코코스-나스카 확장 중심

코코스–나스카 확장 중심은 코코스판과 나스카판 사이에 형성된 발산형 판 경계로, 두 판이 서로 반대 방향으로 이동하며 새로운 해양 지각을 생성한다. 이 확장 중심은 갈라파고스 제도 북서쪽 인근의 동태평양 해령에서 시작하여 파나마 앞바다의 중앙아메리카 해구 남동단까지 이어지며, 태평양 동부에서 활발한 판 운동이 이루어지는 지각 경계 중 하나로 여겨진다.

확장 중심의 서부 구간은 갈라파고스 확장 중심으로 알려진 서에서 동으로 뻗은 해령으로 구성되어 있으며, 비교적 연속적인 해양지각 형성이 이루어지고 있다. 동부 구간은 상대적으로 복잡한 구조를 이루는데, 짧은 확장대 두 곳과 거대 횡단단층 세 곳이 교차하며 연결되어 있다. 이 가운데 가장 두드러진 구조는 파나마 단층대로, 판 경계의 동부에서 중요한 전단 작용이 이루어지는 지점이다.

코코스–나스카 확장 중심은 올리고세 말기 패럴론판의 분리에 의해 형성되었으며, 이후 코코스판과 나스카판이 각각 북아메리카판과 남아메리카판 아래로 섭입하는 주요 원동력이 되었다. 이 확장 중심은 또한 갈라파고스 열점과 직접적으로 연결되어 있으며, 열점의 흔적이 각 판 위에 코코스 해령과 카네기 해령이라는 형태로 남아 있다. 따라서 코코스–나스카 확장 중심은 해양판의 형성과 이동, 열점 활동, 그리고 섭입대 형성까지 다양한 지질 과정을 종합적으로 보여주는 대표적인 해양 지각 경계이다.

코코스-나스카 확장 중심(Central Nasca–Cocos Spreading Centre, CNSC)은 태평양 동부 해저에서 코코스판과 나스카판 사이의 확장 경계를 따라 형성된 해양 중앙해령으로, 이 확장 중심의 서부 구간은 ‘갈라파고스 확장 중심(Galápagos Spreading Centre)’이라 불린다. 이 해령 구간은 갈라파고스 제도 북쪽 해역에서 동서 방향으로 약 1,800km에 걸쳐 뻗어 있으며, 일련의 동서 방향 확장 축들로 구성된다.

갈라파고스 확장 중심은 구조적으로 비정형적인 양상을 보인다. 각 확장 구간 사이에는 뚜렷한 전단단층 없이, 두 확장 구간이 서로 겹쳐지는 형태의 겹침대가 나타난다. 이는 일반적인 중앙해령에서 관찰되는 전형적인 횡단단층 구조와 구별되며, 특히 갈라파고스 전단대는 이러한 구조적 특이성의 중심에 있다. 이 전단대는 전통적인 정의에 부합하는 전단단층이 아니며, 확장 축과 직각이 아닌 방향으로 발달해 있어 비정형적인 판 경계로 간주된다.

이 확장 중심은 갈라파고스 전단대를 경계로 서부와 동부 두 구간으로 나뉜다. 서부 갈라파고스 확장 중심은 동태평양 해령과 인접한 갈라파고스 삼중 접합부에서 시작되어 약 1,200km 동쪽으로 이어지며, 갈라파고스 미소판이 발달하는 영역을 포함한다. 이 미소판은 태평양판, 코코스판, 나스카판이 교차하는 복잡한 삼중 접합부 내에서 생성된 독립적인 판 단위이며, 지역적 맨틀 흐름과 확장 비대칭성의 영향을 강하게 받는다.

동부 갈라파고스 확장 중심은 갈라파고스 전단대의 남쪽 끝에서 시작되어 잉카 전단대에 이르는 구간을 포함한다. 이 구간은 과거 열점 활동과의 상호작용이 두드러졌던 영역으로, 반복적인 해령 도약(ridge jump) 현상이 관찰된다. 이 도약 현상은 해령이 남쪽에 위치한 갈라파고스 열점 방향으로 점차 이동하는 양상으로 해석되며, 이 과정에서 갈라파고스 전단대가 생성되었다.

갈라파고스 열점은 갈라파고스 확장 중심의 남쪽 지하에 위치한 맨틀 플룸으로, 이 열점에서 유래한 고온 마그마는 확장 중심의 형상, 용암 조성, 해양지각의 비대칭 분포에 직접적인 영향을 미친다. 특히 열점의 영향은 동부 구간에서 더욱 뚜렷하게 나타나며, 맨틀 기원의 다양성과 해령-열점 간 상호작용이 가장 활발히 진행되는 해역 중 하나로 평가된다.

갈라파고스 확장 중심은 단순한 중앙 해령을 넘어, 미소판의 발달, 삼중 접합부의 복잡한 운동, 열점과 확장 축의 상호작용, 겹침대 구조 등 다양한 지질학적 요소가 복합적으로 작용하는 공간이다. 이 구조는 판 경계의 비정형적 발달 양상과 그 동역학적 진화를 이해하는 데 중요한 사례를 제공하였다.

동부 구간의 구조적 중심은 세 개의 주요 전단 단층과 이들과 연결된 단층대, 그리고 짧은 길이의 두 확장 축으로 구성된다. 이 중 잉카 전단, 에콰도르 단층대, 파나마 단층대는 각각 남서에서 북동 방향으로 순차적으로 배열되어 있으며, 이들은 서로 평행하거나 비스듬히 교차하는 형태로 해저지형을 형성한다. 이 전단 단층들은 판 경계의 수평 이동을 조절하며, 그 사이에 형성된 짧은 열곡 구조는 국지적인 판 확장의 증거로 해석된다.

에콰도르 열곡대와 코스타리카 열곡대는 동부 구간의 핵심 확장축으로, 코코스판과 나스카판이 분리되며 새로운 해양 지각이 생성되는 구간이다. 이 열곡대들은 길이가 짧고 분절되어 있어 대양 중심의 장거리 해령과는 달리 비연속적인 구조를 보이며, 일반적인 열곡대보다 더 복잡한 변환단층 및 단층대와 맞물려 있다.

특히 파나마 단층대는 동부 구간에서 가장 북쪽에 위치하며, 북서쪽으로는 중미 해구와 연결된다. 이 해구는 코코스판이 카리브판 아래로 섭입하는 중요한 지각 경계로, 서반구에서 가장 활발한 지진대 중 하나다. 파나마 단층대는 이 섭입대와 확장 중심을 연결하는 주요 단층 구조로서, 동부 중부아메리카 해령계의 판 경계 재구성에서 핵심적인 역할을 한다.

전반적으로 이 동부 구간은 판 확장, 전단 운동, 섭입이라는 서로 다른 지각 운동이 집중된 복합 경계 구간으로, 코코스판과 나스카판 사이의 판 생성 기작을 이해하는 데 있어 매우 중요한 연구 대상이다. 이 지역에서 나타나는 해양지각의 구성과 형태, 단층대의 배열, 지진 분포 양상은 지각 내 응력의 분포와 해양판의 동역학적 진화를 규명하는 데 핵심적인 자료를 제공한다.

또한 이 구간은 해양 저면의 지형뿐만 아니라, 해양지각 상부의 열수 분출, 해저 생물 군집, 그리고 판과 맨틀 간의 물질 교환과 같은 지질학적·지구물리학적 과정이 복합적으로 작용하는 장소이다.