판 구조론 자주 묻는 질문

주요 판 7개와 그보다 작은 판이 많이 있습니다. 이 사이트에서 사용하는 PB2002 모델은 52개의 판을 구분하며, 주요 판 7개, 소규모 판 13개, 미소판 32개로 이루어져 있습니다. 작은 지괴와 넓은 변형대를 어떻게 다루느냐에 따라 다른 모델은 다른 개수를 제시합니다. 52개 판 전체는 판 목록에서 볼 수 있습니다.

태평양판, 아프리카판, 남극판, 북아메리카판, 유라시아판, 오스트레일리아판, 남아메리카판입니다. 많은 교과서는 오스트레일리아판과 인도판을 하나로 묶어 인도-오스트레일리아판이라고 부릅니다. 7대 판을 합치면 지구 표면의 약 81%를 덮습니다.

가장 큰 판은 태평양판으로, 면적이 약 1억 460만 km²이며 지구 표면의 약 20.5%를 차지합니다. 거의 전부가 해저로 이루어져 있고, 두 번째로 큰 아프리카판보다 거의 두 배 큽니다.

PB2002 모델에서 가장 작은 판은 파푸아뉴기니 북쪽 비스마르크해에 있는 마누스판으로, 면적은 약 8,200 km²입니다. 그다음으로 작은 판은 약 14,600 km²의 갈라파고스판입니다. 학교에서 흔히 배우는 판 가운데에서는 미국 북서부 앞바다의 후안데푸카판이 가장 작은 축에 듭니다.

PB2002에서 이웃 판에 대해 가장 빠르게 움직이는 판은 통가판으로, 경계를 따라 평균 연 11.4 cm 정도입니다. 통가 해구에서는 태평양판과 최대 연 26 cm 정도의 속도로 수렴하며, 이는 모델 전체에서 가장 빠른 상대 운동입니다. 주요 판 중에서는 태평양판이 가장 빨라, 경계를 따라 평균 연 7.3 cm 정도로 움직입니다.

주요 판 중에서는 PB2002 기준으로 아프리카판이 가장 느려, 경계를 따라 이웃 판에 대해 평균 연 1.8 cm 정도로 움직입니다. 유라시아판이 연 2.0 cm 정도로 그 뒤를 바짝 따릅니다. 섭입하는 가장자리가 적은 판은 대체로 느리게 움직입니다.

대부분의 판은 이웃 판에 대해 연 2~10 cm 정도로 움직이며, 이는 손톱이 자라는 속도와 비슷합니다. PB2002의 모든 섭입대를 평균하면 상대 속도는 연 6.2 cm 정도이고, 모든 확장 해령을 평균하면 연 4.7 cm 정도입니다. 대서양은 해마다 약 2.5 cm씩 넓어지고 있습니다.

미국은 거의 전부, PB2002 기준으로 면적의 약 98.9%가 북아메리카판 위에 있습니다. 나머지는 하와이와 샌앤드레이어스 단층 서쪽의 캘리포니아 해안 지대를 포함해 태평양판 위에 있습니다. 알래스카 남부는 태평양판이 북아메리카 아래로 가라앉는 알류샨 섭입대 위에 놓여 있습니다.

영국은 전부 유라시아판 위에 있으며, 어떤 판 경계와도 멀리 떨어져 있습니다. 가장 가까운 경계는 서쪽의 대서양 중앙 해령으로, 이곳에서 유라시아판과 북아메리카판이 서로 멀어지고 있습니다. 그래서 영국에는 작은 지진만 일어나고 활화산이 없습니다.

인도는 대부분, PB2002 기준으로 면적의 약 91%가 인도판 위에 있습니다. 히말라야가 있는 최북단은 유라시아판에 걸쳐 있습니다. PB2002에서 인도판은 평균 연 4.7 cm 정도로 유라시아판을 밀어붙이고 있으며, 그 결과 히말라야는 지금도 높아지고 있습니다.

PB2002에서 일본은 주로 두 판 위에 있습니다. 혼슈 북동부와 홋카이도는 오호츠크판(면적의 약 55%), 서남 일본은 아무르판(약 42%) 위에 있습니다. 많은 교과서는 이를 단순화해 북아메리카판과 유라시아판으로 설명합니다. 태평양판과 필리핀해판은 동쪽과 남쪽에서 일본 아래로 섭입합니다.

오스트레일리아는 7대 판의 하나인 오스트레일리아판 위에 전부 놓여 있습니다. 옛 교과서는 이를 인도-오스트레일리아판이라고 부르지만, PB2002와 많은 최신 모델은 인도판과 오스트레일리아판을 넓은 변형대로 이어진 별개의 판으로 다룹니다.

아이슬란드는 두 판 위에 걸쳐 있습니다. PB2002에서 섬의 약 56%는 북아메리카판, 약 44%는 유라시아판 위에 있습니다. 대서양 중앙 해령이 섬을 가로지르고, 섬 아래의 열점이 화산 활동을 더욱 활발하게 만듭니다.

뉴질랜드는 판 경계에 걸쳐 있습니다. PB2002는 면적의 약 43%를 태평양판, 약 38%를 오스트레일리아판, 약 19%를 작은 케르마덱판에 배정합니다. 남섬의 알파인 단층과 북섬 앞바다의 히쿠랑이 섭입대가 그 경계를 이룹니다.

