판구조론의 정립 과정 7차

목 차

보고서 쓴 이유 
서론 
지구내부의 구조
판의 종류 
본론 1판구조론이란?
판구조론의 정의 
판구조론의 특징 
  
본론 2판구조론 이전의 이론들
지구수축설과 지구팽창설
대륙이동설 
해양확장설 
본론 3판구조론의 정립
판구조론의 정립 과정 
  
  
결론 및 고찰 
판구조론이 끼친 영향 
대한민국에 영향을 주는 판 
<참고문헌> 
네이버 지식백과, 위키백과 등 

보고서 쓴 이유

고등학교 1학년 때 판의 경계에 대해 배우면서 판구조론에 대해 듣게 되면서 흥미가 생겼었고 이번에 지구과학Ⅰ의 첫 단원에서 판구조론에 대해 배우는 것을 계기로 판구조론에 대해서 더 자세히 알아보고 싶었고 특히 왜 그러하냐면 2017년 포항에서 일어나 지진을 보면서 ‘어? 우리나라에서도 지진이 나네? 왜 나지? 대한민국은 지진이 발생하지 않는 것 아닌가?’라는 생각이 그 당시에 났었는데 지구과학Ⅰ의 목차를 보던 중에 판에 대한 목차를 보게 되어 더 알고 싶어졌고 이번 기회에 포항 지진의 원인이 무엇인지 알아보고 싶어졌기 때문이다.

1. 서론

1). 2017포항 지진

2017년 포항 지진은 2017년 11월 15일 대한민국 경상북도 포항시에서 발생한 지진이다. 진앙은 포항시 북구 북쪽 9km 지점인 흥해읍 남송리이며, 진원지는 지표에서 7km 떨어진 지점이다. 오후 2시 29분 31초에 발생한 본진의 지진 규모는 Mw 5.4이다.

출처: 위키백과

2). 지구 내부의 구조

지구 내부의 구조는 크게 내핵, 외핵, 맨틀, 지각으로 나눈다. 먼저 내핵은 깊이 5,100km부터 지구 중심까지의 부분으로 고체 상태라고 추정하고 있다. 구성 성분 물질은 철과 니켈의 금속 화합물로 이뤄져 중심부의 온도는 약 6,000℃로 추정된다. 외핵이란 지표면으로부터 2,900km부터 5,100km까지의 부분으로 지진파의 S파가 통과하지 못해 액체 상태의 물질로 추정하고 있다. 맨틀은 지각 아래 모호면에서부터 2,900km 깊이까지의 부분을 말한다. 또 지구 전체의 82%를 차지하는 가장 큰 부분으로 철과 마그네슘이 풍부한 암석으로 구성되어 있으며 대류를 일으킨다. 마지막으로 지각은 지구의 가장 바깥을 덮고 있는 땅이다.

3). 판의 종류

우선 판이란 연약권 위를 움직이는 지각과 일부의 상부 맨틀을 합한 단단한 암석권의 한 조각이다.

판의 종류에는 유라시아 판, 아프리카판, 태평양 판, 필리핀 판, 남극판, 북아메리카 판, 카리브 판, 남아메리카 판, 나즈카 판, 코코스 판, 스코티아 판, 인도-오스트레릴리아 판이 있다.

2. 판구조론이란?

판구조론의 정의

판구조론(plate tectonics)은 지구의 표면이 딱딱하고 깨어지기 쉬운 여러 개의 판들로 이루어져 있으며, 판들이 이동함에 따라 지진, 화산 등 다양한 지질현상이 발생한다는 이론이다.

판구조론의 특징

판들이 이동하면서 여러 판의 경계에 대한 종류가 3가지 나타나는데 발산형 경계, 수렴형 경계, 보존형 경계로 분류되고 판의 경계에 따라 진원이 다른 지진과 화산이 발생하는지 안 하는지 다음 표를 통해 확인할 수 있다.

