충돌대 :대륙상의 좁아지는 경계-습곡산맥·배사와 향사·역단층

 

대륙 플레이트끼리 서로 부딪치는 좁아지는 경계(수렴 경계)를 충돌대라고 합니다.

충돌대에서는 두 개의 플레이트가 서로 부딪치는 것으로 산맥이 형성됩니다.

 

충돌대와 그 지형인 습곡과 습곡산맥, 배사와 향사, 역단층에 대해 설명하겠습니다.

 

충돌대란

충돌대란 대륙 플레이트끼리 서로 부딪치는 좁아지는 경계(수렴 경계)입니다.

저밀도로 가벼운 대륙 플레이트끼리 부딪히면 한쪽 플레이트가 다른 쪽 플레이트에 올라갑니다.

그때, 올라간 플레이트는 옆에서 강한 힘을 받아 변형되어 파도를 치듯이 만곡 하여 지면이 융기하거나(습곡), 단층이 생겨 단층면을 타고 올라가듯이 융기합니다.

이처럼 충돌대에서는 지면을 융기시키는 힘이 작용하기 때문에 대규모 산맥이 형성됩니다.

습곡에 의해 만들어진 산맥을 습곡 산맥이라고 하며, 단층 운동에 의한 융기의 반복으로 형성된 산지를 단층 산지라고 합니다.

실제로는 여러 가지 작용이 조합되어 융기하고 있는 경우도 많습니다.

 

대표적인 충돌대로는 히말라야 산맥(중국·인도 등)이 있습니다.

히말라야 산맥은 남쪽 인도판(인도=호주판) 위에 북쪽 유라시아판이 올라가는 좁아지는 경계(충돌대)입니다.

그 밖에는 자그로스 산맥(이란)이나 북아프리카의 아틀라스 산맥(모로코알제리)도 충돌대이며 습곡이 다수 보입니다.

 

히말라야 산맥의 형성

히말라야 산맥은 원래 바다의 바닥이었고, 두 개의 판이 충돌하면서 융기하여 8,000m급의 산맥이 형성되었습니다.

남쪽의 현재 인도 쪽은 인도판(인도=호주판)이며 히말라야 산맥 부근을 경계로 북쪽은 유라시아판입니다.

이 때문에 옛날에는 인도는 유라시아 대륙의 다른 지역과는 별도의 독립된 대륙(인도 아대륙)이었고 유라시아 대륙 사이에는 바다가 있었습니다.

그러나 두 개의 판 경계는 좁아지는 경계(수렴 경계)였기 때문에 인도 아대륙은 유라시아 대륙을 향해 다가갔고, 4,000-5,000만 년 전에 두 개의 대륙이 충돌했습니다.

충돌의 결과로 인도 아대륙과 유라시아 대륙 사이에 있던 바다는 융기하여 육지가 되었고, 더욱 밀려올라 빠르게 융기하여 현재의 히말라야 산맥이 형성되었습니다.

유라시아판은 인도판 위에 올라타는 형태로 되어 있기 때문에 과거에 제시간에 있던 바다 밑에 퇴적되어 있던 지층은 융기하여 히말라야 산맥의 일부가 되고 있습니다.

그래서 히말라야 산맥에서는 최고봉인 에베레스트산 정상 부근에서도 옛 해양생물(암모나이트 등)의 화석을 발견할 수 있습니다.

 

충돌대의 지형

여기서부터 좁아지는 경계의 충돌대에서 볼 수 있는 지형으로서 습곡, 배사, 습곡산맥, 단층에 대해 차례로 언급합니다.

 

습곡과 습곡산맥

습곡이란 원래 평평하게 퇴적되어 있던 지층이 힘을 받아 만곡 하도록 변형된 구조입니다.

습곡은 여러 곳에서 볼 수 있지만 좁아지는 경계(수렴 경계)의 충돌대에도 습곡이 다수 보입니다.

충돌대에서는 한쪽 플레이트가 다른 쪽 플레이트에 올라가는데, 올라간 플레이트는 옆에서 강한 힘을 받아 습곡을 다수 볼 수 있습니다.

충돌대에서는 습곡에 의해 지면은 융기하고 습곡산맥이라고 불리는 산맥이 형성됩니다.

 

습곡이나 습곡산맥은 알프스=히말라야 조산대에 속하는 산맥에서 많이 볼 수 있습니다.

습곡을 다수 볼 수 있는 예로는 좁아지는 경계(충돌대)에 위치한 히말라야 산맥(중국·인도 외), 자그로스 산맥(이란), 아틀라스 산맥(모로코~알제리) 등이 있습니다.

 

습곡산맥의 예로는 히말라야산맥과 알프스산맥(스위스이탈리아 외) 등이 있습니다.

이 산맥들은 좁아지는 경계 주변에 위치하고 있으며, 현재도 활발하게 조산운동이 이루어지고 있는 곳(변동대)입니다.

2개의 플레이트의 경계 부근에서는, 쌍방의 플레이트로부터 강한 힘이 작용해 습곡이나 단층(역단층)이 발생한 결과, 융기해 습곡 산맥이 되고 있습니다.

 

배사와 향사

습곡에 의해 변형된 지층에서는 파도를 치듯 산과 계곡이 번갈아 반복하는 구조로 되어 있고, 습곡의 산 부분을 배사, 습곡의 계곡 부분을 향사라고 합니다.

 

배사에는 기체나 액체 등이 쌓여 있어, 자원 개발에 중요한 장소입니다.

지층 안에 기체나 액체가 포함되어 있으면 고체보다 가볍기 때문에 위로 밀려 나옵니다.

그러나 퇴적되어 있는 위쪽 지층 안에 물을 통하지 않는 불투수층이 있으면 그 지층 바로 앞(아래쪽)에 기체나 액체가 쌓이게 됩니다.

통상의 지층은 평평하게 쌓여 있기 때문에 기체나 액체는 얇게 펼쳐져 있습니다만, 습곡 하고 있는 경우는 배사에 기체나 액체가 모여 갑니다.

그 때문에, 배사의 불투수층 바로 아래에 기체나 액체가 쌓여 갑니다.

지층 안에 미생물의 유해가 퇴적된 장소가 있으면 고온 고압 환경 하에서 유기물이 변질되어 원유가 생성됩니다.

원유는 액체로 암석보다 가볍기 때문에 위쪽으로 올라가 불투수층 아래쪽에 쌓입니다.

이때, 지층이 습곡 하고 있으면, 배사에 원유가 모여들어, 1개소에서 대량의 원유가 쌓여 있는 장소가 완성됩니다.

따라서 자원개발에서 배사구조 부분을 파내면 피압지하수처럼 원유가 지표까지 분출되어 채취될 수 있습니다.

 

역단층

대륙 플레이트끼리가 부딪히는 좁아지는 경계(수렴 경계)인 충돌대에서는 옆에서 강한 힘을 받아 만들어진 단층(역단층)이 다수 보입니다.

단층의 한쪽면은 측면에서 힘으로 단층면을 어긋나도록 융기합니다.

충돌대에서는 플레이트끼리가 서로 부딪치기 때문에, 몇 번이나 단층운동에 의한 융기가 반복됩니다.

이와 같이 융기를 반복해 표고가 높아진 산지를 단층 산지라고 합니다.