발산 경계
1975년에서 1984년 사이 아이슬란드 크라플라 화산 주변의 땅은 여러 번 갈라졌고, 균열은 모두 합쳐 약 7 m 벌어졌습니다.
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두 개의 컨베이어 벨트
USGS는 판이 벌어지는 확장 중심을 두 개의 컨베이어 벨트 그림으로 설명합니다. 두 벨트가 서로 마주 보며 천천히 반대 방향으로 움직이고, 각 벨트는 꼭대기에서 막 생긴 해양 지각을 꼭대기에서 바깥쪽으로 실어 나릅니다. 그 벨트들의 꼭대기가 바로 해령(mid-ocean ridge)입니다. 해령 가운데 가장 잘 알려진 것은 대서양 중앙 해령입니다. 대서양 중앙 해령은 북극해에서 시작해 아프리카 남쪽 끝 너머까지 길게 이어지는, 물에 잠긴 산맥입니다. 그런데 이것도 야구공의 솔기처럼 지구 전체를 한 바퀴 감싸고 있는 해령 체계의 한 부분일 뿐입니다.
애초에 바다 밑에 왜 해령이 솟아 있을까요? 해령 꼭대기에 있는 새 판은 뜨겁습니다. 그리고 뜨거운 암석은 부피가 커지므로 높이 솟아오릅니다. 판은 꼭대기에서 멀어지는 동안 식고, 식으면 부피가 줄어들어 아래로 가라앉습니다. 그래서 해령에서 멀어질수록 바다가 깊어집니다. 해령의 맨 꼭대기에서는 판이 아주 많이 늘어나서, 단층 사이에 있는 땅덩이가 아래로 내려앉아 열곡(rift valley)이 생깁니다. 그러면 맨틀에서 올라온 마그마가 이 갈라진 틈으로 들어가고, 그 일부는 해저로 분출하며 일부는 틈 속에서 굳어 새 지각이 됩니다. 해령에서는 지진이 자주 일어나지만, 그 지진들은 모두 작고 얕은 곳에서 일어납니다. 꼭대기의 판이 얇고 뜨겁기 때문입니다.
해저의 줄무늬
용암이 식어서 굳을 때, 그 속에 들어 있는 자성 광물은 그 순간의 지구 자기장 방향으로 줄을 맞춥니다. 작은 나침반 바늘들이 그 자리에서 그대로 얼어붙는 것과 같습니다. 그런데 지구 자기장은 지금까지 여러 번 방향이 뒤집혔습니다. 그래서 판이 해령에서 서로 멀어지는 동안, 해령 양쪽의 해저에는 줄무늬가 생깁니다. 정방향으로 자화된 암석, 그다음 역방향으로 자화된 암석, 그리고 다시 정방향으로 자화된 암석이 번갈아 늘어서는 식입니다. 해령 한쪽의 무늬는 반대쪽 무늬를 거울에 비춰 놓은 것처럼 똑같습니다. 이것은 가운데에서 새 해저가 만들어져 양쪽 방향으로 실려 나간다면 바로 그렇게 되어야 하는 모습입니다. 위 모형에 보이는 어둡고 밝은 띠가 바로 이 줄무늬입니다.
이 줄무늬는 시간을 재는 시계 역할도 합니다. 자기장의 각 역전이 언제 일어났는지 알고 있기 때문에, 해령에서 어떤 줄무늬까지의 거리를 재면 판이 얼마나 빨리 벌어졌는지 알 수 있습니다. 앞 단원에서 본 대서양 중앙 해령의 1년 2.5 cm라는 값도, 이런 방법으로 잰 값 가운데 하나입니다. 이 줄무늬는 지구의 크기에 관한 수수께끼도 풀어 줍니다. 해마다 해령에서 새 지각이 계속 생기는데도 지구가 커지지 않는다면, 다른 어딘가에서 같은 속도로 지각이 없어지고 있어야 합니다. 미국의 지질학자 해리 헤스가 바로 이렇게 추론했고, 지각이 없어지는 일이 실제로 일어나는 장소는 다음 단원에서 봅니다.
해령 위에 서 볼 수 있는 곳
아이슬란드는 대서양 중앙 해령 바로 위에 있습니다. 그래서 보통은 깊은 바다 밑에 숨어 있는 해저 확장이 이곳에서는 마른 땅 위에서 일어납니다. 이 섬은 북아메리카판과 유라시아판 사이에 걸쳐 있어서, 두 판 사이에서 둘로 갈라지고 있습니다. 크라플라 화산 주변에서는 몇 달마다 땅의 균열이 넓어지거나 새 균열이 열렸습니다. 특히 1975~1984년에 이어진 열개 활동 동안에는 땅이 1~2 m 솟아올랐다가 분출 직전에 갑자기 내려앉기를 되풀이했고, 그동안 땅이 벌어진 거리는 모두 약 7 m였습니다. 동아프리카에서는 대륙 하나가 양쪽으로 당겨져 찢어지고 있습니다. 이런 확장은 이미 아라비아를 아프리카에서 떼어 내서 그 사이에 홍해를 만들었고, USGS는 동아프리카가 지구의 다음 큰 바다가 생겨날 자리가 될지도 모른다고 봅니다.
