스크랩 지구 대륙 이동설과 판구조 이론의 역사(지구는 판구조로 이동한다)

[짱아]

대륙이동설 (大陸移動說, theory of continental drift): 1910 년대에 독일의 Alfred Wegener가 제안한 대륙의 이동을 설명하는 이론. 지금으로부터 약 1억 4천만년 전의 쥬라기 말경까지 세계의 대륙은 팡게아라고 부르는 초대륙을 형성하고 있었으나, 그 후 그것이 분열, 이동하여 현재와 같은 대륙 분포가 형성되었다는 것이 베게너의 주장이다. 베게너는 1915년 출판된 "대륙과 해양의 기원(Die Entstehung der Kontinente und Ozeane)"이라는 책에서 초대륙 팡게아의 존재와 그 후 의 대륙 이동의 근거가 되는 고생물, 지질 구조 등의 많은 예들을 제시하였다. 이들 증거의 대부분이 현재에도 타당성을 인정받고 있으나 대륙을 이동시키는 원동력을 입증하지 못하였기 때문에 대륙이동설은 일단 부정되었다. 베게너의 사후 20년이 지난 1950년부터 고지자기, 대서양 중앙 해령의 존재 등의 새로운 증거가 확보되었고 이동의 원동력에 대한 몇 가지 타당성 있는 가설들도 제시되어, 대륙이동설은 해저확장설, 판구조론 등의 이론으로 발전되었다


판구조론: 대륙이동설이나 해저확장설은 그 대담한 직관이 확실한 증거보다 먼저 나왔다는 단순한 이유만으로 많은 반대자들의 저항에 부딪히거나 서서히 받아들여질 수밖에 없었다. 그 후 해양을 더욱 정밀히 탐사하고 세계 여러 곳에 지진관측망이 새로 설치되었다. 고지자기의 측정이 광범위하게 이루어지고 이들로부터 얻어진 많은 정보들은 이전의 뛰어난 직관들을 뒷받침하면서 모두 사실로 확인되었으며, 대륙이동설이나 해저확장설을 모두 포함한 광범위한 내용을 가진 판구조론으로 발전하게 되었다. 판구조론에서는 종래 암석권이라 불리던 지구 표면을 이루는 지각이 마치 삶은 달걀 껍질이 깨져 금이 간 것처럼 여러 개의 조각, 즉 크고 작은 십 수 개의 지판(地板, plate, 또는 줄여서 판)으로 나뉘어져 있는데, 이들 판들은 서로서로 서서히 움직이고 있으며, 그 결과 수억 년에 걸쳐 춤을 추듯이 지구의 표면을 가로질러 거대한 대륙을 끌거나 밀어 주면서 끊임없이 지구의 모습을 변화시켜 오고 있다. 각각의 판들이 서로 달리 움직일 때, 판과 판들이 접하는 경계부에서는 여러 형태의 만남이 이루어지는데, ① 서로 서로 멀어지기도 하고(해령), ② 서로 만나 충돌하기도 하며 (습곡산맥-히말라야, 알프스), 때에 따라서는 ③ 서로 엇갈리기도(변환단층) 한다. 판구조론은 지구 표면을 판으로 구성하고 그 구체적인 모습과 이동의 증거를 여러 가지 관측으로 밝혀준다. 또한 판의 이동과 관련한 지자기나 지열 및 지진 자료들로부터 맨틀 대류에 의한 판의 이동 기구를 설명하고 있다.


아님 http://earth1004.pe.kr/crust/plate-main.htm곳으로 가보세요


아래는 제가 찾은 자료입니다
도움이 되시길.....






현재 지구상의 호주 ·남극을 제외한 5대 대륙이 상대적으로 이동하고 있다는 학설.

지금으로부터 약 2억2천5백만년 전인 고생대 말에서 중생대 초의 시기에는 베게너가 말한 팡게아라는 초대륙으로 합쳐져 있었다. 판탈라사해는 현재의 태평양에 해당되며 테티스해는 현 지중해에 해당된다. 이 시기에 형성된 빙하퇴정물들이 현재 분리된 남미, 아프리카, 인도, 오스트레일리아 등지에서 광범위하게 발견된다. 빙하 퇴적물의 이와 같은 분포는 대륙이 분리되기 전인 페름기에 곤드와나 대륙의 남극 지역에 대륙 빙하가 덮여 있었던 것으로 설명할 수 있다.

