두 지판이 분열하는 곳에서는 현무암질 마그마가 솟아올라 새로운 지각이 형성되고, 두 지판이 충돌하는 곳에서는 한 지판이 다른 지판 밑으로 섭입 하면서 소멸한다. 두 지판이 서로 다른 방향으로 움직이면서 갈라지는 분열대를 따라서는 대서양중앙해령 이외에도 남동인도해령, 동태평양해령 등의 해저산맥이 형성되어 있다. 이들 해령은 서로 이어져 있으며, 총연장이 6.5만 km에 이른다. 대서양 중앙해령에는 거대한 열곡이 나타난다. 동태평양해령에는 열곡이 없다. 동태평양해령에는 마그마가 많이 분출하여 전체적으로 볼록하게 솟아 있다. 열곡이 있건 없건 해령의 중심부에서는 맨틀로부터 현무암질 마그마가 솟아오른다. 그리고 이 마그마로 만들어지는 새로운 대양지각은 기존 대양판에 추가되는 한편 해령 양쪽으로 움직이면서 분열현상을 일으킨다. 대서양은 하나로 뭉쳐 있던 대륙이 갈라져서 생긴 바다이고, 지금도 넓혀지는 중에 있다. 

 

대양판이 대륙판과 충돌하는 곳에서는 밀도가 높은 대양판이 밀도가 낮은 대륙판 밑으로 들어가 맨틀에 흡수되면서 소멸한다. 대양의 지각은 한쪽에서는 생겨나고 한쪽에서는 없어진다. 그래서 대양저의 암석은 해령에서 멀어질수록 연대가 오랜 것으로 나타나며, 가장 오랜 암석도 그것이 2억년을 넘지 않는다. 

두 지판이 충돌하여 한 지판이 다른 지판 밑으로 들어가는 섭입대에서는 대륙판과 대륙판이 충돌하는 경우와 대륙판과 대양판이 충돌하는 경우가 구별된다. 대륙판과 대양판이 충돌하는 예는 태평양에 면한 남아메리카 대륙의 서안에서 볼 수 있다. 이러한 곳에서는 대륙판이 대양판쪽으로 전진하고, 무거운 대양판이 가벼운 대륙판 밑으로 밀려 들어가기 때문에 지진이 자주 발생한다. 화산도 이러한 곳을 따라 집중적으로 분포한다. 남아메리카의 경우 대륙판의 말단부를 따라서는 지반이 융기하여 안데스산맥, 대양판이 대륙판 밑으로 들어가는 곳을 따라서는 페루-칠레해구가 형성되었다. 

대양판의 섭입방향은 진원의 분포를 통해 알 수 있다. 지진은 지판의 경계에서 집중적으로 발생하며, 이 지진대는 이를 발견한 사람의 이름을 따라 베니오프대라고 부른다. 

 

지향사와 조산대

세계의 대산맥들은 두께가 수천 미터에 이르는 퇴적암층이 습곡작용을 받음으로써 형성된 것이다. 지향사란 조산운동에 의해 습곡산맥이 형성되기 이전에 이와 같이 두꺼운 퇴적암층이 쌓인 퇴적분지를 가리킨다. 지향사가 습곡산지로 변한 모습을 가리킬 때는 조산대 또는 습곡대라는 용어가 쓰인다. 습곡산맥과 도호는 성격이 동일하다. 습곡산맥의 이러한 호는 산맥호라고 한다. 

오늘날 발달과정 중에 있는 지향사는 여러 유형으로 나뉘는데, 가장 주목되는 것은 대서양형과 태평양형이다. 대서양형은 남.북 아메리카 대륙의 대서양 쪽 연변과 같은 곳으로써 표이하는 대륙의 바로 뒤에 자리한다. 이러한 곳에서는 퇴적암층이 두껍게 쌓인 후 하나로 되어 있던 지판이 둘로 분리되고, 대양판이 대륙판 밑으로 섭입 하는 현상이 일어나면 퇴적암층이 압축작용을 받으면서 융기하여 습곡산지를 이루게 된다. 

태평양형은 두 지판이 충돌하는 곳으로서 해구가 대륙에 인접해 있는 안데스형과 해구와 배호분지를 양쪽에 끼고 있는 도호형이 구별된다. 현재의 조산대 또는 습곡대에 속한 이러한 곳에서는 대양저에 쌓인 심해퇴적물도 대륙지각의 형성을 크게 돕는다. 심해 퇴적물은 지판의 이동과 더불어 섭입대로 접근해 오면 육지에서 공급되는 퇴적물로 덮이는데, 그것은 비중이 작아서 대양지각과 함께 맨틀로 섭입 할 수 없으므로 습곡대의 지층에 추가된다. 습곡대의 전면에서 일어나는 이러한 현상을 부가라고 한다. 

일본열도는 대부분 심해퇴적물의 부가에 의해 형성된 것으로 알려졌다. 심해퇴적물의 부가현상은 알래스카의 거의 전부와 로키산맥 서쪽의 지괴가 형성되는 데도 큰 역할을 한 것으로 알려졌다. 

 

대륙의 구성

습곡산지는 고도가 높은 만큼 그 뿌리가 전반적인 대륙지각보다 훨씬 깊게 뻗어내렸다. 높은 습곡산지가 침식을 받아 낮아질 때는 지각평형의 유지를 위해 지반이 조금씩 융기한다. 그래서 시간이 경과하면 습곡산지의 밑 부분이 점차 드러나는 동시에 뿌리가 얕아지게 된다. 그리고 조산운동을 받을 때 편입한 화강암과 화강암의 관입 시에 형성된 변성암이 지표로 올라오는 단계에 이르면, 습곡산지에서도 지각의 두께가 전반적인 대륙지각의 그것에 가까워지며, 지반의 융기도 크게 둔화된다. 그리고 습곡산지가 평탄화되면, 띠 모양으로 분포하는 화강암과 변성암만 그 흔적으로 남고 뿌리는 없어진다. 

 

순상지는 선캄브리대의 각종 변성암으로 이루어졌으며 고생대 이래 지각변동을 겪지 않은 지역으로 대륙지각의 핵심부에 해당한다. 그리고 오랜 침식으로 인해 기복이 대체로 작다. 고기습곡산맥은 과거에 조산운동을 겪은 습곡산맥으로서 순상지의 주변을 따라 분포하며 미국의 애팔래치아 산맥과 러시아의 우랄산맥이 대표적인 예이다. 이들 습곡산맥은 고생대에 두 지판 사이에서 형성된 이후 침식을 계속 받아 고도가 높지 않고 내부구조가 많이 드러나 있다.