해저확장설

이 이론은 20세기의 마지막 4반세기 동안 지질학적 사고의 혁명을 일으킨 이론인 판구조론의 발달에 중추적인 역할을 했다.

해저확장설은 1960년 미국의 지구물리학자인 해리 H. 헤스에 의해 제안되었는데, 그는 심해저에 관한 새로 발견된 사실들을 기초로 다음과 같은 가정을 했다. 즉 전세계 대양을 통해 존재하는 길이 6만㎞의 중앙해령 정상부로부터 맨틀 기원의 용융물질인 마그마가 계속 상승해 해저로 나오게 되며, 해저로 나온 마그마는 냉각됨에 따라 해령의 가장자리로 밀려나게 된다는 것이다. 이러한 해저확장은 계속해서 젊은 대양저를 형성하며, 이때 일어나는 물질의 유동은 대륙이동을 일으킨다고 생각된다.

그 예로 대서양에 접한 대륙들은 매년 1~2㎝의 속도로 대서양의 중앙해령으로부터 멀어지고 있으며, 이러한 작용으로 인해 해양분지의 너비는 2배의 속도로 증가하고 있다. 반면 대륙들이 태평양에서와 같이 심해의 해구계(海溝系)와 접해 있을 경우, 해양지각은 대륙 밑으로 섭입되고 용융되어 다시 이들의 근원인 맨틀의 일부가 된다.

해저확장설을 뒷받침하는 실질적인 증거들은 많다. 열탐침(熱探針)을 이용한 지하의 열류량 조사에 의하면, 퇴적물의 바닥을 통과하는 열류량은 대륙을 통과하는 열류량과 비슷한 반면, 중앙해령을 통과한 열류량은 상당히 높아 정상적인 열류량 값에 비해 3~4배 가량 높다. 이렇게 이례적으로 높은 열류량 값은 해령의 정상부 근처에 용융상태의 물질이 관입했음을 의미하는 것이다.

한편 조사에 의하면 해령 정상부에서의 탄성파 속도는 이례적으로 낮게 나타나는데, 이는 상승하는 마그마와 연관된 열적팽창이나 미열극화작용(微裂隙化作用)에 의한 현상으로 추정된다. 해양에서의 자기이상(부분적인 자기의 변화)은 해저확장설을 더욱 뒷받침해준다. 자기이상에 관한 연구에 따르면 지구자장의 강도는 중앙해령으로부터 멀어짐에 따라 높은 값과 낮은 값이 번갈아 나타나는 양상을 보여준다. 또한 자기이상의 양상은 중앙해령의 양쪽에 대칭적으로 평행하게 나타나서 평행한 자기이상대를 형성한다. 해양퇴적물의 두께와 절대연령 측정도 해저확장설에 대한 추가적인 정보를 제공해준다. 가장 오래된 퇴적물의 절대연령을 코어링·준설·심해시추 등의 여러 가지 방법으로 측정해본 결과, 이들의 절대연령은 1억 9,000만 년 전인 쥐라기를 넘지 않는 것으로 측정되었다. 이러한 발견은 오랫동안 지구과학자들 사이에서 지배적이었던 해양분지는 영구적이라는 설에 부합되지 않는 것이다.