멕시코는 대부분, PB2002 기준으로 면적의 약 93%가 북아메리카판 위에 있습니다. 바하칼리포르니아반도는 태평양판 위에 있습니다. 남쪽 해안 앞바다에서는 코코스판과 리베라판이 멕시코 아래로 가라앉으며 큰 지진을 일으키고 화산에 마그마를 공급합니다.

튀르키예는 대부분 아나톨리아판 위에 있으며, PB2002에서 이 판은 국토의 약 59%를 차지합니다. 북부와 동부는 유라시아판, 남동부는 아라비아판 위에 있습니다. 아나톨리아판은 북아나톨리아 단층과 동아나톨리아 단층을 따라 두 판 사이에서 서쪽으로 밀려나고 있습니다.

판이 서로 가까워지는 수렴형 경계, 서로 멀어지는 발산형 경계, 서로 엇갈려 미끄러지는 변환 단층 경계입니다. PB2002에서 경계 길이의 약 36%가 발산형, 35%가 수렴형, 28%가 변환형입니다.

PB2002의 52개 판 사이 경계를 모두 합치면 약 260,800 km로, 적도 길이의 여섯 배가 넘습니다. 단일 유형으로 가장 긴 것은 약 67,300 km의 해양 확장 해령이고, 약 51,500 km의 섭입대가 그 뒤를 잇습니다. 일곱 가지 유형 전체는 판 경계에서 볼 수 있습니다.

판이 움직이면 가장자리를 따라 있는 단층이 마찰로 고착됩니다. 주변 암석에 응력이 쌓이다가 마찰을 이겨 내는 순간 단층이 갑자기 미끄러지고, 지진파가 퍼져 나갑니다. 가장 큰 지진은 1960년 칠레 지진(M9.5)처럼 섭입대의 거대 역단층(메가스러스트)에서 일어납니다. 지진 지도에서 살펴보십시오.

대부분의 화산은 판 경계에서 맨틀이 녹는 곳에 생깁니다. 발산형 경계에서는 상승하는 맨틀이 압력이 낮아지면서 녹습니다. 섭입대에서는 가라앉는 판에서 빠져나온 물이 그 위 맨틀의 용융점을 낮춥니다. 세 번째 무리는 하와이처럼 열점 위에 생깁니다. 화산 지도를 참고하십시오.

지구 내부가 열을 잃고 있기 때문입니다. 가장 강한 힘은 섭입대에서 오래되고 차가운 해양판이 맨틀 속으로 가라앉으며 생기는 무게, 곧 슬래브 당김(slab pull)입니다. 중앙 해령의 해령 밀기(ridge push)와 흐르는 맨틀의 끌림도 한몫합니다. 태평양판과 나스카판처럼 긴 섭입 슬래브에 붙어 있는 판이 가장 빠르게 움직입니다.

인간에게 의미 있는 시간 범위에서는 아닙니다. 지구 내부가 맨틀 대류를 일으킬 만큼 뜨겁고 오래된 해저가 섭입대에서 계속 가라앉는 한, 판은 계속 움직입니다. 수십억 년에 걸쳐 행성이 식어 가면 판 구조 운동은 느려지고 결국 멈출 수도 있다고 예상됩니다.

많은 지질학자는 수억 년 뒤 대륙이 모여 새로운 초대륙을 이룰 것으로 예상하지만, 그 모양은 가설의 영역입니다. 대서양이 닫히는 경우의 판게아 프록시마, 아메리카와 아시아가 북극해를 사이에 두고 만나는 경우의 아마시아 등이 제안되어 있습니다. 판게아와 그 이전의 초대륙에 대해 더 읽어 보십시오.

판게아는 지구의 육지 거의 전부를 하나로 묶은 초대륙이었습니다. 약 3억 3,500만 년 전까지 형성되었고, 약 2억 년 전부터 갈라지기 시작해 대서양이 열렸습니다. 증거와 분열 과정은 판게아에서 확인하십시오.

불의 고리는 태평양을 둘러싼 섭입대, 화산, 지진대의 띠입니다. 흔히 지구 활화산의 약 75%, 지진의 약 80~90%가 이곳에 모여 있다고 알려져 있습니다. 1900년 이후 일어난 규모 9 지진 다섯 번 가운데 네 번이 이곳에서 발생했습니다.

기반암에 고정된 GPS 관측소가 판의 움직임을 연간 밀리미터 단위까지 직접 측정합니다. 해저의 자기 줄무늬는 수백만 년 동안 판이 얼마나 빠르게 벌어졌는지를 기록하고, 하와이 같은 열점 화산 열은 판이 지나온 경로를 보여 줍니다. 이 서로 독립적인 방법들의 결과는 잘 일치합니다.

옛 교과서는 하나의 판으로 다룹니다. PB2002와 많은 최신 모델은 이를 인도판과 오스트레일리아판으로 나누는데, 두 판의 움직임이 조금 다르고 그 사이 인도양 중부의 지각이 변형되고 있기 때문입니다. 2012년 와튼 분지 지진(M8.6)이 바로 이 변형대 안에서 일어났습니다.

그렇습니다. 다만 판 경계보다 훨씬 드뭅니다. 판은 완전히 단단하지 않아서, 판 내부의 오래된 단층이 판 가장자리에서 전달된 응력을 받아 미끄러질 수 있습니다. 미국 중부에서 일어난 1811~1812년 뉴마드리드 지진이 잘 알려진 예입니다.