  수렴형 경계   
 발산형 경계해양판-해양판해양판-대륙판대륙판-대륙판보존형 경게
천발 지진
중발 지진××
심발 지진×××
화산××

그리고 판구조론의 원동력은 맨틀의 대류이다. 하지만, 해령에서 맨틀 물질이 상승하여, 그 힘으로 해양판을 해구까지 밀어서 이동시키기에는 해령에서 발생하는 맨틀의 상승류가 너무 약한 것이 지적되기 시작했다. 또한 판구조론은 판의 경계에 대한 것은 설명이 가능하였지만 판 내부에 있는 화산섬들을 설명하는데 한계가 있었다. 이에 따라서 플룸구조론이 이를 보완하기 위해 제안되었다.

2. 판구조론 이전의 이론들(판구조론의 발전과정)

. 지구 수축설과 지구 팽창설

a. 지구수축설

가설에 따르면 원시 지구는 매우 고온이었지만 표층부에서 수축과 냉각을 시작했다. 그리고 그 범위가 점차 지구의 중심부로 확장 되었다. 이 냉각과 수축이 중심부까지 이르렀을 때 수축이 점점 심해져 표층부에 주름이 생기게 되었다는 가설이다. 즉 지구수축설은 지구상의 습곡산맥이 어떻게 만들어졌는지 설명하기 위한 이론으로, 지구가 긴 세월 동안 수축되어 왔다는 가설을 말한다.

b. 지구팽창설

이 가설은 1910년~1920년대의 지구과학계를 큰 논란에 빠뜨렸던 대륙이동설을 설명하기 위해 제안된 것이다. 독일의 B.린덴만, O.C.힐겐베르크 등이 주창한 대륙이동에 관한 가설이다. 아까 말했다시피 이 가설은 대륙이동설을 설명하기 위해 제시된 것이라고 했는데 뒤에 가서 다시 말하겠지만 댜륙 이동설을 제안한 베게너는 대륙이동의 원인을 설명할 수 없었다. 이에 힐겐베르크 등은 지구팽창설로 대륙이동의 원인을 설명하려고 한 것이다. 즉, 지구의 심층부에 있는 물질이 어떤 원인에 의하여 팽창하여서 표층부를 덮고 있었던 단단한 대륙지각이 몇 개의 블록으로 분단됐고 이들 사이에 내부물질이 끼여드는 과정을 거쳐 대륙이동이 일어났다고 설명했다. 제 2차 세계대전 이전에는 지구 팽창설은 받아들여지지 않았다.

. 대륙이동설과 해저확장설

a. 대륙이동설

대륙이동설이란 현재의 대륙, 수륙 분포가 하나의 거대한 대륙인 판게아였으며 이러한 판게아가 쪼개지고 나뉘면서 이동하여 현재와 같은 대륙, 수륙 분포를 이루게 했다는 가설로 1912년 독일의 기상학자인 알프레드 베게너가 제창하였다. 그러나 당시에 대륙이동설은 대륙이동의 근거로 지구 자전에 의한 원심력과 달의 기조력을 제시하였지만 이 두 힘은 대륙을 이동시키기에는 너무 작았고 이런 이유들로 인정받지 못 했다.

b. 해저확장설

해저 확장설이란 1960년경 해양저 산맥의 연구에 의하여 해양저 산맥의 정상부에 발달해 있는 V자형의 열곡을 따라 지진현상과 해저 화산활동이 일어난다는 사실과 해양저 산맥이 다수의 변환단층으로 잘려 이 단층을 따라 천발지진이 발생한다는 것이 밝혀짐으로써 헤스(H. Hess)와 디에츠(R. Dietz)가 제시한 가설이다. 이 설은 각 해양의 중앙해령은 맨틀에서 고온의 물질이 솟아오르는 장소이고, 여기서 나온 마그마가 새로운 해저지각을 형성하는데 이 해저지각은 중앙해령의 양측으로 펼쳐지면서 이동하여 대륙변의 해구에 이르러 다시 맨틀 속으로 침강한다는 것이다. 그리고 해양지각 위에 얹혀 있는 대륙도 해양지각이 이동함에 따라 함께 같은 방향으로 이동해 간다는 가설이다.