약 4천5백만년 동안 대륙이동이 경과한 약 1억8천만년 전인 트라이아스기 말의 지도에서는 팡게아가 분리되었다. 즉, 로라시아 대륙은 북쪽으로 이동하고 상대적으로 이동이 적은 곤드와나 대륙은 남게 되어 테치스해를 경계로 두 대륙은 갈라지게 된다. 그리고 인도판도 곤드와나 대륙에서 떨어져 나와 독자적인 움직임을 시작한다.

그 후, 4천5백만년 동안 대룩으 이동이 계속된 약 1억3천5백만년 전인 쥬라기 말의 지도에서는 인도판이 상당히 이동을 하였으며, 약 4천5백만년 전에 형성되기 시작한 북대서양과 인도양이 상당히 열려 있다. 그러나 남대서양은 이제 막 형성되기 시작하고 있다.

지금으로부터 6천5백만년 전인 백악기 말에는 대서양이 완전히 열리고 남대서양은 한층 넓어졌다. 그리고 마다가스카르 섬이 아프리카에서 떨어져 나오고, 인도판은 적도를 지나가고 있다. 그러나 오스트레일리아는 아직 남극 대륙에 붇어 있는 것을 알 수 있다. 그리고 북으로 이동을 하던 남·북 아메리카판들이 이동 방향을 바꾸어 서쪽과 서북쪽으로 이동하면서 점점 두 대륙이 가까워지고 있다.

현재의 모습에서는 잘 알려졌다시피, 계속 북쪽으로 이동한 인도판이 마침재 아시아판과 충돌하면서 지구의 지붕인 히말라야 산맥을 형성시켰으며, 오스트레일리아 대룩도 남극으로부터 떨어져 나왔다. 북아메리카도 유라시아 대룩과 떨어지고 남·북 아메리카가 연결이 되었다.

이와 같이 각 대륙의 이동이 계속된다면 앞으로 약 5천만년 후에는 아프리카 동부는 대륙으로부터 분리되고 홍해는 더욱 넓어질 것이며 열곡대를 따라 2개로 분리되면서 동시에 북상함에 따라 지중해는 더욱 좁아지게 될 것이다. 한편, 켈리포니아 반도는 산안드레아스 단층을 따라 더욱 북상하고, 상대적인 이동 방향의 크기에 따라 북 아메리카가 동쪽으로 밀려나면서 남·북 아메리카가 다시 분리된다. 아시아에서는 인도판이 계속 유라시아판을 밀어붙이면서 히말라야 산맥은 훨씬 더 높아져 세계의 지붕으로서의 위치를 더욱 굳건히 할 것이며, 오스트레일리아 대룩은 북상하여 더 이상 남반구의 대륙이 되지 않을 것이다.


1.베게너

"우리는 진실을 밝히기를 꺼려하는 피고를 대하는 판사의 심정으로 상황 증거로부터 진실을 밝혀야 한다."라고 말한 독일의 학자 알프레트 베게너(Alfred Wegener)에게 있어서 지구는 수억년에 걸친 진실을 감추고 있는 피고였다. 1910년 베게너가 기상청에서 일하던 중 우연히 세계 지도를 보고 대서양의 양쪽 해안의 굴곡이 서로 일치하는 것을 알았을 때, 원래 두 대륙은 하나가 아니었을까? 츠측을 하였으므로 그로부터 지구 짜 맞추기의 수수께끼를 풀기에 골몰하였다. 마침내 본인조차 믿기 어렸웠던 아이디어로 과거 하나였던 대륙들이 움직였을지 모른다는 대륙 표이(漂移)(continental drift)의 가능성을 생각하였다.

