지구의 판구조

[산새소리]

지구의 표면은 판(plates)이라 불리는 크고 작은 조각들로 나누어지며, 현재 지구의 겉모습은 수십억 년 동안 판들이 느리게 이동하고, 서로 부딪쳐 합쳐지고, 쪼개져서 만들어진 결과물이다. 현재 지구 표면에는 7개의 주요한 판들과 15개 이상의 작은 판들이 있다. 지구의 표면을 이루는 주요 판들의 특성에 대해 알아보도록 하자.

7개의 주요 판

지표면에서는 7개의 주요한 판들이 인지되는데, 이들은 유라시아판, 태평양판, 아프리카판, 호주-인도판, 북아메리카판, 남아메리카판, 남극판이다. 중간 크기의 판으로는 카리브판, 나츠카판, 필리핀판, 아라비아판, 코코스판, 스코티아판, 오호츠크판 등이 있으며, 작은 크기의 판으로는 후안데푸카판, 리베라판, 샌드위치판, 이스터판, 후안페만데스판, 솔로몬판, 비스마르크판, 캐롤라인판, 피지판, 세틀랜드판 등이 있다.

지구 표면에서 판의 위치, 크기 및 판사이의 경계를 보여주는 그림.
화살표가 서로 멀어지면 발산경계를, 서로 모이면 수렴경계를, 그리고 서로 어긋나면(↑↓) 변환단층을 나타낸다.

유라시아판

유라시아판은 유럽과 아시아대륙을 포함하는 판이다. 유라시아판은 서쪽에서 대서양중앙해령을 경계로 북아메리카판과 접하는데, 대서양중앙해령에서 새로운 지각이 형성되면서, 즉 대서양이 확장되면서 유라시아판을 동쪽으로 밀고 있다. 동쪽에서는 대륙판인 유라시아판 아래로 해양판인 태평양판과 필리핀판이 섭입하여 호상열도를 만든다. 남쪽에서는 아프리카판, 아라비아판 및 호주-인도판과 접한다. 이곳에서 약 6,000만 년 전에 유라시아판과 인도판, 즉 대륙판과 대륙판이 충돌하여 히말라야 산맥이 형성되었다. 또한 약 1,000만~2,500만 년 전에 유라시아판과 아프리카판의 충돌에 의해 알프스산맥이 형성됐다.

태평양판

7개의 주요한 판들 중 대륙을 포함하지 않는 유일한 판이다. 태평양판은 서쪽에서 필리핀판 및 호주-인도판과 접하고 동쪽에서는 북아메리카판, 코코스판 및 나츠카판과 접한다. 북쪽에서는 북아메리카판과 접하며 남쪽에서는 남극판과 접한다. 태평양판과 남극판은 동태평양해령을 경계로 접하는데, 동태평양해령에서 새로운 지각이 형성되면서 태평양판을 북서쪽으로 밀고 있다. 태평양판은 1년에 약 100mm씩 북서쪽으로 움직인다. 태평양판은 북쪽과 서쪽에서는 북아메리카판, 필리핀판 및 호주판 아래로 급격히 하강하여 북쪽에서부터 남쪽으로 알류샨해구, 쿠릴해구, 일본해구, 마리아나해구, 부건빌해구, 통가해구, 커마텍해구 등을 형성한다. 이중 마리아나해구는 세계에서 가장 깊은 해구이다. 동쪽에서는 북아메리카판과 변환단층으로 접하여 산안드레스단층을 형성한다.

국제우주정거장(ISS)에서 찍은 히말라야산맥(좌)와 안데스산맥(우). 이 거대한 산맥은 판의 충돌로 이루어졌다.

북아메리카판

북아메리카판은 북아메리카대륙을 포함하는 판이다. 북아메리카판은 서쪽에서 태평양판과 변환단층으로 접하며 동쪽에서는 대서양중앙해령을 경계로 유라시아판 및 아프리카판과 접한다. 상대적으로 젊은, 북아메리카대륙 서쪽의 로키산맥은 북아메리카판과 태평양판의 충돌 및 태평양판의 섭입에 의해 형성된 반면, 상대적으로 더 오래전에 형성된 동쪽의 애팔래치아산맥은 고생대에 판의 충돌에 의해 형성되었다. 남쪽에서는 북아메리카판 아래로 코코스판이 섭입하고 있으며 이로 인해 멕시코 화산대가 형성되었다.

