대륙이동과 판구조론

대륙이동과 해저 확장 고지구 자기 판구조론

고 등 학 교 2 학 년

베게너가 최초로 대륙이동설을 제시하였을

당시의 대륙이동 그림

베게너가 그의 저서 “대륙과 해양의 기원”에서 그린 지도

대륙이동의 증거

해안선의 유사성

지질구조의 유사성

고생물의 유사성

빙하 퇴적물의 분포

대륙이동설 : 1912 베게너 (Wegener,A)

유사한 해안선들을 맞추어 세계의 여러 대륙이 하나의 초대륙 ( 팡게아 ) 을 이루고 있다고 발표

대륙이동의 증거 -1

북미 , 남미 , 유럽 및 아프리카가 하나의 대륙으로 잘 합쳐진다 .

해안선의 유사성

대륙이동의 증거 -2

지질구조의 유사성

북미의 에팔레치아 산맥과 스코틀랜들의 카레도니아 산맥등현재 서로 멀리 떨어진 대륙에 분포되어 있는 산맥의 지질구조가 연속적으로 연결되어 있다

대륙이동의 증거 -3

유사한 종의 화석이 남미 , 아프리카 ,오스트 레일리아 , 남극대륙에서 발견됨

< 글로소프테리스 화석 >

고생물의유사성

빙하퇴적물이 분포

< 현대륙의 고생대말 빙하분포 > <3 억년전의 대륙과 빙하분포 >

•남미 , 아프리카 , 인도 , 호주에 고생대 말의 빙하 퇴적층이 분포하는데 , 이들을 한데 모아 보면 남극 부분에 모이게 되고 전체 대륙은 초대륙 형태를 이룬다

대륙이동의 증거 -4

대륙이동 모형

<< 트라이아스기트라이아스기 >>

대륙이 서서히 분리되고 있다

<< 트라이아스기트라이아스기 >>

대륙이 서서히 분리되고 있다

< 쥐라기 >< 쥐라기 >

< 백악기 >< 백악기 >

< 신생대 3 기 >< 신생대 3 기 >

<5000 만년 후의 지구의 모습 >

맨틀의 대류설

맨틀 대류설의 제기 : 홈즈 (1928 년 A. Holmes)

맨틀 내의

방사성 원소의 붕괴열과고온의 지구 중심부에서 맨틀로 올라오는 열에 의하여 맨틀 상하부에 온도차가 생기고 그 결과 매우 느리게 열대류가 일어난다는 맨틀 대류설을 주장

맨틀대류의 모델

맨틀의 상승 냉각 , 고결 암석권형성분출 이동

섭입하강유동체

대륙의 이동 원동력

맨틀대류는 내부가 흐물흐물 녹아 대류가 일어나는 것이 아니라 , 단단한 암석이 고체인 상태로 일어나는 것이다 . 맨틀에 대류가 있다고 하면 대륙은 이 흐름을 타고 움직이게 된다 . 대륙이 정확히 대류의 분출구 바로 위에 떠있다고 하면 , 대륙 은 대류의 흐름으로 좌우로 끌리고 , 마침내는 떨어져 좌우로 흘러가 버릴 것이다 . 이것이 미국 대륙과 아프리카 대륙을 분리시킨 원동력이 며 , 또 그 결과 대서양이 생겼다

방사선 원소붕괴

맨틀 상승

맨틀의 대류

대륙의 이동

[ 깊이에 따른 지진파의 속도 분포 ]

붉은 색은 속도가 느린 ( 뜨거운 ) 부분이고

푸른색은 빠른 ( 차가운 ) 부분이다

해저 확장설

1960 년대 초 디이츠 (R. Dietz) 와 헤스 (H. Hess)

해양저 산맥형성

해양지각 형성

해양지각 이동

해양지각 확장

해양저 확장의 증거

변환단층

해저지각의나이와 퇴적암의 두께

지자기 줄무늬 대칭

해저확장의 증거 -1

변환단층 : 맨틀의 속도 차이로 해령이 부분적으로 끊어지는 현상

속도 차이로 해령 사이에 천발 지진이 발생하는 것도 해양 지각이 반대 방향으로 이동하기 때문에 생기는 충돌로 해석

해저확장의증거 -2

해저 지각의 나이

해령으로부터 멀어짐에 따라 그 나이가 점점 많다

해령에서 멀어질수록 퇴적암의 두께가 두꺼워진다

해저 퇴적암의 두께

해양저확장의 증거 -3

지자기 줄무늬 대칭

지구 자기 역전의 줄무늬가 해령을 축으로 대칭으로 나타나는 사실은 해령에서 맨틀 물질이 상승하여 새로운 해양 지각을 형성할 때 , 그 당시의 지구 자기장의 방향을 띠면서 양쪽으로 이동하여 해구에 이르러 침강한다고 하면 잘 설명된다

중앙 해령의 확장축에 대해서는 거의 완벽한 대칭을이룬다

< 얼룩말 무늬 "로 유명한 레이카니스의 자기 이상대 >

해양저 확장

마그마가 냉각되어 퀴리 온도 이하로 내려가면 정출되는 광물 중 어떤 광물은 자성을 띠게 되고 , 그 광물은 당시의 지구 자기 장의 방향에 따라 배열되어 암석 속에 굳어진다 . 또한 자성을 띤 광물 입자가 퇴적될 때 그 입자는 퇴적 당시의 지구 자기장의 방향 으로 배열되면서 퇴적된다 . 이와 같은 방법으로 암석 중에 보존되어 있는 잔류 자기

고지구자기란 ?

