츄 사이언스 - 판 경계의 특징적 형태와 진화

판의 경계와 지형

판의 경계는 각각의 그 형태를 달리하고 있습니다. 이러한 형태로 인해 판의 경계부에서 나타나는 여러 현상, 즉 지형의 모습, 지진의 빈도, 화산활동의 양상 등에 있어서도 뚜렷한 차이를 유발하게 됩니다. 아래의 표는 판의 경계와 특징적인 형태를 정리해 놓은 표입니다. 경계부의 두 판에 따라 해양판과 해양판, 해양판과 대륙판, 대륙판과 대륙판으로 나누었고, 판의 경계가 발산형 경계, 수렴형 경계, 보존형 경계냐에 따라서도 나누어 놓았습니다. 이에 따른 지형과 함께 어느 정도의 지진이 일어나는지, 화산활동은 어떻게 일어나는지, 이 지형의 예로는 어디가 있는지 자세히 표에 적어두었으니 참고하시면 됩니다.

판의 경계와 특징적인 형태

지형에 대해 살펴보면, 해양판의 발산 경계에서는 육지의 산맥에 해당하는 해령이 생기게 됩니다. 이 해저 산맥은 멀어지는 두 판 사이의 공간으로 맨틀에서 고온의 용융체가 솟아 올라옴으로써 해양저의 표면을 융기시킨 결과입니다. 또 확장축 부근에는 열공도 형성되는데, 두 판 사이에 생긴 빈 공간으로 인해 가운데가 움푹 파인 골짜기가 생기게 됩니다. 두 판이 서로 충돌하는 수렴 경계에서는 두 가지의 대표적인 지형이 만들어집니다. 하나의 판이 다른 판 아래로 침강하는 경우에는 해구가 만들어지며, 서로 충돌하여 지각을 들어 올리는 경우에는 거대한 산맥들이 만들어집니다. 보존경계에서는 여러 개의 단층대가 형성됩니다. 그리고 드물게는 해양판 내의 변환 단층 주위에 해저 산맥과 열곡의 형태를 지닌 지형이 만들어지기도 합니다.

판의 경계와 지진 및 화산활동

판의 경계와 지진의 분포는 매우 밀접한 관계가 있습니다. 발산 경계와 보존 경계에서의 지진은 대개 지각 내에서 일어나는 천발 지진으로, 깊이 100km보다 얕은 곳에서 발생합니다. 반면, 수렴 혹은 충돌 경계에서는 천발 지진뿐만 아니라 약 700km의 깊이에 이르기까지 심발 지진이 발생하기도 합니다. 지진의 활동도는 수렴 혹은 충돌 경계에서 제일 크고, 발산 경계, 보존 경계의 순입니다. 규모가 큰 거대지진의 발생도 대부분 판이 충돌하거나 침강하는 수렴경계에서 발생하고 있습니다. 판의 경계에서 화산 활동을 관찰하기란 그다지 어렵지 않습니다. 그러나 모든 판의 경계에서 화산 활동이 일어나는 것은 아닙니다. 보존경계에서는 아주 드문 경우를 제외하고는 화산 활동이 존재하지 않습니다. 또 수렴 경계라고 하더라도 대륙판과 대륙판이 충돌하는 곳에서는 화산 활동이 거의 없습니다. 발산 경계에서의 화산활동은 해저 산맥에서 현무암질 베개 용암이 분출하는 것이 대표적이나, 대륙판 내의 열곡대에서는 현무암질과 유문암질 양쪽의 용암 분출이 특징적입니다. 한편, 대륙판끼리의 충돌 경계를 제외한 수렴 경계에서는 안산암질의 화산활동이 현저하게 나타나는 것이 특징입니다. 발산과 수렴경계에서 화산 활동의 양상이 다르게 나타나는 것은 그 두 경계가 놓인 지체 구조의 차이로 말미암아 마그마가 발생되는 메커니즘이 달라지기 때문입니다.

판의 진화

판의 경계가 세 가지 형태로 나뉜다고 해서 각 판이 독자적인 경계만을 가진다고는 볼 수 없습니다. 예를 들어 해양판의 경우 발산 경계인 해령에서 새로 생성된 판은 서서히 이동해 갈 것입니다. 해저 산맥 축 자체가 변환 단층에 의해 끊어져 있어, 인접하는 해양판들 사이에 보존 경계가 생기게 됩니다. 이동을 계속한 해양판이 대륙판이나 다른 해양판을 만나 그 아래로 섭입한다면 여기가 수렴 경계가 됩니다. 이렇게 하여 판이 생성되어 소멸에 이르기까지 판은 다양한 경계를 경험하기도 합니다. 한편, 발산경계에서 판이 끊임없이 생성되고, 수렴 경계에서 판이 소멸되는 현상이 지구 역사상 반복적으로 일어났을지도 모릅니다. 만일 판의 일생이 유사한 형태로 반복되었다고 하여, 이에 대한 가상적인 사이클을 만들 수 있는데, 이를 윌슨 사이클이라 부릅니다. 우리는 판이 겪게 되는 여러 환경과 그로 인해 생겨나는 현상들을 파악함으로써 지구의 과거 모습을 알아내고, 현재의 상황에 대한 정확한 지식을 얻으며, 나아가 미래의 모습을 추정할 수 있게 되는 것입니다.