대륙이동

하나 또는 그 이상의 지질시대 동안, 다른 대륙이나 해양 분지를 향해 대륙이 대규모 수평이동을 한다는 개념이다.

대륙이동에 대한 생각은 오래전부터 시작되었다.

1800년경 남아메리카 동부의 볼록한 해안선이 아프리카 해안의 만곡부에 정확히 들어맞는 것을 발견한 독일의 자연학자 알렉산더 포 훔볼트는 대서양에 인접한 육지들이 과거에는 붙어 있었다는 것을 이론화했다. 50여 년이 흐른 뒤 프랑스 과학자 안토니오 스니더 펠레그리니는 새로운 사실을 주장했다. 그의 주장은 북아메리카와 유럽의 석탄매장지에서 출토되는 동일한 식물화석은 예전에 이 두 대륙이 하나로 연결되어 있었음을 말해주며, 다른 방식으로는 그 유사성을 설명할 수가 없다는 내용이었다.

또한 1908년 미국인 프랭크 B. 테일러는 몇 곳의 산맥형성을 설명하기 위해 대륙충돌설을 제시했다.

대륙이동에 대해 최초로 광범위하고 체계적인 이론화를 시도한 사람은 독일의 지질학자 알프레트 베게너였다. 그는 지리학적·고생물학적 자료를 이용해 대부분의 지질시대 동안에 대륙은 하나로 연결되어 있었다고 가정하고, 이 대륙을 '판게아'(Pangaea)라고 이름지었다.

1억 3,600만~1억 9,000만 년 전인 쥐라기에 판게아 대륙이 분열되기 시작했다. 아메리카가 서부로 이동해 대서양이 만들어지고, 인도는 적도를 가로질러 이동해 아시아에 합쳐졌다. 1937년 남아프리카의 지질학자 알렉산더 L. 두 토이트는 베게너의 가정을 일부 수정해 2개의 원시대륙을 제안했다. 그가 주장한 두 대륙은 각각 북쪽의 '로라시아'(Laurasia)와 남쪽의 '곤드와나'(Gondwanaland)이다.

한편 대서양 주변의 대륙붕(말단부)이 일치한다는 점 이외에도 대륙이동을 뒷받침하는 많은 지질학적 증거들이 제시되었다.

남극, 아프리카 남부, 인도, 오스트레일리아 등지에서는 고생대 후반(2억 2,500만~3억 9,500만 년 전까지)에 빙하작용이 있었음을 보여주는 뚜렷한 증거가 광범위하게 나타나고 있다. 만약 이들 대륙이 한때 남극지역을 중심으로 연결되어 있었다고 한다면, 이들 지역에서 이루어졌던 빙하작용은 시간 및 공간상으로 연속적인 일련의 활동이었을 것이다. 또한 대서양을 사이에 둔 아메리카 대륙과 다른 대륙간에는 유사한 암석과 지질구조의 특성을 보이고 있다.

예를 들어 브라질 해안을 따라 나타나는 고대암석대는 아프리카 서부에 있는 암석대와 일치한다. 더구나 남아메리카 또는 아프리카의 대서양 해안의 쥐라기 지층에서는 이전에 바다가 존재하지 않았다는 사실을 증명해주는 초기 해양퇴적물층이 발견되었다.

1950년대는 지질시대 동안의 지구자기장에 대한 지식이 발달함에 따라 대륙이동에 대한 관심이 더욱 높아졌다. 지구자기장에 대한 연구 성과는 영국의 지구물리학자인 스탠리 K. 룬콘과 P.M.S. 블랙켓 등의 학자들에 의해 발전되었다. 자철광과 같은 강자성광물은 화성암 성분으로 결정될 때 자화(磁化)된다.

그리고 결정화되는 그 시기와 장소에서 각 자성의 방향은 지구자기장과 일치하게 된다. 풍화작용에 의해서 모암(母岩)인 화성암으로부터 떨어져나온 자성광물들은 퇴적될 때의 지구자기장에 따라 다시 일정한 방향성을 가지고 퇴적된다. 세계 여러 곳에서 서로 다른 연대의 암석에 잔존하는 자성(磁性)을 연구해보면, 자기극은 시기와 장소에 따라 다르고 극이동곡선(polar wandering curves)은 대륙에 따라 다르다는 것을 알 수 있다(잔류자기). 여기서 중요한 점은 그 곡선들의 차이를 비교해보면 현재 분리되어 있는 대륙이 한때는 모두 연결되어 있었다는 가정을 뒷받침하고 있다는 사실이다.

예를 들면 유럽과 북아메리카의 곡선은 트라이아스기(1억 9,000만~2억 2,500만 년 전) 이후에 북아메리카 서쪽으로 30° 정도 이동했다는 가정과 일치하는 것으로 나타난다.

해양저(海洋底)의 형태에 대해 더욱이 많이 알려지고 이에 따른 해양저 확대 개념 및 판구조론(板構造論) 등으로 대륙이동을 더욱 지지하는 이론적 기반이 마련되었다. 1960년대초 미국의 지구물리학자인 해리 H.헤스는 중앙해령(中央海嶺)의 꼭대기에서 일어나는 화성활동에 의해서 새로운 해양지각이 계속해서 만들어진다고 주장했다.

중앙해령이란 해저산맥으로 해양분지까지 6만km 이상의 거리를 두고 점차 높이가 낮아지는 것이다. 지구 맨틀로부터 해령의 정상부로 상승한 암석용해물질은 냉각된 후, 새로이 관입된 물질들에 의해 다시 옆으로 밀려나게 된다. 그리하여 해저지각은 중앙해령의 정상부를 축으로 하여 양방향과 직각방향으로 밀리게 된다.

마침내 1960년 후반 잭 E. 올리버 및 브라이언 L.아이삭 등의 몇몇 연구자들은 해저확장설을 대륙이동설과 연결짓고 새로운 판구조론을 정립하였다.

그들의 판구조론에 따르면 암석권은 대규모의 딱딱한 판으로 구성되어 있으며, 암류권(岩流圈)과 같이 부분적으로 융해된 맨틀 위에 떠 있다는 것이다. 몇몇 판의 주변부를 따라 중앙해령이 형성되면 판은 분리되며 용승(溶昇)하는 맨틀 물질은 새로운 대양저를 형성한다. 판이 해령의 측면으로부터 밀려나갈 때 대륙도 함께 움직이게 된다.

이와 같은 모든 요인들을 종합해보면 아메리카가 1억 9,000만 년 전까지는 유럽 및 아프리카와 연결되어 있었다는 것을 추측할 수 있다.

1억 9,000만 년 전 균열이 일어나 현재의 대서양해저산맥을 중심으로 대륙이 분열되고, 그뒤로도 해마다 판이 평균 2cm 정도 이동해 현재 대륙의 위치가 이루어진 것이다. 하나의 대륙이 분열되고 갈라진 부분들이 부유·이동한 것은 지질시대를 통해 일어난 일련의 유사한 현상들 가운데 가장 최근의 일로 추측된다.

대륙이동(continental drift )