지구자기의 역전

고지자기의 연구로 지질 시대에 따라 여러 차례 지구 자기의 N극과 S극이 반대로 바뀌는 현상

자극의 이동

유럽과 북아메리카의 자극 이동 경로

( 가 ) 두 대륙의 이동 방향은 비슷하지만 경도상으로 30도 이상 서로 떨어져 있다

복원

( 나 ) 두 대륙의 자극 이동 경로를 합치시켜 보면 3억 년 전에는 대륙이 하나

고지자구자기 연구 성과

고지자기의 이상분포 , 자기 역전 , 자극의 이동 경로의 발견으로 대륙 이동설의 부활과 해저 확장설을 성립하는 계기가 되었다 .

판구조론

•지각은 6개의 큰 판과 여러 개의 작은 판으로 구성

•이판들은 지구 내부에서 작용하는 힘에 의하여 움직이고 , 이에 따라 화산작용 ·지진현상 ·마그마의 형성 ·습곡산맥 형성 등 각종 지각변동을 일으킨다는 학설

판의 두께

해양지각 : 평균 35km

대륙지각 : 평균 5~10 km상부맨틀 (딱딱한 맨틀 )

암권 = 판

판의종류6개의 큰 판 ( 유라시아판 ·아프리카판 ·인도 -호주 , 태평양판 ·아메리카판 ·남극

판 )

판의 경계

발산경계 수렴경계 보존경계

발산경계 (divergent   boundary)

•해령과 같이 새로운 판이 생성되면서 양쪽

방향으로 확장해 나가는 곳

• 맨틀 대류가 상승하여 마그마가 생성되므로

화산활동이 일어나고 , 천발지진 자주 발생

•대서양 중앙해령이나 동아프리카 열곡대

대서양의 발산경계

확장되는아프리카 열곡

수렴경계 (convergent boundary)

•수렴경계는 두 판이 만나 충돌하거나 섭입하는 곳

•마리아나 해구 , 일본해구 , 알프스 -히말라야 산맥 •많은 지진 발생하며 화산폭발과 조산운동 발생

대륙 - 해양충돌

해양 -해양충돌

대륙 -대륙충돌

보존경계

• 판이 생성되거나 소멸되지 않고 두 판이 수평적으로 미끄러지면서 어긋나는곳

변환단층경계 (transform   boundary)

• 미국 캘리포니아의 산안드레아스 단층

•대서양 중앙해령이나 동태평양 해령 중간 중간을 끊어놓고 있는 수많은 변환단층

•두 판이 반대방향으로 어긋나므로 접촉면을

따라서 천발지진이 자주 발생한다

샌안드리아스 단층

대서양 해령의 끊어지는 변환단층

판을 움직이는 힘

•직접적인 원인 : 맨틀의 대류

대류에 의한 판의 이동

1. 맨틀대류에 의한 수평흐름이 판을 잡아당긴다 .

 2. 맨틀대류에 의한 상승류가 해령 아래로

관입하여 판을 밀어낸다 .

3. 맨틀대류에 의한 하강류가 해구에서

판을 맨틀로 집어 넣는다

판구조론의 문제점

•태평양 연안의 중앙해령의 섭입

•판을 이동시키기에 약한 맨틀의 상승류

판구조론으로 설명되는 사항

대륙이동

습곡산맥의 형성

지진과 화산의 발생

형성평가

1. 다음 중 대륙 이동설의 증거로 옳지 않은 것은 ? a. 남미와 아프리카의 대서양 연안 해안선의 모양이 비슷하다 .

b. 남미와 아프리카의 대서양 연안에 비슷한 화석이 나타난다 .

c. 지질 시대에 남반구에 위치했던 대륙에 나타나는 빙하의 흔적이 일치한다 .

d. 남미와 아프리카의 대서양 연안에서 발굴된 선사 시대 유적이 비슷하다 .

e. 대서양을 사이에 두고 남아메리카와 아프리카 연안에 같은 암석으로 된 비슷한 지질 구조가 연결된다 .

d

a. 해양판의 밀도는 대륙판의 밀도보다 크다 .

b. ( 다 ) 지역에는 지진 활동과 화산 활동이 많이 발생한다 .

c. 진원의 깊이는 ( 나 ) 에서 ( 다 ) 로 갈수록 깊어진다 .

d. ( 가 ) 에서는 판이 생성되고 ( 나 ) 에서는 판이 소멸된다 .

e. ( 가 ) 와 ( 다 ) 지역에서 분출하는 마그마의 성분은 서로 같다 .

2. 다음은 판구조 운동을 모시적으로 나타낸 그림이다 . 이에 대한 다음의 설면 중 옳지 않은 것은 ?

e

3. 아래 그림은 해령으로부터 거리에 따른 퇴적물의 두께를 나타낸 것이다 . 이것으로부터 알 수 있는 것은 ?

a. 대륙 쪽으로 갈수록 공급되는 퇴적물의 양이 많아진다 .

b. 해령에서 해저 지각이 소멸되고 있다 .

c. 해령에서 멀어질수록 지각의 연령이 많아진다 .

d. 해령 부근에서는 퇴적물의 다짐 작용이 크다 .

e. 해령에서 멀어질수록 해저의 침강률이 높아진다 . c

4. 다음 그림과 같이 지구의 표면은 두께 약 100km, 너비가 수천 km 나 되는 여러 개의 판으로 구성되어 있다 . 위의 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ?

a. 판과 판의 경계에 새로운 대륙 지각이 생성된다 .

b. 판의 경계에서 멀수록 심발 지진이 발생한다 .

c. 판의 경계에서 화성 활동 , 조산 운동 등이 일어난다 .

d. 판의 경계에는 해령 , 해구 , 변환 단층이 발달한다 .

e. 맨틀 대류에 의한 판의 이동 방향을 알 수 있다 .

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