기상학자이자 탐험가인 베게너는 그의 생각을 뒷받침하기 위하여 수많은 여행을 증거를 수집하였다. 대서양 양쪽 대륙의 해안을 조사하여 그곳에 분포하는 암석들이 동일한 시기에 생성되었으며, 겉은 종류의 생물들이 서식하는 것을 알게 되었을 때, 그의 생각에 대한 확신을 가졌다.

그 후, 그 결과를 1912년 프랑크푸르트 암마인 학회에서 발표하고 1915년 소책자인 "대륙과 해양의 기원(The origin of Contient and Ocean)"초판본에서 수 억년에 걸쳐 감추어진 지구의 진실을 세상에 공개하였는데 이는 20세기 들어와 가장 격렬한 논쟁을 불러 일으켰다.

그 후, 베게너는 50번째 생일 맞이하던 1930년에 세 번째이자 마지막이 되어 버린 그린랜드 탐사에서 행방불명이 되었다. 그는 바로 전해인 1929년 "대륙과 기원" 4판을 발간하면서 그 동안 수집한 증거와 이론을 보완하기에 이르렀다. 옛판을 개정할 기회가 있었던 것은 그에게 뿐만 아니라 후세의 우리들에게도 매우 다행한 일이라 하겠다. 비록 기상학자인 베게너이지만 대륙의 이동을 주장한 놀라운 가설과 이를 뒷받침하는 지질학적, 해양학적, 기상학적, 생물학적 및 지리학적 증거들은 위대한 과학자로서 기록되기에 충분하며, 그 당시 비웃음거리에 지나지 않던 그의 '대륙이동설(또는 대륙이동설)'은 20세기 최대의 논쟁이자 오늘날 지구 과학의 가장 큰 업적인 판구조론 정립하는 가장 중요한 토대가 되었다.

그러나 베게너는 대륙의 움직일만한 거대한 힘을 설명할 수 없었고, 그러한 약점이 당시 그를 비웃던 많은 사람들에게는 치명적인 것었다. 비편가들은 베게너가 기상학자이지 결코 지질학자는 아니며, 그의 이론은 한낱 몽상가에 의한 몽상 소설로 격하하였다.

베게너의 의견에 관심이 있던 영국의 홈즈(A Holmes)교수는 1928년 맨틀 대류에 고나란이론을 발표하고 베게너가 설명에 실패한 대륙이동의 기구를 맨틀 대류로서 명쾌하게 설명하면서 베게너를 지지하였지만, 대부분의 지질학자들에 베게너를 믿지 않았듯이 홈즈의 맨틀 대류설 또한 받아들이지 않았다.


2. 5가지 증거들

베게너는 지형학적인 증거, 지질학적인 증거, 기후적인 증거, 고생물학적인 증거 등을 제시하여 대륙이 이동하였다는 것을 설명하였다. 여기에 고지자기의 증거를 포함한 이들은 대륙의 이동을 지지하는 5가지의 증거이다.

㉠. 지형학적인 증거: 북미, 남미, 유럽 및 아프리카가 하나의 대륙으로 잘 합쳐진다.

㉡. 지질학적인 증거: 대륙을 하비치면 같은 시대를 나타내는 암석들이 잘 연결된 다. 즉 아프리카와 남아메리카의 중생대 퇴적층이 연속적으로 발견되는 것은 과거 한덩어리 대륙에서 함께 형성된 것을 의미한다.

㉢. 기후학적인 증거: 현재 적도 바로 아래에서 남반구 쪽으로 분포하는 빙하의 흔적은 현재의 대륙 위치로는 설명이 되지 않으며, 과거에는 현재의 대륙이 남극 가까이 있었음을 나타낸다.

㉣. 고생물학적인 증거: 남반구의 여러 대륙에 분포하는 같은 종류의 고생물들은 대륙이 분리되어 있었다면 이동이 어려웠을 것이다.

