변환 단층 경계

변환 경계 또는 변환 단층 경계에서는 2개의 판이 서로 평행하게 미끄러진다. 이와 같은 미끄러짐은 소위 변환 단층이라고 불리는 수직적인 거대한 균열을 따라서 발생한다. 대부분의 변환 단층은 확장 중심과 수직으로 발달한 해령에 짧게 엇나가는 체계를 따라 중앙해령에서 발견된다. 그러나 경우에 따라 변환 단층은 대륙판까지 연장되기도 한다. 예를 들어 미국의 가장 유명한 단층 체계인 캘리포니아주의 샌 안드레아스 단층은 태평양판과 북아메리카 판 사이에서 발생하는 변환 단층이다. 판구조론은 우리에게 지구의 역사 동안 발생해 온 거대한 암석권의 재배열을 이해할 수 있는 훌륭한 틀을 제공하였다. 약 11억 년에서 8억 년 전 즉 판게아가 존재하기 이전에 지질학자들이 로디니아로 부르는 초대륙이 있었다. 약 7억 년 전 로디니아는 대륙 조각으로 분리되며 이동했다가 결국 다시 봉합되어 첫 번째는 곤드와나라고 불리는 거대한 남반구 대륙을 형성하고 두 번째는 로라시아라고 불리는 북쪽 대륙을 형성하였다. 약 2억 5,000만 년 전 곤드와나와 로라시아는 판게아로 뭉친다. 약 2억 년 전 판게아가 분리되기 시작하였던 때에는 오직 거대한 하나의 대양만이 존재했었다. 9,000만 년 전 대륙들의 분열은 상당히 진척되었다. 북대서양이 열리기 시작했고 남대서양은 아프리카로부터 남아메리카를 분리시키기 시작하였다. 남극대륙만이 본래의 위치에 가장 근접하게 남아 있는 유일한 대륙이었다. 5,000만 년 전 북대서양과 남대서양 둘 다 열렸고 남아메리카가 새롭게 형성되었으며 빠르게 서쪽으로 이동하였다. 남아메리카가 태평양 분지 위로 넘어가면서 안데스 산맥이 성장했고 로키산맥과 시에라 네바다 산맥의 원형이 북아메리카에서 솟아올랐다. 300만 년 전 남아메리카는 북아메리카와 연결되었다. 북아메리카는 유라시아판 서부로부터 분리되었다. 오스트레일리아는 남극으로부터 떨어져 나왔으며 인도판과 유라시아판이 충돌하여 히말라야 습곡 산맥이 형성됐다. 아프리카는 대열 곡을 따라 분리되고 있으며 천천히 반시계 방향으로 회전하고 있다. 만약 현재와 같은 판의 이동이 지속된다면 5,000만 년 뒤의 오스트레일리아는 적도에 걸치면서 거대한 열대의 섬으로 존재할 것이다. 동아프리카는 마다가스카르와 같은 새로운 거대 섬이 되는 반면 아프리카는 아마도 지중해 자리에 끼워 맞춰질 것이다. 태평양은 줄어드는 반면 대서양은 더 넓어질 것이다. 캘리포니아 남부 혹은 캘리포니아주 대부분이 북아메리카 끝에서 빗겨 나감과 동시에 알래스카만의 알류샨 해구를 종착지로 하여 이동하게 될 것이다. 판구조론의 위대한 성과 중 하나는 전반적인 지형 분포를 설명할 수 있게 되었다는 점이다. 다수의 산맥계, 해령, 해구, 열도의 형성 그리고 이와 연관된 지진과 화산활동 지대에 대해서 설명할 수 있게 되었다. 이러한 현상이 나타나는 곳은 대개 판들이 충돌하거나 분리되는 곳이기 때문이다. 아마도 오늘날 세계에서 판 경계 부분의 판구조 운동과 화산 활동을 환태평양 주변보다 더 잘 보여 주는 곳은 없을 것이다. 수십 년 동안 지질학자들은 환태평양 분지 주변에 일어나는 모든 화산 활동 가운데 3/4은 환태평양 지역에서 발생하며 1960년대 후반에야 판구조론이 이를 설명하게 된 것이다. 태평양 분지를 쭉 둘러서 판 경계들이 연속되며 대부분은 섭입 되지만 변환 단층과 발산 경계 부분을 포함하고 있다. 수많은 화산 활동과 지진이 일어나는 이러한 판 경계를 우리는 소위 태평양 불의 고리라고 부른다. 환태평양 지역은 가능성이 있는 화산과 주요 단층 체계들은 멕시코시티, 로스앤젤레스, 도쿄와 같은 세계에서 가장 큰 대도시 주변에 존재한다. 최근 몇십 년 동안 환태평양 화산대의 활동이 끝나지 않았음을 상기시켜 주는 주요한 사건들이 있었다. 우선 1980년 세인트 헬렌스 화산의 폭발, 1985년 콜롬비아에서 발생한 네바도 델 루이 화산의 비극, 1991년 필리핀의 피나투보 화산 폭발, 1994년 캘리포니아주 노스리지 지진, 2004년 12월에 227,000명 이상의 목숨을 앗아 간 인도네시아 수마트라의 지진과 쓰나미, 15,000명 이상의 희생자가 발생한 2011년 3월 일본의 지진과 쓰나미 등이 있다. 판구조론에 추가된 이론 중 하나는 본래 모델이 소개됨과 동시에 나왔다. 기본적인 판구조론으로 판의 경계를 따라 지구조 운동과 화산 활동이 일어남을 설명할 수 있지만 맨틀로부터 마그마가 솟아오르는 지구의 많은 곳 중에서는 판 경계로부터 멀리 떨어진 곳도 여럿 있다. 판의 내부에서 화산 활동이 일어나는 곳을 우리는 열 점이라고 하며 지금까지 알려진 곳만으로도 50곳 이상이다. 열 점의 존재를 설명하기 위해서 1960년대 후반에 맨틀 플룸 모델이 제안되었다. 이 모델은 판 중과 맨틀의 경계부와 같이 깊은 곳에서 좁은 기둥을 통해 위로 솟아오르기 때문에 발생된다고 하였다. 이러한 맨틀 플룸은 어떤 경우에는 수천만 년 정도의 오랜 기간 동안 상대적으로 고정적이었던 것으로 여겨진다. 주로 초기 대규모의 홍수 현무암이라고 알려진 용암 분출 직후 마그마가 판 위로 뚫고 솟아오르게 되면 지표면에 열 점 화산을 생성하거나 열수에 의한 지형을 만들기도 한다. 열 점 위의 판은 움직이기 때문에 화산 혹은 열 점의 결과물들은 결국 융기 지점 위에서는 계속 새로운 화산이 생성되기 때문에 직선상의 열 점 궤적이라는 것이 형성된다.