대륙 이동설에서 판구조론

대륙이동설에서 판구조론

지구 내부를 이해하고 성층화된 각각의 특징을 규명하는데는 지구의 역학적 이론의 이해가 필요하다. 지구상에 발생하는 지진과 화산활동 등은 지구가 움직이고 있다는 증거이다. 동일한 지표면에서, 대륙과 해양에서, 다른 지각에서 대륙과 해양지각의 생성 요인과 진화를 이해하는데 근본적인 이론으로 지구과학의 대혁명이라 일컫는 판구조론(Plate Tectonics)에 이르게 된다.

지난 수 백년 간에 지구의 신비를 이해는 철학적, 사회학적, 종교적인 설명에 의해서 유지되었다. 보다 과학적이고 지구과학적인 한 이론에 대한 반론의 연속으로 진행되어 왔다. 그리고 19세기초, 판(plate)의 개념의 정립으로 지구과학의 대혁명이라 일컫는 판구조론(Plate Tectonics)이 나오게 된다. 이 같은 이론은 어떻게 발전되어 왔는가? 이에 관한 이론이 많은 학자들에 의하여 전개되었다(Hallam, 1972).

 

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베게너와 대륙 이동설(Alfred Wegener and Continental Drift)

베게너의 가설

독일 출신의 기상학자이며 천문학자인 Alfred Wegener(1880~1930)는 1910년 대서양 양쪽의 해안선이 잘 일치된다는 사실에 놀란 후 대륙이 움직이고 있다는 것을 깨달았다. 그 후 고생물학적 증거가 보고됨으로서 더욱 확신하여 1912년 1월 프랑크푸르트에서 「대륙의 기원」 (the origin of continents)이란 제목으로 그의 가설을 발표하였다. 이는 1915년 「대륙과 해양의 기원」이란 제목으로 확대 출판되었고 1920, 1922, 1929년 개정판이 각 국어로 번역 출판되었으며 학자들은 여기서 최초에 '대륙의 변이(continental displacement)'라고 사용했던 용어를 '대륙의 표이(continental drift)'라는 용어로 사용하였다. 그가 발표한 이론은 개정판, 최종 판에 이르기까지 거의 변함이 없으나 주요 상이점은 고기후학(paleoclimatology)에 대한 관심이 많게 되었다는 것이다. 여기서 기존의 지구 생성에 관한 이론과 비교해 보면 문제점이 드러난다.

 

Suess에 의해 설명된 지구수축설(지향사 조산설)은 여러 가지 점에서 문제가 있다. 이 당시에는 제 3기(紀)에 지구의 수축으로 인하여 형성된 납폐(nappe)는 알프스에서 스러스트 단층(thrust faulting)과 fecumbent folding에 의하여 떨어져 나가 다른 곳에서 발견된 것이라는 것을 시사해 준다. 그러나 문제는 다음과 같다.

 

- 지향사(地向斜; geosyncline)의 주름이 지표 상에 균일하게 분포하지 않고 왜 특수한 지역에서 좁은 대상(帶狀)으로 존재할까?

 

- 또한 지구냉각설의 기초적인 가정이 흔들리게 되고 Lyell 시대의 대륙과 대양(continent & ocean)이 서로 교체되었다고 하는 견해는 대륙 위에 해성 퇴적암이 퇴적되어 있고 이는 천해 기원 퇴적암이라는 것과 상반된다.

 

만일, 거대한 대륙이 과거에, 현재 대양이 점령하고 있는 위치에 존재했다는 것을 받아들인다면 현재 대단히 좁아진 심해분지는 세계의 해수를 받아들일 만한 창고가 없을 것이다. 중력 측정 자료는 해양저가 대륙보다 비중이 큰물질 (sima)로 구성되어 있음을 알려주며 이는 지각평형설(isostasy) 이론에 위배되는 것이다. 이 같은 상반된 견해들은 대륙이 수평적으로 이동한다는 가설의 출발점이 된다. Wegener에 의하면 '판게아(Pangea)'라는 범대륙이 중생대에서부터 현재까지 갈라지고 파쇄된 부분들이 이동하여 떨어졌다고 가정하였다. 이 가설에 대한 증거들은 다음 내용으로 확인할 수 있다.