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1. 개요
1.1. 판구조론의 등장
1960년대에 지질학은 일대 변혁을 맞이하였다. 지질학에서의 변혁은 소위 판구조론(Plate Tectonics)의 개념에서 비롯되었다. 이 개념의 요점은 지각이 여러 개의 강판(Plate)으로 나뉘어져 있으며 이 판들이 상대적인 운동을 하고 있다는 것이다. 극의 이동과 대륙 이동 및 해저 확장 등은 모두 이 판의 운동을 나타내는 것이다. 이 판 구조론은 과거의 지질학자들이 믿어왔던 정적인 지구의 모습을 완전히 뒤바꾸어 놓은 것이다.
1.2. 지각의 분할과 판의 개념
판(plate)은 한 덩어리로 움직이는 단단한 땅덩어리로서, 연약권 위에 놓여있는 약 100km 두께의 단단한 암석권을 의미한다. 판은 두께가 평균 약 100km정도로서 지각은 물론 맨틀의 일부까지도 포함한다. 따라서 판의 경계는 지각의 경계인 모호면이 아니라 암석권과 연약권의 경계이다.
대륙지각이 해양지각보다 더 두꺼운 것과 마찬가지로 대륙판이 해양판보다 더 두껍다. 그러나 밀도는 대륙판이 해양판보다 더 작다.
평면적으로 볼 때에도 판의 경계는 대륙지각이나 해양지각의 경계와는 다르다. 일부 판은 대륙지각으로만 되어있고(예: 아라비아판) 다른 판은 해양지각으로만 되어 있지만(예: 태평양판, 나즈카판) 일반적으로 판은 대륙지각과 해양지각이 합해져 한덩어리를 이루고 있다(예: 유라시아판, 북아메리카판, 남아메리카판, 아프리카판, 인도-오스트레일리아판, 남극판 등).
2. 대륙이동설
2.1. 베게너의 대륙이동설
20세기 초까지도 지구과학자들은 대륙과 해양이 움직이지 않고 고정되어 있는 것으로 믿어왔다. 그러나 1910년 독일의 기상학자 알프레드 베게너가 우연히 세계 지도를 보고 대서양의 양쪽 해안의 굴곡이 서로 일치하는 것을 알았을 때, 원래 두 대륙은 하나가 아니었을까? 추측을 하였으며 그로부터 그는 지구 짜 맞추기의 수수께끼를 풀기에 골몰하였다. 마침내 그는 하나였던 대륙들이 움직였을지 모른다는 아이디어로 대륙 이동(Continental drift)의 가능성을 생각하였다.
그 후 그의 생각을 뒷받침하기 위하여 베게너는 대서양 양쪽 대륙의 해안을 살펴보아 그곳에 분포하는 암석들이 동일한 시기에 생성된 사실을 알았으며, 같은 종류의 생물들이 서식하는 것에 대한 증거들을 수집하여 그의 생각에 대한 확신을 가졌다. 그 결과를 1915년 소책자인 '대륙과 해양의 기원' (The Origin of Continent and Ocean) 초판본에서 수억 년에 걸쳐 감추어진 지구의 진실을 세상에 공개하였으며, 1929년 '대륙과 해양의 기원' 4판을 발간하면서 그 동안 수집한 증거와 이론을 보완하기에 이르렀다.
베게너는 수천 마일이나 바닷물로 격리된 아프리카와 남아메리카의 양 대륙에서 찾아낸 화석의 분포와 관련된 자료들(고생물학적 증거)을 제시하였다. 또한 수백만 년에 걸친 거대한 기후 변화를 연구함으로써 적도 바로 아래에서 남반구 쪽으로 분포하는 빙하의 흔적(고기후학적 증거)을 제시하였다. 그것은 현재의 대륙의 위치로는 도저히 설명이 되지 않으며, 대륙의 이동만이 그것을 설명할 수 있다고 결론을 내렸다.
베게너는 대륙이동의 원동력을 설명할 수 없었고 이러한 치명적인 약점으로 인하여, 비평가들은 그의 이론을 한탄 몽상가에 의한 공상소설로 격하되었다.
2.2. 대륙이동설의 증거
베게너는 대륙이동설을 뒷받침하는 다음과 같은 증거들을 제시하였다.
첫째, 대륙과 대륙의 해안선의 일치이다. 대서양 남쪽에 있는 두 대륙들의 해안선이 유사하다는 것을 주장하였다. 즉 처음에는 두 대륙이 붙어있다고 생각하였다. 하지만, 대륙의 실제 바깥 경계는 대륙붕이며, 대륙붕은 바다 깊숙이 잠겨있다는 것을 베게너는 인식하지 못하였다. 1960년대 초 과학자들은 대륙붕 가장자리들을 맞춘 지도를 만들었다. 몇몇 대륙들이 겹치는 것이 발견되었다. 이로써, 대륙붕 가장자리가 서로 일치하다는 것은 대륙이 이동했다는 중요한 증거가 되었다.
둘째, 고생물학적 증거이다. 베게너는 판게아라는 존재를 증명하기 위해 몇몇 화석을 예로 들었다. 한 예로, 남미대륙 동부와 아프리카대륙 남쪽에 제한되어 나타나는 '메소사우르스'이다. '메소사우르스'가 넓은 바다를 건널 수 있다고 가정하면, 화석이 여러 군데 나타나야 하지만, 이 두 대륙에만 나타나는 것이 또한 대륙이 이동했다는 증거가 되었다.
셋째, 암석구조의 일치이다. '애팔래치아산맥'은 북동방향을 가지고 미국 동쪽에서 사라지는데 '뉴펀들랜드 해안'에서 사라진다. 비슷한 구조를 가지는 산맥은 영국의 '스칸디나비아'에서 발견된다는 것을 보고, (한 대륙의 해안에서 끝나 바다를 건너 다른 대륙에서 나타나는 현상) 대륙이 이동했다는 증거를 찾을 수 있다.
넷째, 고기후학적 증거이다. 베게너는 수백만 년에 걸친 거대한 기후 변화를 연구함으로써 적도 바로 아래에서 남반구 쪽으로 분포하는 빙하의 흔적(고기후학적 증거)을 제시하였다. 이러한 증거들로 베게너는 대륙이동설을 주장했지만 명확하게는 밝히지 못했다. 베게너는 대륙이동의 원동력을 설명할 수 없었고 이러한 치명적인 약점으로 인하여, 베게너의 ...