3. 판구조론의 정립 과정

1912년 베게너가 위에서 말했던 여러 내용의 근거를 대면서 대륙이동설을 제시했다. 베게너의 대륙이동설은 당시 지질학자들이 쉽게 받아들일 수 없는 주장이었다. 하지만 베게너가 대륙이동의 원동력을 설명하지 못하자 대륙이동설은 받아들여지지 않았다. 하지만 베게너의 대륙이동설은 제2차 세계대전이 끝나고 해양학자들이 바다를 연구하면서 새롭게 주목을 받았다.

1963년 바인(Frederick Vine)과 매튜스(D.H. Mathews)는 해저의 줄무늬 모양이 나타나는 이유를 설명했지만 당시 이 주장은 큰 지지를 받지 못했지만 1966년 바인이 해저의 자기성질을 이론적으로 계산한 결과와 실측치가 일치함을 보인 논문을 발표하면서 해저확장설은 다시 주목받기 시작했다. 판구조론이 탄생하는 배경이 만들어졌다. 그러나 이런 내용을 증명할 증거가 필요했다. 이런 상황에서 판구조론에 대한 결정적인 증거가 되어줄 수 있는 연구가 등장하게 되는데 그것이 바로 지진연구이다.

미국과 소련은 서로 핵실험을 하는지 안 하는지 감지하기 위해 전 지구적인 관측망을 설치했고 이 관측망으로 지질학자들은 지진이 어디에서 일어나는 지 알 수 있게 되었다. 이를 정확한 지도로 작성했는데 이 지도는 지진이 아무 곳에서나 일어나는 것이 아니라 하나의 선을 따라 분포돼있다는 것을 알려 주었다. 놀라운 것은 바로 이 선들이 바다 밑 해저산맥이나 깊은 해구에 해당하는 지역임이라는 것이다.

지진이 만들어내는 지진파가 지구 내부에서 이동하는 모습을 관찰하던 지구물리학자들은, 지구 내부의 구조를 알게 되었다. 지구내부가 ‘단단한 고체’로 되어있다고 믿으며 베게너의 생각에 그렇게 강한 반대를 하던 이들이 지구내부에 ‘움직일 수 있는’ 연약권이 있다는 새로운 결론을 내렸다.

이런 사실들이 종합되면서 1960년대 후반에 이르러 ‘지구의 약 100km 두께의 표층은 해저산맥, 해구 등을 경계로 하는 10여 개의 조각으로 나뉘어져있고 이것들은 서로 상대적인 운동을 한다. 판들의 경계는 지질학적으로 불안정하고 이 지역에서 지진이 발생한다.’ 등을 주요 내용으로 하는 판구조론이 등장하게 된다.

판구조론이 끼친 영향

판구조론은 판 경계에서 일어나는 지각변동, 즉 화산 활동이나 지진이 어떻게 발생하는지 어디에서 판이 생성되고 소멸하는지 등을 설명할 수 있게 되었고 또한 지구과학계에 혁명을 가져왔으며 거의 대부분 분야의 지질학적 현상을 설명할 수 있었다. 뿐만 아니라 고지리학과 고생물학에도 영향을 주었다.

대한민국에 영향을 주는 판

우리나라 주변의 판의 경계는 수렴형 경계로 유라시아판(대륙판)과 태평양판(해양판)이 수렴하는 경계이다. 밀도가 큰 태평양판이 상대적으로 밀도가 작은 유라시아판으로 섭입하면서 마그마가 생성되고 그 마그마가 유라시아판으로 분출되어 호상 열도가 만들어진다. 그리고 태평양판이 유라시아판 아래로 섭입하고 있기 때문에 진원의 깊이는 우리나라 쪽으로 올수록 깊어진다.

포항지진의 원인

포항지진의 원인을 조사해온 정부조사단은 2019년 3월 20일, 이 지진이 인근 포항 지열발전소의 실증연구에 따른 ‘촉발지진’이라고 공식발표했다. 이 조사에는 대한지질학회와 해외 전문가들이 참여했다. 해외조사위원으로 참여한 쉐민 게 콜로라도대 교수는 “포항지열발전소에서 다섯 번의 자극이 주어진 것으로 확인됐다”고 설명했다.

출처 : 위키백과

참고문헌

1. 네이버 지식백과

2. 위키백과

3. 지구과학 개념완성

4. https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3571811&cid=58947&categoryId=58981

5. 자연지리학사전

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