세계의 해령들 | ||||||||||
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1. 개요[편집]
통가-케르마덱 해령은 남서 태평양에서 가장 활동적인 해양 지각 생성 구간으로, 뉴질랜드 북섬에서 북북동 방향으로 약 3,000km 이상 뻗어 있다. 이 해령은 태평양판이 통가판과 케르마덱판 아래로 섭입되는 통가-케르마덱 섭입대 위에 형성되었으며, 지구상에서 섭입 속도가 가장 빠르고 지진 발생 밀도가 높은 구조적 경계이다. 해령은 북부의 통가 해령과 남부의 케르마덱 해령으로 나뉘며, 그 사이에는 루이빌 해령이 교차한다. 이 해령은 열점, 후열 분지, 대형 화성암지대(LIP) 등 다양한 지질 구조와 상호작용하면서 복합적인 지각 운동이 일어나는 대표적인 해양판 구조로 간주된다.
2. 지질학적 구조와 형성사[편집]
통가-케르마덱 해령은 지질학적으로 지구상에서 가장 직선적이며, 수렴 속도가 가장 빠르고, 지진 활동이 가장 빈번한 섭입 경계인 통가-케르마덱 섭입대를 기반으로 형성되었다. 이러한 특성 덕분에 이 해령은 전 세계에서 해저 화산 밀도가 가장 높은 곳으로 알려져 있다.
통가-케르마덱 해령은 뉴질랜드 북섬 북쪽 해안에서 시작되어 북북동 방향으로 약 3,000km 이상 연장된다. 이 구조는 태평양판이 통가판과 케르마덱판 아래로 섭입되는 과정에서 형성되었으며, 해령의 남부는 '케르마덱 해령', 북부는 '통가 해령'으로 구분된다. 이 두 구간은 루이빌 해령의 교차부에 의해 지질 구조상 구분되며, 그 중심을 가로지르는 루이빌 해산열은 고정된 열점 활동의 흔적을 남긴 고대 해산들의 연속체이다.
해령의 서쪽에는 두 개의 후열 분지(back-arc basin), 즉 라우 분지와 하브레 함몰대가 나란히 위치한다. 이 분지들은 각각 약 600만 년 전과 200만 년 전에 열리기 시작하였으며, 해령 자체와 함께 '라우-통가-하브레-케르마덱 구조 복합체'로 통합된다. 이 복합체는 약 1억 년의 진화를 거치며 동쪽으로 점차 이동해온 구조적 단위로, 섬호와 해저 분지, 해령, 열점 지대가 얽혀 있는 복합적인 판 구조계를 형성한다.
이 지역의 후열 분지 확장은 섭입 속도를 가속화시키는 중요한 요인으로 작용한다. 일반적인 판 수렴 속도보다 빠른 섭입이 일어나며, 북쪽으로 갈수록 그 속도는 더욱 증가한다. 통가-케르마덱 섭입대에서의 섭입 속도는 연간 약 6cm에서 24cm에 이르며, 분지 확장 속도는 연간 약 9.1cm에서 15.9cm까지 이른다. 이처럼 확장과 섭입이 동시에 빠르게 일어나는 구간은 매우 드물며, 이로 인해 통가-케르마덱 해령은 인접한 대륙판으로부터 독립된 운동성을 보이는 판 단위로 작용하게 되었다. 현재 이 해령은 ‘통가-케르마덱 판’이라는 독립된 소규모 판으로 정의되며, 다시 니우아포우, 통가, 케르마덱 미소판으로 세분된다.
이 해령 일대의 화산암은 단순히 섭입에 의한 맨틀 용융만으로 설명되지 않는다. 북부 통가 섬들 가운데 타파히 섬과 니우아토푸타푸 섬은 통가 해구 북서쪽에서 과거 활동하였던 사모아 열점의 영향을 받은 바 있으며, 이들 섬의 용암에서는 해양섬 현무암(OIB)의 특성이 나타난다. 이는 사모아 열점에서 기원한 마그마가 약 300만 년에서 400만 년 전, 비티아즈 해구에서의 섭입이 중단된 시기를 기점으로 유입되었기 때문이다. 또한, 루이빌 해산열에서 생성된 화산암은 약 8,000만 년에서 9,000만 년 전 사이의 형성 시기를 가지며, 이들은 약 800만 년 전부터 통가-케르마덱 섭입대 아래로 서서히 섭입되기 시작하였다.
해령의 북쪽과 남쪽 주변에는 각각 히쿠랑이 고원과 마니히키 고원이 위치한다. 이 두 구조물은 온통자바-히쿠랑이-마니히키 대형 화성암지대(LIP)의 일부를 구성하며, 이는 지난 2억 년 동안 지구상에서 일어난 최대 규모의 화산 활동의 흔적이다. 통가-케르마덱 해령과 루이빌 해산열이 만나는 지점 북쪽에는 ‘오스번 함몰대’가 존재하는데, 이 구조는 히쿠랑이 고원과 마니히키 고원이 과거 해양판 확장에 의해 분리되던 고대 해저 확장축으로, 이 축을 기준으로 태평양판의 지각 연대가 북쪽에서 남쪽으로 약 8,500만 년에서 1억 4,400만 년까지 점차 증가한다.
