심해 평야와 구릉, 해저산과 기요, 해구와 호상열도

심해평야와 구릉(Abyssal Plains and Abyssal Hills)

지구표면의 1/4가 심해 평원과 심해구릉으로 구성되어 있다. 심해평원 (abyssal plains)은 모든 해양에서 발견되는 퇴적물로 덮여진 특징 없는 지형이다. 이들은 인도양보다 대서양에서 더 일반적이고 태평양에서는 비교적 드물다. 이는 대륙연변부와 해령 사이 3,700 ~ 5,500m 사이에 존재한다(예 : Canary Abyssal Plain). 이 평원은 전지역에서 수심에서 몇 미터이상 차이 나지 않는다. 이 같은 평평함은 두께가 1,000m 이상 되는 퇴적층의 완충효과(smoothing effect)에 의하여 야기되었다. 퇴적물은 육성 또는 천해성 기원인 것으로 나타났다(생물성 기원이 아님), 이들 중 일부는 바람, 또는 저탁류에 의하여 운반되는 것으로 간주된다. 이 퇴적층은 해저에 깔린 해양지각의 불규칙함을 감추어 버린다. 그런 이들의 신비가 음파탐사기에 의해 드러났다.

이러한 퇴적물도 해령 주변의 가장자리의 현무암을 덮기에는 충분하지 않다. 이곳이 평원에 솟아있는 심해구릉(abyssal hill)이다. 200m 이하의 적은 퇴적물로 덮여있고 이들은 한때는 용융된 암석 또는 사라진 분화구로서 어떤 것을 평원의 표면 위로 돌출 되어 있는 것으로 해저 확장과 연관되어 있어 새롭게 해저가 확장될 때 형성되는 것이다. 지각의 어떤 블록은 계곡을 형성하기 위해서 떨어지고 어떤 것은 구릉으로 남아 있게된다. 균열을 따라 해령에서 분출되는 라바가 흐르고 구릉을 덮게된다. 이런 사실은 왜 심해구릉이 거의 해령의 측면에 평행한 선상에 나타나며 해저 확장속도가 가장 빠른 곳에서 가장 잘 나타나는 지를 설명해준다.

 

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해저산과 기요(Seamounts and Guyots)

해저 바닥은 해수면 위로 솟아나지 않은 화산분출 흔적으로 무수히 점 찍혀있다. 이런 분출을 해저산(seamount)이라 칭한다. 해저산은 모양은 원형 타원형으로 높이는 1km이고 비교적 경사가 큰 20 ~ 25도 정도이다 (대조적으로 심해구릉은 1km보다 작은 것이 양이 많고 경사가 크지 않다), 해저산은 10 ~ 100개를 집단으로 나타내기도 한다. 많은 양이 열점(hot spot)에서 나타나지만 대부분은 확장중심에서 형성된 가라앉는 비활성 분화구인 것으로 생각된다. 중심으로부터 암석권의 이동은 이들을 외부로 운반하여 현재위치인 아래쪽으로 운반시킨다. 지구상 절반인 10,000여 개의 해저산이 태평양에 존재한다.

 

기요(guyot)는 한때는 해면을 찌를 듯하고 접근하기에 충분히 키가 컸으나 지금은 평평한 형태의 해저산(flat-typed seamount)이다. 일반적으로 서 태평양 중앙에 국한되어 있다. 이들 상부는 해수면근처에 위치하면 파랑에 의해 침식 된 곳임을 나타낸다. 실제로 평편면이 해파에 영향을 받기에는 수심이 너무 깊게 침강하여서 이들을 계속적으로 침식할수가 없다. 대부분의 해저산처럼 기요도 확장중심 근처에서 형성되어 해저가 확장함에 따라서 중심부로부터 이동하여 냉각되었다. 판구조론에서 언급한 바와 같이 판구조론의 증거로 중요한 역할을 한다.

 

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해구와 호상열도(Trenches and Island Arcs)

해구는 심해저에저 활 모양의 침강지역이다. 수렴형 해양판이 다른 판 아래로 섭입되는 곳에서 생기는 평평한 바닥이다. 해구의 바닥의 해수온도는 주변 평면 해양의 온도보다 낮다. 이 사실은 해구가 상부맨틀 속으로 침강하는 비교적 오래되고 차가운 해양지각으로 깔려있음을 반영한다. 해구는 지구상에서 가장 활동저인 지질학적 특성 중에 하나이다. 호상열도(island arcs)는 분출되는 분화구가 상부에 자리잡고 있다 또한 거대한 지진이나 쓰나미를 발생시키기도 한다. 대부분 주요 해구의 분포는 태평양 가장자리에 위치한다.

 

해구는 지구의 지각에서 가장 깊은 곳이고 주변 분지보다 3 4km 깊다. 서평양 Mariana 해구가 해구 중 가장 깊은 곳으로 Trieste 호가 기록하였고 이 잠수정이 안착한 수심은 11,022m이다. 이 수심은 에베레스트 산의 높이보다 20% 깊다. 마리아나 해구는 70km 폭, 길이는 2,550km이다. 해구는 V자형으로 구면 위에 판의 상호작용의 지형 때문에 구부러져 있다. 이 굴곡의 돌출 부분(convex)은 외 해양과 접하고 있다.

호상열도(Island Arcs)는 화산섬과 해저산의 구부러진 체인으로서 해구의 오목한 가장자리에 평행하게 나타난다. 앞서 판구조론에서 언급한 바와 같이 이들은 섭입작용(subduction)과 연관된 지체구조운동과 화산활동에 의하여 형성된다. 침강하는 암석판은 판이 맨틀 속으로 침강함에 따라서 용융된 물질을 포함한다. 이 물질이 해구의 뒤에서 호상열도를 형성하는 마그마와 라바로서 표면으로 솟아난다. 알류산 열도, 대부분의 카리비안 섬들과 마리아나 섬들이 호상열도(island arc)에 속한다.