판구조론

목차

1. 판구조론 (板構造論, plate tectonics)
1) 판구조론의 정립
2) 판구조론의 정의
3) 판의 두께
4) 판의 종류
5) 판의 경계
6) 화산대와 지진대
7) 조산대
8) 판을 움직이는 힘
9) 플룸구조론

2. 대륙이동설 (大陸移動說, continental drift theory)
1) 대륙이동설의 정립
2) 대륙이동설의 정의
3) 대륙이동설의 증거

3. 해저확장설 (海底擴張說, sea-floor spreading)
1) 해저확장설의 정립
2) 해저확장설의 정의
3) 해저확장의 원인 - 맨틀 대류
4) 해저확장설의 증거

4. 맨틀대류설 (convection current theory)
1) 지구 내부의 구조
2) 맨틀의 대류 - 연약권
3) 맨틀대류의 원리
4) 맨틀대류설의 제기
5) 맨틀대류의 모델
5. 기타
1) 고지자기
2) 열점 (熱點, hot spot)

본문내용

ersal)
지구의 극이 주기적으로 역전한다는 사실이 알려졌다. 역전의 현상은 층상의 용암류에 기록된 자기 화석으로서 명백하게 증명되고 있으며, 암석이 형성된 순서에도 각 층은 방사능 동위 원소로 측정한 지질 시대를 나타내고 있다. 현재의 지구 자기장은 약 70만년 전에 변한 것으로 나타났는데, 그 이전의 약 2백만년 동안 역방향을 가리켰다. 오늘날의 과학자들은 지구 자기장이 지난 4백5십만년 동안 적어도 11번의 크고 작은 역전이 일어났던 것으로 추정하고 있다.
지구 자기장이 왜 역전되는지는 잘 알려져 있지 않다. 과학자들은 자장이 소멸되고, 그 반대 방향에서 다시 생겨나는 것인지, 아니면 단순히 기울어지는 것인지 아직 완전히 이해하고 있지는 않다. 해양저에서 발견되는 암석에 기록된 고지자기 역전에 대한 원인 규명은 학자들에게 남겨진 숙제이자 사명이지만 판구조론을 지지하는 가장 중요한 증거임에는 틀림없다.
⑤ 자기 줄무늬 (magnetic anomaly)
아이슬랜드 서남쪽의 레이캬니스(Reykjanes)에서 발견된 자기 줄무늬 또는 자기 이상대는 수백 마일에 걸쳐 줄무늬를 이루며 중앙 해령의 확장축에 대해서는 거의 완벽한 대칭을 이룬다. 1963년 영국 과학자 바인과 메튜와 또 이들과는 별도로 두 사람의 캐나다인 몰리(L. Morley)와 라로셰(A. Larochelle)가 놀랄 만한 제안을 하였다. 즉, 정상과 역전을 나타내는 검고 흰 줄무늬는 과거 지질 시대에 지구 자기장의 N 극이 북극을 가리키는 정상과 남극을 가리키는 역전이 되풀이하는 동안, 해양저에 있는 암석의 자기 화석에 기록이 되어 함께 나타나며, 자기 줄무늬는 해저 확장설을 지지하는 증거라고 하였다.
그들은 맨틀로부터 상승하는 마그마가 중앙 해령의 확장축을 따라 분출하면서 냉각되어 새로운 해양 지각을 만들고 해양은 점점 더 넓어진다고 주장하였다. 따라서 굳어지는 용암은 당시의 지구 자기장의 방향에 따라 정상 또는 역전의 자화 작용을 받아 자성을 띠게 되며, 해양저가 해령으로부터 멀어지면서 확장되어 두 개의 대칭적인 자화된 줄무늬를 만들게 된다. 그리하여 새로 자화된 암석의 거의 반은 한쪽으로, 그리고 나머지 반은 반대쪽으로 대칭적으로 이동한다. 이 과정을 되풀이하면서 계속 분출되는 용암이 또 다른 자기 방향을 기록하게 되고 그 뒤를 메우게 된다. 이렇게 해서 해양저는 지자기의 정상과 역전의 기록을 남기면서 해양이 생성되고 열리는 역사를 자기의 흔적으로 남기는데, 바로 해양저는 고지자기를 기록하는 녹음기인 것이다.
2) 열점 (熱點, hot spot)
① 열점의 분포