㉤. 고지자기의 증거 : 고지자기로 측저된 두 개의 극이동의 궤도가 대서양과 아 프리카를 지나고 있다. 극(북극)이 두 개일 수는 없으며, 이들 궤도를 합치면 대륙도 일치한다.



http://earth1004.pe.kr/crust/plate-main.htm 이곳에 동영상자료와 사진자료가 있습니다. 부족한 부분은 추가하세요^^







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대륙이동설


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1. 이론의 성립 배경


베게너는 31세인 1911년 가을 어느 날 마르부르그 대학 도서관에서 책을 구경하다 우연히 브라질과 아프리카 사이에 옛날에 육교가 있었음을 내용으로 하는 논문을 발견하였다. 베게너는 지금은 멀리 떨어져 있는 두 대륙이 예전에는 하나로 붙어 있었다는 내용을 잘 알고 있었지만, 대양을 건너가는 것이 불가능하고, 대서양 양쪽 대륙에서 동일하게 발견된 동식물 화석의 기재를 다룬 육교설의 증거는 베게너에게 놀라운 것이었다. 그는 이를 토대로 이와 관련된 지질학과 고생물학 분야의 논문을 종합적으로 분석하였으며, 이것은 바로 20세기 지구과학의 혁명을 야기하게 하는 숙명적인 사건으로 이어지게 되었다.



베게너가 최초로 대륙이동설을 제시하였을 당시의 대륙이동 그림. 이그림은 아프리카 대륙판(좌)에서 아메리카판이 분리되어 이동(우)하고 있음을 보여주는 그림으로 1858년 지리학자 안토니오 스나이더 펠레 그리니(Antonio Snider Pellegrini)에 의해 제작된 것을 미국 캘리포니아와 버클리 대학에서 새롭게 재수정하여 제작한 것이다. 인터넷 다운 자료 (출처: http://pubs.sgs.gov/publications/text/historical.html#anchor483350)

◀ 대륙이동설(Continental Drift Theory) 동영상 그림 ▶



베게너는 1915년 '대륙 이동설에 관한 논문(Die Entsthung der Kontinente und Ozeane)'을 발표하였다. 이 논문은 영어를 사용하는 국가에서 '대륙의 표이(Continental drift)'로 변역되어 사용하게 되었다.


2. 이론의 제시의 증거


당시 베게너에 의해 제시되었던 증거는 다음과 같다.

1) 해안선의 일치성: 아프리카 서해안과 남미 동해안의 대륙붕, 대륙 사면의 경계부를 서로 맞추어 보면 잘 들어맞는다

2) 지질 구조의 연속성: 북미의 에팔레치아 산맥과 스코틀랜드의 카레도니아 산맥 등 현재 서로 멀리 떨어진 대륙에 분포되어 있는 산맥의 지질 구조가 연속적으로 연결되어있다.

3) 고생물 분포의 유사성: 글리솝테리스라는 식물 화석이 현재는 멀리 떨어져 있어서 서로 환경이 다른 남국 호주, 남미, 남아프리카에 공통적으로 분포한다.

4) 고생대 말 빙하 퇴적층의 분포: 현재는 열대나 온대 지방에 속하는 남미, 아프리카, 인도, 호주에 고생대 말의 빙하 퇴적층이 분포하는데, 이들을 한데 모아 보면 남극 부분에 모이게 되고 전체 대륙은 초대륙 형태를 이룬다.


◀ 시기별 대륙이동의 실제 ▶


중생대 초기(약 2억 5000만년전)의 지각 분포 중생대 중기(약 1억 9000만년전)의 지각 분포



중생대 말기(약 6500만년전)의 지각 분포 현재의 지각 분포

3. 이론의 문제점과 반론자들의 공격


베게너가 제시한 대륙이동에 관한 이론은 당시 과학의 발전 단계 및 수준과 연구 패러다임(pradigm)에서 지나치게 획기적인 성격을 지녔기 때문에 이에 따른 반론의 제기가 가혹하리 만큼 무서웠다.