남아메리카판

남아메리카판은 남아메리카대륙을 포함하는 판으로, 7개의 주요한 판들 중 가장 작은 판이다. 남아메리카판은 서쪽에서 나츠카판과 접하며 동쪽에서 대서양중앙해령을 경계로 아프리카판과 접한다. 북쪽에서는 카리비안판과 그리고 남쪽에서는 스코티아판과 접한다. 동쪽의 대서양중앙해령에서 새로운 지각이 형성되면서 남아메리카판을 서쪽으로 밀고 있으며, 서쪽의 동태평양해령에 의해 새로운 지각이 형성되면서 나츠카판을 동쪽으로 밀고 있다. 따라서 나츠카판과 남아메리카판이 서로 충돌하게 되는데, 나츠카판이 해양판인 반면 남아메리카판은 대륙판이므로 밀도가 높은 나츠카판이 남아메리카판 아래로 섭입하여 안데스산맥을 형성하였다. 나츠카판은 지금도 안데스산맥을 밀어올리고 있으며, 안데스산맥을 따라 지진과 화산활동을 일으키고 있다.

주요 해령의 위치. 새로운 지각이 형성되면서 판들이 분열하는 자리다.

아프리카판

아프리카판은 아프리카대륙 및 마다가스카르섬을 포함하는 판이다. 아프리카판은 북쪽에서 유라시아판과 접하며, 남쪽에서는 남극판과 접한다. 서쪽에서는 남아메리카판과 접하며, 동쪽에서는 아라비아판 및 호주-인도판과 접한다. 유라시아판과 접하는 북쪽을 제외하고는, 아프리카판은 동쪽, 서쪽 및 남쪽 방향에서 해령에 의해 새로운 지각이 형성되면서 지각을 밀어내고 있다. 그중 가장 주된 힘은 약 1억 년 전부터 시작된, 1년에 약 2.15cm의 속도로 북동방향으로 밀어내는 힘이다. 한편, 아프리카판과 아라비아판이 서로 분열됨에 따라 그 사이에 위치한 홍해도 점점 넓어지고 있다. 지난 3,000만년 동안 아프리카 대륙의 동·서 부분 그리고 아라비아반도가 서로 멀어지면서 동아프리카열곡대가 만들어지고 있다. 이 열곡에 의해 향후 동아프리카지역은 아프리카에서 떨어져 나와 섬이 될 것으로 추정되며, 아프리카판과 아라비아판 사이도 계속 넓어져 홍해는 더욱 넓은 바다가 될 것으로 추정된다.

호주-인도판

호주-인도판은 호주와 인도를 포함하는 판이다. 호주-인도판은 동쪽에서는 태평양판과 수렴경계로 접하며, 북쪽에서는 유라시아판과 수렴경계로 접한다. 동쪽에서 태평양판은 호주-인도판 아래로 섭입하고 있는데 이로 인해 통가 및 케마덱 해구가 형성됐다. 북쪽에서는 인도와 유라시아대륙이 충돌하여 히말라야산맥 및 힌두쿠시 산맥을 형성하였다. 또한 서쪽에서 인도중앙해령을 경계로 아라비아판 및 아프리카판과 발산경계로 접하며, 남쪽에서는 인도양 해령을 경계로 남극판과 발산경계로 접한다. 따라서 호주-인도대륙과 남극대륙, 그리고 호주-인도대륙과 아프리카대륙은 지금도 서로 멀어지고 있다. 최근 연구에 의하면 호주대륙은 1년에 67mm의 속도로 35도 북동방향으로 이동하고 있는 것으로 밝혀졌다.

남극판

남극판은 남극대륙을 포함하는 판으로 5번째로 큰 판이다. 남극판은 사방이 해령에 의해 둘러싸여 있다. 즉, 남극판은 호주대륙과는 인도양해령에 의해, 아프리카대륙과는 남서 인도양해령에 의해, 그리고 태평양판과는 동태평양해령에 의해 접해있다. 남극판은 대서양쪽으로 1년에 1cm가량 이동하는 것으로 추정된다.

판의 이동 방향과 크기를 나타낸 그림. 화살표의 길이가 길수록 힘의 크기는 크다.
<출처: (cc) Eric Gaba – Wikimedia Commons user: Sting>