고지자기와 대륙 분포의 변화

Earth

1. 대륙 분포의 변화

[평가원 출체 Code]

• 목표
  지질시대 전체에 걸친 대륙 분포의 변화와 현재 대륙 이동 속도 자료를 통해 미래의 변화를 추정할 수 있습니다.
• 출제 Point
  고지자기(복각) 자료 등을 활용하여 지질 시대 동안의 대륙 분포 변화를 살펴보고, 현재의 판 이동 속도를 기준으로 미래의 대륙과 해양의 분포를 그려볼 수 있어야 합니다.

1-1 고지자기와 대륙의 이동

1) 지구 자기장과 복각

• 지구 자기장
  지구 자기력이 미치는 공간을 지구 자기장이라고 합니다.
• 복각
  복각은 지구 자기력선의 방향과 수평면이 이루는 각도로, 자북극에서는 +90°, 자기 적도에서는 0°, 자남극에서는 -90입니다.

2) 고지자기와 대륙의 이동

• 고지자기
  지질 시대에 생성된 암석에 분포하고 있는 잔류 자기를 고지자기라고 합니다.
• 잔류 자기
  마그마가 식어 암석이 될 때, 자성을 띤 광물 입자는 당시의 지구 자기 방향으로 배열됩니다. 그 후에 지각 변동을 거치는 동안 암석에 기록된 자화(자기장)의 방향은 암석에 그대로 보존되는데, 이를 잔류 자기라고 합니다.
• 복각의 특징
  복각은 위도에 따라 다르므로 암석에 기록된 고지자기 복각을 측정하면 암석이 생성될 당시의 위도를 알 수 있습니다.
  [ConFer]
• 편각
  편각은 지구 표면의 한 지점의 수평면 위에서 자북과 진북 사이의 각도입니다. 자침이 진북에 대해 서쪽을 가리키면 (-)로, 동쪽을 가리키면 (+)로 표시합니다. 지질 시대의 암석에 기록된 고지자기의 편각을 측정하면 그 암석이 만들어질 때 지리상 북극과 어느 방향으로 향하고 있었는지를, 복각을 측정하면 지리상 북극과 얼마나 떨어져 있는지를 알 수 있습니다.

1-2. 과거와 미래의 대륙 분포

1) 과거의 대륙 분포

• 약 11억년 전
  로디니아라는 초대륙이 존재하였습니다.
• 고생대 말
  로디니아 초대륙은 몇 개의 대륙으로 분리되고 이동하다가 약 2억 7천만 년 전에 대륙이 다시 모여 판게아를 형성하였습니다.
• 중생대
  약 2억 년 전 판의 운동으로 로라시아 대륙이 유라시아 대륙과 북아메리카 대륙으로 분리되기 시작하였습니다. 그리고 약 1억 8천만 년 전에 남아메리카 대륙과 아프리카 대륙이 분리되어 대서양이 탄생하였습니다. 이후 곤드와나 대륙에서 인도, 남극, 오스트레일리아 대륙이 각각 분리되었습니다.
• 신생대 초기~중기
  인도 대륙이 유라시아 대륙과 충돌하여 티베트 고원과 히말라야 산맥이 형성되었습니다.
  [ConFer]
• 발바라, 최초의 초대륙
  지구상에 존재했을 것으로 추정되는 최초의 초대륙은 발바라(Vaalbara)입니다. 남아프리카의 카프발 지괴와 오스트레일리아의 필바라 지괴에 대한 연구 결과 이 암석들의 연대가 약 35억 년이며, 겉보기 지자기극의 이동 경로도 유사한 것이 밝혀졌습니다. 이것은 3.5억 년 전에는 카프발 지괴와 필바라 지괴가 서로 모여 있었다는 것을 의미하며, 이를 근거로 초대륙 발바라가 존재했음을 추정할 수 있습니다. 초대륙 발바라는 약 36억 년 전 형성되기 시작하여 약 31억 년 전 완전히 형성되었습니다.
• 로디니아
  약 11억 년 전에 형성된 초대륙인 로디니아는 약 8억 년 전부터 분열했을 것으로 추정되고 있습니다. 로디니아는 '고향'을 뜻하는 러시아어에서 유래했고, 20세기 후반, 연구의 진척이 이루어짐에 따라 과거의 대륙 이동의 모습이 상세하게 알려졌고, 판게아 대륙 이전에도 초대륙이 존재했던 것으로 밝혀졌습니다. 로디니아 대륙은 그랜빌 조산 운동에 의해 형성되었다고 추정되는데, 그 시기에 대해서는 학자 사이에서 아직도 의견이 분분합니다. 로디니아 대륙은 판게아 대륙이 형성된 지역의 반대편인 현재의 태평양 지역에서 약간 남반구 쪽에 형성된 것으로 파악되고 있습다.2) 미래의 대륙과 해양의 분포
• 미래의 대륙과 해양 분포의 예측
  GPS 위성을 이용하여 각 판의 이동 속력과 방향을 구할 수 있으며 이를 분석하면 미래의 대륙과 해양의 분포를 예측할 수 있습니다.
• 미래의 대륙과 해양 분포 예측 모형
  초대륙의 형성과 분리가 되풀이되며, 초대륙이 형성되는 주기는 약 3억 년~ 5억 년으로 추정됩니다. 앞으로 약 2억 5천만 년 후에는 현재의 대륙들이 모여 새로운 초대륙을 형성할 것으로 예측됩다.