영국의 저명한 천문학자이며 지구물리학자인 지프리(Harold Jeffrey)는 1924년에 출판된 그의 저서(The Earth, Its Origins, History and Constituition)에서 베게너가 제시한 대륙 이동의 지질학적 및 생물학적 증거들을 경멸적으로 추방하였으며, 베게너가 제시한 대륙 이동설의 최대 약점으로 지적되는 지구 자전과 중력에너지의 원동력에 대하여 전혀 불가능한 것이라고 언급하였다. 뿐만 아니라 베게너의 장인이기도 한 쾨펜(KÖppen)은 베게너가 지질학자도 아니고 고생물학자도 아닐 뿐만 아니라 그의 생각은 오랫동안 쌓아놓은 모든 지구과학의 기초를 뒤흔드는 것이었기 때문이라고 반박하였다. 또한 옥스퍼드 대학의 지질학자인 할람(Anthony Hallam)은 베게너가 지질학자들의 모임의 회원이 아니었던 것을 이유 중의 하나로 지적하였으며, 그가 독창적인 착상을 하게 된 것은 기존의 지질학적 관념을 세뇌 받을 정규 교육을 받지 못하였기 때문이라고 혹평을 하였다.


4. 고지자기학의 등장에 따른 이론의 새로운 이해


이러한 비판과 함께 현대 지구과학의 서막을 알리는 대륙 이동설은 베게너의 죽음과 원동력에 대한 명쾌한 설명의 부족으로 점점 잊혀지게 되었다. 그러나 제 2차 세계 대전의 혼란이 지난 후, 1950년대 '고지 자기학'이라는 전혀 생각지도 못했던 부분에서 나온 증거로서 대륙 이동설은 다시 부활하게 되었다.

과거의 대륙 충돌 현상을 규명하는 중요한 지질학적 방법중의 하나인 고지자기학은 지각의 암석 내부에는 철로 구성된 광물(특히 자철석)을 소량 포함되어 있는데 암석이 형성될 때, 이들 광물이 지구자기에 영향을 받아 배열되는 경향을 가진다는 사실에 착안함으로써 대륙의 상대적 위치를 파악을 가능하게 한 학문의 일파이다. 이러한 고지 자기학의 영향으로 대륙 이동설이 빛을 보게 된 것이다.

캠브리지 대학의 란콘(S.K.Rancon)은 여러 지질 시대에 걸친 유럽의 암석시료를 얻어 측정한 결과, 신생대 제 3기 이전에 있어 자극의 위치가 시간에 따라 점진적으로 변하였다는 사실을 발견하였으며, 이러한 자극의 경로는 북미에서의 암석에 대한 측정 자료로부터 구한 것과 위치가 다르기는 하나 대체로 유사한 모습을 이루고 있음을 알게 되었다. 대부분 지구물리학자들이 생각하는 바와 같이 지구의 자극은 위치가 거의 변하지 않은 것으로 보면 이러한 사실은 지질 시대에 따른 대륙의 이동에 따라서 나타나는 겉보기 극이동 경로를 나타낸 것이다.

또한, 지금 현재 복각이 60°인 영국에 분포한 중생대 트라이아스기의 지층에서 측정한 고지자기의 복각이 30°인 사실은 영국이 중생대 이후 약 3,000km 북상하였음을 나타낸 것이며, 현재 적도상에 위치한 테칸고원의 현무암에서 측정한 쥬라기의 복각이 -64°인 사실은 인도 대륙이 쥬라기의 복각이 -64°인 사실은 인도 대륙이 쥬라기 이후 약 7,000km 북상하여 아시아 대륙과 합쳐졌음을 나타내는 것이다. 베게너가 대륙이동의 원동력을 명쾌하게 설명하지 못함으로써 그가 제시한 대륙 이동의 여러 증거들 마저 우연의 일치라고 공박했던 때를 생각해보면, 고지 자기 연구로써 대륙 이동이 설명될 줄은 전혀 누구도 예상하지 못했던 것이다.


5. 이론의 지형학적 의의


이러한 대륙 이동설은 그 당시 대륙을 이동시키는 힘의 근원에 대한 설명이 불충분하여 큰 지지를 받지 못하였고 사장되었다. 그러나 현재는 지형을 이해하는데 있어 가장 원초적 지식과 원리를 제공하는 기초 이론으로서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 또한, 베게너의 대륙 이동설의 덕분에 현재의 지각의 대륙판 모양이 미래에는 어떤 모양으로 변하게 될 것인가 까지도 추론이 가능하게 되었다.