히쿠랑이 고원이 뉴질랜드 인근과 케르마덱 해구 남단에 섭입되기 시작한 것은 이 지역의 화산 활동을 더욱 격화시켰다. 고원의 두꺼운 해양 지각이 섭입되면서 마그마 발생이 증가하였고, 이로 인해 섬호를 따라 화산 밀도가 높아졌다. 다만, 이러한 충돌의 초기 단계는 현재보다 북쪽에서 시작되었으며, 그 지점에서는 이미 온통자바-히쿠랑이-마니히키 거대 화성암 지대의 일부가 완전히 섭입되어 흔적이 사라진 상태다.
결과적으로 통가-케르마덱 해령은 단일한 해저 융기를 넘어, 해양판 섭입, 열점 상호작용, 후열 분지 확장, 그리고 대형 화성암지대의 섭입 등 복합적인 지질 과정이 수렴하는 중심축 역할을 한다.
통가-케르마덱 해령은 뉴질랜드 북섬 북쪽 해안에서 시작되어 북북동 방향으로 약 3,000km 이상 연장된다. 이 구조는 태평양판이 통가판과 케르마덱판 아래로 섭입되는 과정에서 형성되었으며, 해령의 남부는 '케르마덱 해령', 북부는 '통가 해령'으로 구분된다. 이 두 구간은 루이빌 해령의 교차부에 의해 지질 구조상 구분되며, 그 중심을 가로지르는 루이빌 해산열은 고정된 열점 활동의 흔적을 남긴 고대 해산들의 연속체이다.
해령의 서쪽에는 두 개의 후열 분지(back-arc basin), 즉 라우 분지와 하브레 함몰대가 나란히 위치한다. 이 분지들은 각각 약 600만 년 전과 200만 년 전에 열리기 시작하였으며, 해령 자체와 함께 '라우-통가-하브레-케르마덱 구조 복합체'로 통합된다. 이 복합체는 약 1억 년의 진화를 거치며 동쪽으로 점차 이동해온 구조적 단위로, 섬호와 해저 분지, 해령, 열점 지대가 얽혀 있는 복합적인 판 구조계를 형성한다.
이 지역의 후열 분지 확장은 섭입 속도를 가속화시키는 중요한 요인으로 작용한다. 일반적인 판 수렴 속도보다 빠른 섭입이 일어나며, 북쪽으로 갈수록 그 속도는 더욱 증가한다. 통가-케르마덱 섭입대에서의 섭입 속도는 연간 약 6cm에서 24cm에 이르며, 분지 확장 속도는 연간 약 9.1cm에서 15.9cm까지 이른다. 이처럼 확장과 섭입이 동시에 빠르게 일어나는 구간은 매우 드물며, 이로 인해 통가-케르마덱 해령은 인접한 대륙판으로부터 독립된 운동성을 보이는 판 단위로 작용하게 되었다. 현재 이 해령은 ‘통가-케르마덱 판’이라는 독립된 소규모 판으로 정의되며, 다시 니우아포우, 통가, 케르마덱 미소판으로 세분된다.
이 해령 일대의 화산암은 단순히 섭입에 의한 맨틀 용융만으로 설명되지 않는다. 북부 통가 섬들 가운데 타파히 섬과 니우아토푸타푸 섬은 통가 해구 북서쪽에서 과거 활동하였던 사모아 열점의 영향을 받은 바 있으며, 이들 섬의 용암에서는 해양섬 현무암(OIB)의 특성이 나타난다. 이는 사모아 열점에서 기원한 마그마가 약 300만 년에서 400만 년 전, 비티아즈 해구에서의 섭입이 중단된 시기를 기점으로 유입되었기 때문이다. 또한, 루이빌 해산열에서 생성된 화산암은 약 8,000만 년에서 9,000만 년 전 사이의 형성 시기를 가지며, 이들은 약 800만 년 전부터 통가-케르마덱 섭입대 아래로 서서히 섭입되기 시작하였다.
해령의 북쪽과 남쪽 주변에는 각각 히쿠랑이 고원과 마니히키 고원이 위치한다. 이 두 구조물은 온통자바-히쿠랑이-마니히키 대형 화성암지대(LIP)의 일부를 구성하며, 이는 지난 2억 년 동안 지구상에서 일어난 최대 규모의 화산 활동의 흔적이다. 통가-케르마덱 해령과 루이빌 해산열이 만나는 지점 북쪽에는 ‘오스번 함몰대’가 존재하는데, 이 구조는 히쿠랑이 고원과 마니히키 고원이 과거 해양판 확장에 의해 분리되던 고대 해저 확장축으로, 이 축을 기준으로 태평양판의 지각 연대가 북쪽에서 남쪽으로 약 8,500만 년에서 1억 4,400만 년까지 점차 증가한다.
히쿠랑이 고원이 뉴질랜드 인근과 케르마덱 해구 남단에 섭입되기 시작한 것은 이 지역의 화산 활동을 더욱 격화시켰다. 고원의 두꺼운 해양 지각이 섭입되면서 마그마 발생이 증가하였고, 이로 인해 섬호를 따라 화산 밀도가 높아졌다. 다만, 이러한 충돌의 초기 단계는 현재보다 북쪽에서 시작되었으며, 그 지점에서는 이미 온통자바-히쿠랑이-마니히키 거대 화성암 지대의 일부가 완전히 섭입되어 흔적이 사라진 상태다.
결과적으로 통가-케르마덱 해령은 단일한 해저 융기를 넘어, 해양판 섭입, 열점 상호작용, 후열 분지 확장, 그리고 대형 화성암지대의 섭입 등 복합적인 지질 과정이 수렴하는 중심축 역할을 한다.