대륙이동설과 판구조론의 차이

판 구조론은 지질학의 한 축이 될만큼 매우 중요한 내용이며, 많은 영역에서 판 구조론과 엮여있는것이 굉장히 많다. 심지어 풍화, 침식과 같이 판 구조론과 큰 연관성이 없을것 처럼 보이는 분야까지도 판 이동과 관련이 있다. 

 

다른 과학의 발전과정도 마찬가지이지만, 판 구조론 역시 갑자기 등장한 것이 아니라 이전 이론의 발전 과정에서 나왔다. 판 구조론의 시작은 잘 알려진 대륙이동설이다. 

 

대륙이동설은 알프레드 베게너가 주장한 이론이다.

 

대륙이동설이 세상에 알려지기 전에는 남아메리카 대륙과 아프리카 대륙의 화석이 일치한다는 사실을 생물들이 육교와 같은 지형을 통해 두 대륙을 왕래했다는 육교설을 이용하여 설명하였다. 베게너는 우연히 이 육교설과 관련된 논문을 보게 된 것을 계기로 대륙이동설을 생각해 냈다고 한다. 

 

베게너는 잘 알려진것 처럼 지질학자가 아니었다. 천문학과 기상학이 전공이었고, 특히 고층 대기분야로 꾀 유명했다고 한다. 기성 지질학자들 입장에서는 들어보지도 못한 베게너라는 학자가 갑자기 어디선가 등장하여 대륙이 움직인다는 이야기를 하니 당시 주류를 이루던 지질학자들은 얼마나 황당했을까...

 

어쨌든 판 구조로는 굉장히 중요한 이론이며, 대륙 이동설에서 출발하였다. 관련 내용은 교과서에서 잘 다루고 있는데, 막상 학생들에게 두 이론에 어떤 차이가 있는지를 물으면 잘 대답하지 못하는 경우가 많다. 판 구조론과 대륙이동설은 다른 곳에서도 잘 다루고 있으니 여기서는 둘의 차이점에 집중하려 한다.

1. 대륙이동설

말 그대로 대륙이 움직인다는 이론이다. 당시에는 판 이라는 개념이 없을 때이다. 베게너는 대륙이 바다 및의 지층위에 얹어져 그 위를 움직인다고 생각했다고 한다. 당시 베게너가 생각한 지층의 단면은 아래 그림과 같이 생각할 수 있다.

 

대륙이동설에서 생각하는 단면

 

고철질 암석 위에 얹혀진 대륙은 그 위를 움직이면서 초대륙 판게아가 지금과 같이 분리되었다는 생각이다.

 

대륙이 고철질 지각 위를 움직이려면 상상 이상의 많은 힘이 필요하다. 게다가 베게너가 생각했던 대륙의 이동속도는 연간 수 미터 수준으로 지나치게 빠르게 생각했다고 한다. 당연히 대륙이 움직일 수 있는 원동력을 설명해내지 못할 수 밖에 없었다. 대륙과 고철질 지각 사이의 마찰을 이겨내고 대륙이 연간 수 미터를 이동할 수 있을만큼의 힘을 어디서 공급받는다는 말인가.(대륙 이동설대로 하면, 고철질 지각은 움직이지도 않는데...)

게다가 베게너는 지질학자가 아니었다. 당시 지질학자들이 연구해 놓은 수 많은 것들이 베게너 한 사람에 의해 모조리 거짓이 된다면, 좋아할 지질학자들은 아무도 없었을 것이다. 

당연히 누구도 베게너를 지지하지 않았다. 베게너의 장인어른이자 기후학자로 굉장히 유명한 퀘펜 조차도 베게너를 말렸다고 한다.

 

결과적으로 베게너의 대륙이동설은 반쯤 틀렸다. 그럼에도 베게너가 주목받는 이유는, 당시 그 누구도 대륙이 움직인다는 혁신적인 생각을 못했으며, 베게너의 연구 덕분에 판 구조론이 등장할 수 있었기 때문이다.

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2. 판 구조론

대륙이동설은 대륙이 움직인다고 설명했다면, 판 구조론은 말 그대로 판이 움직인다는 설명이다. 판 구조론을 정확히 이해하려면 판이 뭔지 부터 알아야 한다.

 

<상부맨틀 상단까지의 지구 단면>

 

지구 내부는 물리적 기준과 화학적 기준으로 구분할 수 있다. 물리적 기준으로 구분하면 암석권, 연약권, 중간권, 핵(내핵, 외핵)으로 구분되고 화학적 기준으로 구분하면 지각, 상부맨틀, 전이대, 하부맨틀, 핵(내핵, 외핵)으로 구분된다. 여기서는 지구의 최 상단부만 따져볼건데, 그림과 같이 지각과 상부맨틀의 일부가 포함되는 단단한 영역을 암석권이라고 하며, 이 구간을 판이라고 한다. 지구의 표면은 많은 크고 작은 판으로 구성되어있고, 이 판들이 움직이며 여러가지 지질현상이 발생한다는 것이 판 구조론의 기본 골자이다.

 

<지구 표면 판의 분포(출처 : 위키피디아(Wikipedia))>

 

이제 두 이론이 어떻게 다른지 확연히 와 닿을 것이다. 판 이라는 개념 자체가 없던 베게너 당시, 대륙지각이 바다 아래 지각을 미끄러지듯 움직인다는 것이 대륙 이동설이다. 다시말해 해양지각은 움직이지 않은 채로 고정되어 있고 판 구조론에서 생각하는 것처럼 쪼개어 져 있지도 않다. 움직이는 것은 오로지 대륙 뿐이다. 판 구조론은 모든것이 다 움직인다. 맨틀 대류설이나 해양저 확장설 등의 이론을 거쳐 판 구조론이 정립되며 해령, 해구, 변환단층, 호상열도 등과 같은 지형의 개념도 등장하기 시작한 것이다. 

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