판구조론 ( plate tectonics), 판운동, 판게아의 분열,고기후와 고해양, 조산운동)

소개글

판구조론 ( plate tectonics), 판운동, 판게아의 분열,고기후와 고해양, 조산운동)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

판구조론의 원리
판경계부
판 내부에서의 지구조적 활동
선행자들
베게너와 대륙표이설
고지자기·극이동·대륙표이
판구조론의 형성과 탄생
개요
판게아의 분열
고기후와 고해양
판구조론과 조산운동
판구조론과 생물
초기의 판 활동
반대론자
풀리지 않은 의문들

본문내용

의 크기와 모양 변화 및 이로 인한 해류순환과 기후변화는 지구상에 살고 있는 생물의 발달에 중요한 영향을 끼친다. 1970년 미국의 지질학자 제임스 W. 밸런타인과 엘드리지 M. 모어스는 생물의 다양성은 대륙들이 분열되어 퍼져 있을 때 증가했고, 대륙들이 서로 붙어 있을 때는 감소했다고 주장했다. 밸런타인의 연구 이후 판의 활동이 생물의 진화에 미치는 역할에 대한 연구는 크게 발전했다. 페름기 동안 판게아 주변의 천해에 서식하던 동물들의 다양성이 급격히 감소했는데, 이는 여러 작은 대륙들이 하나의 초대륙으로 모임에 따라 일어난 천해 서식지의 감소와 용승에 의한 해양생산성의 변화에 의한 현상으로 볼 수 있다. 반면 대륙 내에서는 동물의 감소와 멸종이 그다지 크게 일어나지 않았으며, 대신 건조지대가 형성되고 해안이 줄어들었다. 충돌의 결과로 많은 산맥이 형성되고 환경변화로 건조환경이나 높은 고도의 환경에 적응한 새로운 종류들이 진화하게 되었다.
판의 운동과 판들간의 상호작용이 생물에 미친 효과는 대륙들이 갈라져 있거나 충돌할 때 일어나는 현상을 비교해 봄으로써 가장 확실하게 알 수 있다. 중생대에 들어 대서양이 열리기 시작했을 때, 양쪽 해안가에서 동물군의 유사성은 감소했으며, 대륙간의 거리가 멀어짐에 따라 공통적인 과(科)의 수도 감소했다. 서로 떨어져 있던 대륙들이 충돌할 경우 나타나는 현상으로는 파나마 지협이 플라이오세에 바다 위로 융기한 것이 있다. 지협의 융기가 일어나기 전에 남아메리카에는 유대류가 많고 포식자가 거의 없는 매우 전문화된 동물군들이 진화했다. 그러나 지협의 융기로 남아메리카와 북아메리카가 서로 연결됨에 따라 많은 초식동물들과 육식동물들이 북아메리카로부터 남아메리카로 이주했으며, 반대방향으로도 아르마딜로(armadillo)와 주머니쥐 등이 이주했다.
초기의 판 활동
판을 움직이는 추진력이 무엇이든 간에 이들은 에너지를 소모하며 에너지의 많은 양은 지구 내에 있는 방사성동위원소의 붕괴로부터 나온다. 따라서 에너지의 흐름은 지구의 역사 45억 년을 통해 감소했을 것이며, 결과적으로 초기 판들의 활동은 오늘날과는 달랐을 것으로 추정된다. 초기의 판은 뜨거워 섭입을 일으키기에는 너무 가벼웠을 것으로 추정된다. 실제로도 선캄브리아기 후기까지는 섭입에 대한 확실한 증거가 부족한 실정이다.
선캄브리아기 판의 존재유무·성질·운동에 대한 증거는 매우 제한되어 있다. 초기와 중기 선캄브리아기 대류핵은 매우 작았던 것으로 여겨지며, 비록 증거는 부족하지만 활발하게 대류하는 맨틀 위에 떠 있는 작은 판으로 간주된다. 이러한 대륙핵들은 강하게 변형된 퇴적암과 염기성 화성암의 복합체로 구성되며, 고기(古期)의 바다가 닫힌 봉합대의 흔적을 나타내는 녹색암대 내에 있다. 그러나 대부분의 경우 고지자기 자료는 이러한 대륙핵들 사이에 커다란 해양이 존재했었음을 나타내는 증거들을 가지고 있지는 않다. 따라서 선캄브리아기에는 판의 내부에서 강한 변형이 일어났던 것으로 추정된다.

