성기홍 (전 김해교육장)
지구 내부는 중심 부분에 ‘핵’이 있고 그 위에 ‘맨틀’, 그리고 그 위에 우리가 살고 있는 ‘지각’이 있는 구조이다. 지각과 지각 바로 아래부터 약 100㎞인 상부 맨틀은 식물에 비유하면 표피와 같은 부분으로, 암석으로 되어 있으므로 암석권이라고 부르기도 한다. 이 암석권이 다시 열 개 이상의 조각으로 나누어져 있고, 이 각각의 조각들을 판(plate)이라고 한다. 판은 크게 해양판과 대륙판으로 나눌 수 있는데, 해양판이 대륙판보다 두께가 훨씬 얇은 대신에 밀도가 대륙판보다 더 높다.
맨틀은 지각 바로 아래부터 시작해 약 2900㎞의 두께를 가지고 있다. 맨틀은 지각과 같은 고체이지만, 어느 부분은 매우 높은 온도 때문에 액체 혹은 젤리와 같은 유동성을 지닌 상태라고 알려져 있다. 맨틀은 정지해 있는 것이 아니라, 내부의 방사성 물질이 뿜어내는 방사열과 지구 내부의 핵에서 바깥으로 흐르는 열의 움직임 때문에 상부와 하부에 온도 차가 생겨 대류 현상이 일어나고 있다. 맨틀이 열과 압력을 받아 상승하는 곳에서는 고온의 열 때문에 마그마가 만들어진다. 이 고온·고압의 마그마는 지각의 얇은 부분을 뚫고 나오려고 하는데, 해양 지각이 대륙 지각보다 훨씬 얇기 때문에 주로 해양 지각을 뚫고 밖으로 분출한다. 밖으로 분출한 마그마는 바닷물에 의해 식으면서 새로운 해양 지각을 만들고, 마그마가 해양 지각을 뚫고 길게 늘어선 섬들인 열도가 생기게 된다. 지각에서는 판이 갈라져 두 개의 판으로 나누어지는 일이 일어나기도 한다. 이때 해양 지각을 뚫고 나온 부분을 ‘해령’이라고 한다.
서로 두께와 밀도가 비슷한 해양판과 해양판이 충돌하는 경우나 대륙판과 대륙판이 충돌하는 경우, 그 충격으로 지진이 발생하거나 화산 활동이 일어나고 큰 산맥이 생기기도 한다. 밀도가 다른 해양판과 대륙판이 충돌하면 얇고 무거운 해양판이 두껍고 가벼운 대륙판 밑으로 가라앉는 침강 현상이 일어난다. 히말라야 산맥은 인도판과 유라시아판이 충돌할 때 생긴 산맥이며, 인도판이 지금도 유라시아판 아래로 들어가고 있어서 티벳고원 지역에서는 지진이 자주 일어나며, 점점 더 넓어지고 있다. 해양판과 해양판이 부딛친 대표적인 ‘수렴(충돌)경계’는 마리아나 해구, 통가 해구, 호상열도 등이 있다.
아이슬란드의 싱벨리어 국립공원은 해령이 육지로 드러난 ‘발산경계’인데, 유라시아판과 북아메리카판이 떨어져 나가는 현장이다. 이 지역에서는 맨틀 상부 물질이 상승했기 때문에 암석들이 철, 칼슘 등 금속 성분을 많이 포함하고 있어서 어두운 색을 보이고 있다. 전형적인 맨틀 물질 혹은 해양질 암석인 것이다. 지구에서 대표적인 ‘발산경계’는 대서양 중앙해령, 동태평양해령과 동아프리카 열곡대와 홍해가 있다. 현재 동아프리카 열곡대는 일부가 이미 너무 많이 갈라져서 빅토리아호, 탕가니카호, 말라위 호 등의 호수를 형성하기도 했다. 홍해에 물이 찬 것은 지질의 역사에서는 아주 최근인 300만년이다. 아마 오랜 세월이 지나면 동아프리카는 떨어져 나가서 섬이 될 것이며, 아이슬란드도 두 조각으로 나누어 질 것이다.
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