판구조론의 정립 과정

지구 수축설 : 20세기 중반까지 주장되었던 지향사 조산론

대륙 이동설

배게너 → 대륙은 판게아라는 하나의 초대륙으로부터 분리된 것이라는 주장

증거

한계

대륙 이동의 원동력을 설명
고온의 지구 중심부에서 맨틀로 열 공급, 방사성 원소의 붕괴열 등으로 맨틀의 열대류 발생

⇒ 방사성 원소의 붕괴열이 실제로 맨틀을 용융시킬 정도인가?에 대한 의문
- 맨틀 대류의 상승으로 형성된 새로운 화산섬을 발견하지 못했었음 (대부분이 해저에 분포)

음향 측심법 발달 → 태평양과 대서양의 다양한 해저 지형 발견 → 수심 분포 이해
- 맨틀 상승부에서 현무암과 해양 지각이 생성되는 열곡과 해령 발견
- 단층에 의해 끊어진 해령을 중심으로 해양 지각이 서로 반대 방향으로 이동해 형성된 변환단층 발견
⇒ 열곡을 중심으로 확장되는 해양 지각과 화산활동 및 천발 지진의 분포 이해

맨틀 대류가 상승하는 지역에서 같은 종류의 판이 서로 멀어지는 경계

해령: 맨틀 물질이 상승해 현무암질 해양지각이 생성되는 해저 산맥
열곡: 해령이나 열곡대 중심부의 V자형 골짜기, 화산활동과 천발지진 활발
- 발산 경계의 중심축인 열곡에서 멀어질수록 해양지각의 나이, 퇴적물 두께, 수심 증가

지구 자전 방향과 판 이동 방향 차이, 맨틀 대류 속도 차이에 의해 발산 경계가 끊어지는 경계

맨틀 대류의 하강 지역에서 판이 수렴 및 충돌하는 경계 (해양판 소멸 / 습곡산맥 생성)

해구 : 판의 수렴에 의해 생성된 수심이 깊은 골짜기, 주로 태평양 주변에 분포
섭입대(베니오프대) : 맨틀 대류가 하강하는 지역에서 해양판이 섭입하는 경사면
- 천발~심발 지진 발생 (섭입대 쪽 진원 깊이 $\uarr$)
- 횡압력에 의한 역단층 발달
화산호 : 판의 섭입 과정에서 부분 용용으로 생성된 마그마가 분출해 형성된 호 형태의 화산섬
- 호상열도 : 해양판 위에서 형성
- 대륙화산호 : 대륙판 위에서 형성

맨틀 대류로 설명할 수 없는 현상 발견
- 암석권과 연약권의 기계적 결합이 약함
- 해령에서 맨틀 상승류의 힘이 너무 약함
- 해령이 해구 밑으로 섭입하는 현상 발생 (샌안드레아스 단층)
  - 맨틀 대류에 의하면 상승류와 하강류 지역이 서로 다르므로 해령이 섭입하기 어려움
- 대서양중앙해령-동아프리카열곡대-인도양중앙해령 사이에 수렴경계 없음
  
  → 맨틀 대류의 상승류만 있으므로 대류 순환 불가
- 열점 : 판 경계 이외의 지역에서 나타나는 화산활동
- 해양지각의 연령과 판의 두께 등에 따라 이동 속도 및 섭입각의 차이가 나타남
  
  → 발산 경계만 있는 판보다 긴 섭입대를 가진 판의 이동속도가 빠름
탄성파 연구를 통한 맨틀 전체의 순환 발견
- 지진파 단층촬영을 통해 지구 내부 물질의 온도 편차 이해
  - 내부 온도가 높을수록 지진파 속도가 감소함을 이용
  → 상부 맨틀 영역에서만 대류가 일어나는 것이 아니라 맨틀 전체에서 대류가 발생

지구 내부의 운동

맨틀 상부와 하부의 온도 차이 → 밀도 차이 → 고온의 맨틀 물질이 상승하는 뜨거운 플룸과 (상대적) 저온의 맨틀 물질이 하강하는 차가운 플룸이 수직적으로 운동
뜨거운 플룸 : 하부맨틀과 외핵의 경계부에서 고온의 물질이 상승

→ 지표 부근까지 직접 상승해 열점으로 나타남 / 상부맨틀에 열을 전달해 연약권 맨틀대류에 영향

(남태평양, 아프리카, 대서양 중앙해령 하부)
차가운 플룸 : 섭입대에서 해양판이 섭입해 상부맨틀 하부에서 대규모로 형성

→ 하부맨틀과 외핵의 경계부까지 하강 → 외핵 표면의 고온 물질에 압력 → 뜨거운 플룸 생성

(아시아 남부, 아메리카 대륙 하부)

알아야 하나

뜨거운 플룸이 상승해 암석권을 뚫고 분출하는 지역