지구 내부의 엄청난 에너지는 끊임없이 외부로 전달되어 발산된다. 주로 중앙 해령에서처럼 분출된 마그마에 의해 해양 지각이 새롭게 생성되면서 지각판을 양쪽으로 이동시키기도 하지만, 한편으로는 지각판의 이동과는 무관하게 고정된 지점에서 마그마를 분출하여 연속적인 일련의 해산군(海山群, seamounts)을 만들기도 한다. 이와 같이 고정된 위치에서 마그마를 분출하는 곳을 열점이라 한다.
현재 전 세계적으로 확인된 20개의 열점들은 일부 판의 경계부에 존재하는 것들을 제외하면, 미국의 옐로스톤 같이 대륙판의 내부나 하와이 섬의 킬라우에아 화산처럼 해양판의 내부에서 분출된다는 것이다. 특히 해양판의 내부에 존재하는 열점은 지자기의 줄무늬와 더불어 판 이동 방향과 속도 등에 관하여 직접적인 증거를 제공하는 중요한 역할을 한다.
② 열점에 의한 화산섬의 생성
하와이섬은 열점 위에 생긴 화산섬의 전형이다. 1960∼70년대에 미국의 윌슨과 모건에 의해 제기된 이론이다. 이 가설의 중요한 점은 판구조론에서 열점이 맨틀 심부에 고정된 좌표계를 주어, 판의 절대운동을 정하는 데 있다. 이 가설에 의하면 하와이제도와 대서양의 와르비스해령과 같이 지진활동이 없는 해령은, 맨틀 심부에 생긴 마그마 위를 해저의 확대에 따른 판이 운동했기 때문에 생긴 화산군이다.
이것은 하와이제도에서 황제해산군에 이르는 일련의 해산군의 연대배열로 거의 확인되었다. 열점은 지구상에 140곳이나 된다고 하는 이론도 있어, 해저판의 절대운동 규준을 부여하는 가능성의 하나로서 주목된다. 또 이것과 비슷한 현상에 해저의 열수광상이 있는데, 이것은 대양의 중앙해령 등에서 해저의 갈라진 틈으로 스며든 바닷물이, 해저 근처의 열원의 작용으로 뜨거워져 분출된 것으로서 열점과는 존재하는 장소와 성인이 다르다.
고정된 열점은 움직이는 해양판에 직접적인 증거로서 일련의 화산 열도나 해산군을 남기는 한편, 맨틀 대류에 대한 또 하나의 중요한 가능성을 제시한다. 열점이 고정되어 있다는 것은 열점의 근원지가 상부 맨틀, 즉 대류하는 연약권이 아니라는 것이다. 만약 연약권 속에 열점의 근원이 있다면 대류에 의해 열점은 함께 이동을 하여야 한다. 그렇지 않다면 연약권 아래, 하부 맨틀에 그 근원이 있을 가능성이 크다. 따라서 상부 맨틀의 대류로 그 위에 놓인 해양판이 이동하더라도 하부 맨틀에 근원을 둔 열점의 뿌리에서 솟아오르는 고온 물질이 상부 맨틀을 뚫고 마그마로서 분출하게 될 것이다. 이는 중앙 해령에서 분출한 마그마로 만들어진 용암과 열점에서 분출한 마그마로 만들어진 용암 사이에 지구 화학적 조성이 다른 것에서도 알 수 있는데, 이는 맨틀 조성이 서로 균일하지 않은 것을 의미한다. 이는 상부 맨틀과 하부 맨틀이 각기 따로 대류하는 2층 대류의 가능성을 시사하는 것이다.
⊙ 참고자료
- 인터넷 자료
http://nongae.gsnu.ac.kr/~jbchoi/index/earth/chap2/2-4.htm#4
http://heesoo.kongju.ac.kr/prog/earth1/txt/m2-4.html
http://earth1004.pe.kr/crust/plate-main.htm
http://ssrr.new21.net/gilra/gih_1_4.htm
http://ysgeo.yonsei.ac.kr/geology/crust04.htm
- 도서 자료
한반도 30억년의 비밀 1부 적도의 땅 (도서출판 푸른숲)
고체지구 물리학 (김성균저, 교학연구사)
지구환경과학Ⅰ (한국지구과학회편저, 대한교과서주식회사)

키워드

판구조론,   대륙이동설,   해저확장설,   맨틀대류설