| 발산 경계 | 판이 멀어지고 새 지각이 생김 |
| 해령 | 새 해저가 생기는 바닷속 산맥 |
| 열곡 | 판이 늘어나며 내려앉은 골짜기 |
| 지자기 줄무늬 | 해령 양쪽에 거울처럼 놓인 정·역방향 자화 띠 |
| 아이슬란드 크라플라 | 1975~1984년 열개로 땅이 약 7 m 벌어짐 |
- 발산 경계에서 판은?
- 멀어진다
- 부딪친다
- 옆으로 엇갈린다
- 멈춰 있다
- 해령이 높이 솟아 있는 이유는?
- 새 판이 뜨거워 부풀어 있어서
- 퇴적물이 쌓여서
- 판이 그곳에서 부딪쳐서
- 얼음이 밀어 올려서
- 해령에서 일어나는 지진은?
- 잦고 작고 얕다
- 드물고 아주 깊다
- 언제나 규모 8 이상
- 전혀 없다
- 해령 한쪽의 지자기 줄무늬는 반대쪽과 비교해?
- 거울처럼 똑같다
- 제멋대로다
- 모두 같은 방향이다
- 한쪽에만 있다
- 대서양 중앙 해령 위에 있는 나라는?
- 아이슬란드
- 일본
- 칠레
- 이탈리아
- 1975~1984년 크라플라의 총 열개량은 몇 m?
- 아라비아가 아프리카에서 갈라지며 생긴 바다는?
- 홍해
- 흑해
- 카스피해
- 북해
- 해령에서 지각이 생기는데 지구가 커지지 않는다면?
- 다른 곳에서 같은 속도로 지각이 사라진다
- 지구가 빠르게 줄고 있다
- 해령은 활동하지 않는다
- 바다가 증발하고 있다
- 해령에서 50 km 떨어진 줄무늬가 200만 년 되었습니다. 그쪽의 평균 이동 속도는 1년에 몇 cm?
- 발산: 판이 멀어지고 마그마가 새 지각을 만듦.
- 새 판이 뜨거워 해령이 솟고, 꼭대기에 열곡이 있음.
- 거울 같은 지자기 줄무늬가 역전을 기록하고 속도를 알려 줌.
- 육지의 예: 아이슬란드(크라플라, 1975~1984년 약 7 m), 동아프리카 열곡대.
이 과정의 출처 (13)
- USGS This Dynamic Earth: Inside the Earth, Historical perspective, Understanding plate motions, Ring of Fire, Hotspots (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/inside.html, historical.html, understanding.html, fire.html, hotspots.html)
- USGS Earthquake Hazards Program, Shadow Zone (usgs.gov/media/images/shadowzonegif): no direct P waves 104° to 140°
- USGS FAQ Where do earthquakes occur? (usgs.gov/faqs/where-do-earthquakes-occur): circum-Pacific belt about 81% of the largest earthquakes, Alpide belt about 17%
- USGS FAQ How many active volcanoes are there on Earth? (usgs.gov/faqs/how-many-active-volcanoes-are-there-earth): about 1,350 potentially active, about 500 erupted in historical time
- NOAA Ocean Exploration, What is the Ring of Fire? (oceanexplorer.noaa.gov/facts/rof.html): more than 450 volcanoes, nearly 40,250 km
- NOAA Science On a Sphere, Earthquake Magnitude Perspective (sos.noaa.gov/catalog/datasets/earthquake-magnitude-perspective): most great earthquakes are megathrust events at convergent boundaries
- British Geological Survey, Discovering Geology: What causes earthquakes? (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/earthquakes/what-causes-earthquakes/): crust 25 to 70 km under continents and 5 to 10 km under oceans, mantle to 2,890 km, about 15 major plates, slab pull, ridge push, elastic rebound (Reid, 1906)
- IRIS, Seismic shadow zone animations (iris.edu/hq/inclass/animation/seismic_shadow_zone_basic_introduction)
- Earle, Physical Geology 2e, 9.2 The temperature of Earth's interior (opentextbc.ca/geology/chapter/9-2-the-temperature-of-earths-interior/)
- ESRF 2013, The Earth's centre is 1000 degrees hotter than previously thought (esrf.fr/news/general/Earth-Center-Hotter)
- Lehmann 1936 extracts, Harvard EPS (courses.seas.harvard.edu/climate/eli/Courses/EPS281r/Sources/Inner-Core/Lehmann-1936-extracts+interpretation.pdf)
- layer depths 660 km and 5,150 km from PREM (Dziewonski and Anderson 1981)
- Coastline figure: Natural Earth 1:110m (public domain).
확인한 날: 2026-10-17