판의 경계와 지질 현상

핵심 정리

판은 맨틀의 대류 운동과 관련되어 이동하며, 판의 경계에서는 판들이 서로 멀어지거나 가까워지거나 어긋나게 이동한다. 두 판이 멀어지는 발산형 경계에서는 해령이 발달하고, 맨틀 물질이 상승하여 새로운 해양 지각이 만들어진다. 해령에서 생성된 해양 지각은 양쪽으로 이동하므로 해령에서 멀수록 오래된 지각이며, 오래된 해양 지각일수록 수심이 깊고 밀도가 커지는 경향이 있다.해양 지각은 해령에서 생성되어 멀어질수록 나이가 많아진다.

두 판이 가까워지는 수렴형 경계에서는 해양판이 다른 판 아래로 섭입하는 경우 해구와 지진이 나타난다. 해구 부근에는 맨틀 대류의 하강류가 있으며, 섭입하는 판은 판의 나머지 부분을 아래로 끌어당기는 힘을 가한다.해구 부근에서는 맨틀 대류의 하강류가 존재한다. 해양판끼리 수렴하면 호상 열도가 발달하고, 해양판과 대륙판이 수렴하면 해양판이 대륙판 아래로 섭입한다. 두 판이 서로 어긋나게 이동하는 변환 경계는 지각이 생성되거나 소멸하지 않는 보존형 경계이며, 주향 이동 단층이 나타날 수 있다.

경계 유형을 판별할 때는 판의 이동 방향과 해저 지형, 지진·화산 분포를 함께 살핀다. 발산형 경계는 해령과 상승류, 수렴형 경계는 해구와 하강류 및 섭입, 변환 경계는 판의 수평 이동과 단층으로 구별한다. 판의 이동 속력이 클수록 같은 시간 동안 이동하는 거리가 크다.

자세히

판의 경계에서 나타나는 지질 현상은 판의 상대 운동에 따라 달라진다. 먼저 판이 벌어지는 발산형 경계에서는 맨틀 물질이 상승한다. 상승한 물질이 판 사이의 틈을 메우고 식으면 새로운 해양 지각이 만들어진다. 해양저에서 이 과정이 이어지는 곳이 해령이다. 따라서 해령은 두 판이 서로 멀어지는 경계에 놓이며, 해령 아래에는 맨틀 대류의 상승류가 존재한다. 해령은 주변 해저보다 수심이 얕은 지형이다. 해령에서 새로 만들어진 해양 지각은 양쪽으로 이동하면서 식고, 시간이 지나며 수심이 깊어진다. 그러므로 해령 부근의 지각은 비교적 젊고 얕으며, 해령에서 떨어진 지각일수록 오래되고 깊다. 바다 밑 지형 자료에서는 해령을 가로지르는 구간의 수심 변화를 보고 해령의 위치를 찾고, 지각의 나이 분포를 해령으로부터의 거리와 연결할 수 있다. 해양 지각은 해령에서 생성되어 멀어질수록 나이가 많아진다.해양 지각은 해령에서 생성되어 멀어질수록 나이가 많아진다.

판이 가까워지는 수렴형 경계에서는 해양판이 다른 판 아래로 들어가는 섭입이 일어날 수 있다. 해구는 이러한 수렴 경계의 해저에 길게 발달하며, 해양판과 대륙판 사이뿐 아니라 해양판끼리 만나는 경계에서도 형성된다. 해구와 같은 수렴 경계에서는 섭입과 관련된 지진이 많이 발생한다. 해양판은 대륙판보다 밀도가 크고, 해양판은 시간이 지나 식으면서 밀도가 증가한다. 오래된 해양 지각은 밀도가 커서 대륙 지각보다 무겁다. 섭입하는 판의 밀도가 클수록 섭입이 쉽게 일어나며, 섭입하는 판은 자신의 무게로 판의 나머지 부분을 아래로 끌어당기는 슬랩 당김힘을 가한다. 해구 부근은 맨틀 대류의 하강부에 해당한다.해구 부근에서는 맨틀 대류의 하강류가 존재한다.

수렴 경계에서 어떤 판 조합이 만나는지를 구분해야 산맥과 화산대의 모양을 판단할 수 있다. 해양판과 대륙판이 만날 때에는 해양판이 대륙판 아래로 섭입하며 해구와 지진이 나타난다. 해양판끼리 만날 때에는 한 해양판이 섭입하고, 섭입대 위쪽에는 화산섬들이 호 모양으로 배열된 호상 열도가 발달한다. 이 경계에서는 습곡 산맥이 발달하는 것이 아니라 호상 열도가 발달한다. 해령에서는 화산 활동이 활발하고, 변환 단층에서는 화산 활동이 거의 일어나지 않는다. 다만 모든 화산을 판 경계에 연결해서는 안 된다. 태평양 한가운데의 하와이와 같은 화산섬은 열점 위에서 생성되며 발산형 경계와 관계가 없다.

변환 경계에서는 판들이 경계를 따라 서로 미끄러져 지나가며, 판의 생성이나 소멸이 일어나지 않는다. 이런 보존형 경계에 변환 단층이 분포한다. 해령과 해구가 나란히 놓인 판 경계의 지질 구조를 판단할 때에는 주향 이동 단층의 발달도 살핀다. 반대로 정단층은 양쪽 지반이 서로 벌어지는 힘을 받는 해령 같은 발산 경계 지역에서 잘 나타난다. 같은 단층이라도 이름만 외우기보다 판의 이동 방향과 경계에서 작용하는 힘을 함께 연결해야 한다.