지구 내부에서 일어나는 열 대류와 함께 발생하는 판 운동의 메커니즘에 대해 설명해주세요.
지구 내부에서 일어나는 열 대류와 함께 발생하는 판 운동의 메커니즘에 대해 설명해주세요.
열대류와 플레이트 경계에서 어떻게 힘이 작용하여 지각 변동이 발생하는지 알려주세요~
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
지구 내부에서 열 대류는 지구가 달궈진 상태에서 표면부터 식어가는 과정에서 발생합니다.
지구 내부는 안으로 들어갈수록 온도가 높아지며, 이는 방사선핵종의 붕괴에 따른 발열과 낙하에 동반되는 중력에너지가 열에너지로 변환되어서 지구 내부를 어느 시기 이후로 계속 고온으로 유지시키기 때문입니다. 맨틀의 두께는 약 2,900km로, 아래층은 섭씨 2,500도, 상층은 섭씨 1,800도의 온도를 가지고 있으며, 이러한 온도차로 인해 열전달을 위해 대류가 일어납니다.
판 운동은 이러한 맨틀의 대류와 밀접하게 연관되어 있습니다. 지구 내부의 가장 바깥 부분인 암석권은 지각과 식어서 굳어진 최상부의 맨틀로 구성되며, 그 아래의 연약권은 점성과 유동성이 있는 맨틀로 구성됩니다. 암석권은 판이라고 불리는 몇 개의 조각으로 나뉘어 있으며, 이 판들은 연약권 위에서 움직입니다.
판 운동의 원동력은 해령에서 판을 밀어내는 힘과 섭입하는 판이 잡아당기는 힘입니다. 해령에서는 맨틀 대류가 상승하면서 마그마가 분출되어 양쪽으로 판을 밀어냅니다. 반면에 섭입대에서는 차갑고 밀도가 큰 해양판이 침강할 때 기존의 판을 잡아당깁니다.
판들이 움직이면서 서로 충돌하거나 멀어지게 되고, 이러한 판의 이동으로 발생하는 에너지에 의해 판의 경계에서 여러 가지 지각 변동이 일어나게 됩니다. 예를 들어, 발산형 경계에서는 판과 판이 서로 멀어지면서 새로운 지각이 생성되고 해령과 열곡대가 발달합니다. 반면에 수렴형 경계에서는 판과 판이 서로 모여들면서 기존의 판이 소멸하고 해구와 호상열도가 형성됩니다.