설명해 드리면 다음과 같습니다.
네이버의 지식백과 코너의 <지질학백과>의 <판구조론> 자료 중에 <판의 경계>에서 다음과 같이 설명하는 것을 볼 수 있다.
“해령에서 만들어진 해양판은 해령에서 멀어짐에 따라 냉각되고 점점 밀도가 증가하여 무거워지며, 최상부의 퇴적층 두께도 점점 두꺼워진다. 즉, 생성된 후 오랜 시간이 지날수록 해양판은 점점 무거워지고 두꺼워진다. 2개의 서로 다른 해양판끼리 만나면 섭입이 일어나는데 둘 중 보다 오래된 판이 젊은 판보다 더 무겁기에(밀도가 커기에) 젊은 해양판 아래로 오래된 해양판이 섭입하게 된다. 아래로 섭입되는 해양판은 온도상승과 물의 효과로 녹게 되어 안산암질 마그마를 형성한다. 이러한 판의 수렴경계 중의 섭입대에서는 화산활동이 있으며, 지진은 0~700km의 깊이까지 천발, 중발, 심발지진이 모두 발생한다. 반면에 대륙판끼리 만나면 두꺼우면서 가볍기에 맨틀 아래로 섭입하기에는 양의 부력이 커기에 두 대륙판이 충돌하게 되면 압축되어 거대한 산맥을 형성한다. 이러한 판의 수렴경계 중의 충돌대에서는 화산활동은 일어나지 않고 지진은 최대 400km의 깊이까지 광범위하게 발생한다.”
해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 시간이 점점 경과할수록 퇴적층이 누적될 것이기에 해양판의 최상부 퇴적층 두께는 점점 두꺼워진다고 할 수 있다. 물론, 해령 부근의 판두께는 상대적으로 얇은데 그 이유는 밑에서 연약권이 솟아오르는 모양을 하고 있기 때문이다.
최신판 <대학지구과학개론 317면~323면>의 설명에 의하면, 해령 부근의 얇은 판두께를 가진 발산경계에서 지속적으로 밑에서 마그마가 올라와 높은 산맥 모양을 만들면서 양쪽으로 이동하기에 판두께로 형성되는데 빠른 확장속도의 경우 해양지각이 식어서 충분히 가라앉기 전에 해령에서 멀어지므로 완만한 사면이 나타나고, 판의 확장속도가 느린 지역에서는 해령 열곡에서 충분히 멀어지기 전에 해양지각이 식어서 상대적으로 급격히 가라앉아 경사가 급한 사면이 만들어진다. 해양판(해양암석권)은 연령(나이)이 많아짐에 따라 판의 두께가 증가한다.
지각과 최상부 맨틀로 구성된 판(암석권)에서 ‘최상부 맨틀’의 물성은 낮은 압력과 낮은 온도로 인하여 단단한 고체상을 나타내며, 판(암석권) 아래의 연약권의 물성은 반용융 상태의 연성을 나타내기에 지진파의 속도는 감소한다. 하지만, 맨틀 물질의 물성은 온도와 압력 조건에 의해 점진적으로 변하기에 연약권의 상단과 하단의 뚜렷한 경계를 갖지 않는다.
따라서 해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 판의 두께가 증가하는 이유는 2가지로 생각해 볼 수 있다. ①한가지는 해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 시간이 점점 경과할수록 퇴적층이 누적될 것이기에 해양판의 최상부 퇴적층 두께는 점점 두꺼워진다고 할 수 있다. 하지만 이것은 해양판의 최상부 퇴적층 두께만을 고려하였을 때 판의 최상부 퇴적층 두께가 점점 두꺼워지는 원인에 국한한 답이 될 수 있지만, 판 전체 두께가 점점 두꺼워지는 원인에 대한 모든 설명을 한다고 할 수 없다. 시험문제 출제시 제한 조건으로 판의 최상부 퇴적층 두께가 점점 두꺼워지는 원인을 물을 경우 해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 시간이 점점 경과할수록 퇴적층이 누적될 것이기에 해양판의 최상부 퇴적층 두께는 점점 두꺼워진다고 할 수 있다.
②다른 한가지 요인은 맨틀 물질의 물성은 온도와 압력 조건에 의해 점진적으로 변하기에 연약권의 상단과 하단의 뚜렷한 경계를 갖지 않는다는 것이다. 이것을 고려할 때, 판(암석권) 아래 연약권의 일부가 식어서 물성이 변하여 반용융 상태의 연성에서 단단한 고체상의 강성으로 얼마든지 변할 수 있으므로 이러한 요인도 해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 해양판의 두께가 증가하는데 기여할 수 있다고 추리해 볼 수 있다.
[정리]
해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 판의 두께가 증가하는 이유는 2가지로 생각해 볼 수 있다. ①한가지는 해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 시간이 점점 경과할수록 퇴적층이 누적될 것이기에 해양판의 최상부 퇴적층 두께는 점점 두꺼워진다고 할 수 있다.
②다른 한가지 요인은 맨틀 물질의 물성은 온도와 압력 조건에 의해 점진적으로 변하기에 연약권의 상단과 하단의 뚜렷한 경계를 갖지 않기에 판(암석권) 아래 연약권의 일부가 식어서 물성이 변하여 반용융 상태의 연성에서 단단한 고체상의 강성으로 얼마든지 변할 수 있으므로 이러한 요인도 해양판이 해령에서 멀어짐에 따라 해양판의 두께가 증가하는데 기여할 수 있다. ②요인에 대하여 직접적으로 설명하는 책은 아직 찾지 못하였지만, 최신판 <대학지구과학개론 320면 그림4.48>의 동아프리카 열곡의 그림에서 분명히 볼 수 있듯이 육지에서는 퇴적층이 누적될 것이 없는데도 동아프리카 열곡에서 양쪽으로 멀어짐에 따라 판(암석권)의 두께가 증가한 것을 그림으로 보여 주기 때문이다. 이것은 판(암석권) 아래 연약권의 일부가 식어서 물성이 변하여 반용융 상태의 연성에서 단단한 고체상의 강성으로 얼마든지 변할 수 있으므로 해양판이 아닌 동아프리카 열곡에 위치한 대륙판에서 열곡에서 멀어짐에 따라 판의 두께가 두꺼워지는 그림을 이해하고 합리적으로 설명하는데 도움이 될 수 있다. 왜냐하면, 육지에서는 퇴적층이 누적될 것이 없는데도 동아프리카 열곡에서 양쪽으로 멀어지는 일부 구간에 한하여 판의 두께가 두꺼워져 있기 때문이다. 하지만, 육지에서는 퇴적층이 누적될 것이 없기에 열곡에서 매우 먼 지역의 판두께가 점점 증가한 것은 아니기 때문이다.
②요인은 해령과 열곡의 가까운 지역에서 인근의 그다지 멀지않은 한정된 지역에 한하여 먼 지역으로 갈수록 판두께의 급격한 증가 요인에 대한 설명이 될 수 있다.
①요인은 해양판이 발산경계(해령)에서 멀어짐에 따라 시간이 점점 경과할수록 퇴적층이 누적될 것이기에 해양판의 최상부 퇴적층 두께는 점점 두꺼워져 판의 두께가 증가하는 설명이 될 수 있다.