반대론자
판구조론은 1960년대 후반 들어 빠른 속도로 널리 확산되었으며 특히 서구사회에 큰 영향을 미쳤다. 그러나 현재 판경계부와 멀리 떨어진 대륙 내부에 위치한 소련에서는 판구조론을 인정하지 않고 있다. 블라디미르 벨루소프를 비롯한 소련의 과학자들은 지구조론의 여러 문제들을 대륙이동이 아닌 대륙 내부의 수직운동으로 해석했다. 그러나 이들은 이러한 수직운동을 일으키는 힘에 대해서는 명확하게 규명하지 못했고 젊은 과학자들은 점차 판구조론을 받아들이고 있는 추세이다. 판구조론에 대한 반대는 다른 곳에서도 일어났다. 해럴드 제프리스는 맨틀의 성질로 미루어 판의 운동은 불가능하다고 주장했다. 또한 미국의 지질학자 A.A. 메이어호프와 호워드 A. 메이어호프는 판구조론에 반대되는 자료들을 수집하고, 판구조론을 뒷받침하는 증거들은 옳지 않거나 잘못 해석된 것들이며 실질적인 증거들도 충분하지 않다고 주장했다. 판구조론에 대한 반대 의견들은 1970년대 초반까지 여러 차례에 걸쳐 제시되었지만, 판구조론을 뒷받침하는 증거들을 설명할 만한 대체이론을 제시하지 못함으로써 대다수의 과학자들에 의해 받아들여지지 못했다.
풀리지 않은 의문들
1974년 미국의 지질학자 존 C. 맥스웰은 비교적 논리적인 논문을 통해 판구조론으로 설명될 수 없는 모든 사항들의 예를 들면서 판구조론을 반박했다. 오늘날 그가 지적했던 많은 사항들은 대부분 해결되었지만 일부는 여전히 문제점으로 남아 있다. 판구조론이 크게 성공할 수 있었던 점은 해양분지에 대한 연구 때문이었다. 그러나 조산운동 작용과 해수면 변화를 설명하는 데는 별로 유용하지 못한 것으로 판명되었다. 또한 판경계부가 대륙과 근접해 있는 곳에서는 전통적인 판구조론으로는 설명할 수 없는 현상이 일어나기 때문에 이러한 지역에서는 판구조론의 개념을 다소 수정해야 한다. 지중해에서는 많은 문제점들이 나타나며, 특히 판경계부는 판구조론에서 규정하고 있는 3가지의 판경계부 가운데 어떠한 유형에도 해당되지 않는다.
미국의 지구물리학자 토머스 H. 조든은 판의 기저부가 해양보다는 대륙 밑에서 연약권의 더 깊은 곳까지 뻗어 있다고 주장했으며, 판의 자유로운 운동에 대한 의문을 제기했다. 그러나 이러한 장애요인이 판의 자유로운 운동을 얼마나 방해할 수 있는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않고 있다. 판구조론은 해양분지에 대해서는 쉽게 적용할 수 있지만 대륙에 대해서는 적용하기 힘든 경우가 많다. 대륙들은 40억 년에 달하는 오랜 기간 동안에 걸쳐 형성된 복잡한 기록을 가지고 있는데, 지진파 연구에 의해 밝혀진 일부 사실들 중에는 단순하게 섭입과 충돌의 결과로 생각할 수 있는 부가구조와 부합되지 않는 것도 상당히 있다.
판구조론은 이러한 약점들을 가지고 있고 판의 운동을 일으키는 추진력에 대한 논란이 계속되고 있음에도 불구하고, 지구에 대한 과학적인 이해를 크게 발전시켜왔다는 점은 부인할 수 없다. 과학의 다른 모든 패러다임이 그러했듯이 판구조론도 언젠가는 더욱 발전된 패러다임에 의해 대체될 것이다. 그러나 어떠한 새로운 패러다임이 출현하더라도 대륙표이설과 판구조론은 그 새로운 이론의 일부를 이루게 될 것이다.

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