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질랜디아 대륙
질랜디아 대륙(영어: Continent of Zealandia)은 오세아니아 지역에 위치하고 있는 지질학적 대륙이다. 질란디아 대륙이라고도 쓴다. 뉴질랜드 대륙(New Zealand continent) 혹은 태즈맨티스(Tasmantis)로도 불린다. 대부분은 물 속에 있기 때문에, 해수면 위의 뭍만을 의미하는 대륙과는 구분된다. 해저면적을 포함한 총 면적은 4,920,000k㎡, 2021년 기준 육지 면적은 287,256k㎡이다. 그린란드보다 크고, 오스트레일리아 대륙보다 작은 사이즈이며 대륙이 되는 조건을 만족한다.[1]
개요
남태평양의 약 1km 아래에는 200만 평방킬로미터의 땅이 있는데, 이는 호주의 절반 크기다. 그러나 과학자들은 질랜디아라고 불리는 이 물속에 잠긴 육지가 대륙인지 아닌지에 대해 동의할 수 없다. 지질학자 팀은 2017년에 그렇게 선언했지만 모든 연구자가 확신하는 것은 아니다. 2017년 그룹을 이끌고 있는 뉴질랜드의 GNS 사이언스 지질학자 닉 모티머(Nick Mortimer)는 "산이나 국가, 행성 같은 것이 아니다. 대륙을 승인하는 공식기구가 없다"고 말했다. 대륙의 정의는 논란의 여지가 있지만, 모티머의 그룹은 대륙이 경계가 명확해야 하고 100만 평방킬로미터보다 큰 면적을 차지해야 하며 주변 해양 지각보다 높아야 하며 그 해양 지각보다 두터운 대륙 지각을 가져야 한다고 제안했다. 닉 모티머는 "바다에 물을 빼낸다면 질랜디아는 해저 위의 잘 정의된 높은 고원으로 눈에 띌 것"이라고 했다. 그는 그것을 "가장 얇고 가장 물에 잠긴 대륙"으로 간주한다. 그러나 문제는 최근까지 질랜디아에서 샘플링된 가장 오래된 지각과 암석이 겨우 5억년 된 반면 다른 모든 대륙에는 10억년 또는 그 이상의 오래된 지각이 포함되어 있다는 것이다. 그러나 최근 연구에 따르면 잠긴 대륙의 일부가 이전에 지질학자들이 생각했던 것보다 두 배나 더 오래된 것으로 나타났으며, 이는 모티머의 주장을 뒷받침해줄 수 있다.
질랜디아는 1995년 지구물리학자 브루스 루옌딕이 만든 용어로 뉴질랜드와 약 8500만 년 전 곤드와나(Gondwana)라고 불리는 고대 초대륙에서 떨어져 나온 물속에 잠긴 지각 조각들의 집합으로 이루어져 있다. 곤드와나에서 분리된 후 약 3000만 년에서 5000만 년 후 파도 아래로 가라앉았기 때문에 94%가 수중이다. 따라서 연구하기 어려운 토지 덩어리다. 이 최근 연구의 배경이 된 지질학자들은 뉴질랜드 남섬과 스튜어트 제도에서 발견된 질랜디아 화강암 조각 169개를 조사했다. 화강암은 마그마가 지각 깊은 곳에서 결정화될 때 형성된다. 화강암에서 미세한 결정을 추출함으로써 연구팀은 결정 자체의 나이와 그것이 형성되는 지각의 나이를 모두 결정할 수 있었다. 그 결과 지각은 한때 13억 년에서 9억 년 사이에 형성된 로디니아(Rodinia)라고 불리는 또 다른 초대륙의 일부였음을 보여주었다. 즉, 질랜디아의 지질학적 역사는 5억 년 전보다 훨씬 더 일찍 시작된다. 턴불의 임무 중 일부는 이 경계의 모양과 시간 경과에 따른 변화를 3차원으로 시각화하기 위해 질랜디아 서해안의 4D 지도를 만드는 것이다. 2020년 닉 모티머는 수심 지도로 알려진 질랜디아를 둘러싼 해저의 모양과 깊이를 매핑하는 작업에 참여했다. 2030년까지 지구 전체 해저를 연구하기 위한 글로벌 이니셔티브의 일부인 이 지도는 또한 질랜디아의 크기와 해안선을 전례 없이 자세하게 보여주었다. 또한 닉 모티머의 팀은 수중 육지 덩어리를 구성하는 대륙 및 해양 지각의 위치를 보여주는 구조 지도를 만들었다. 닉 모티머에 따르면 질랜디아의 일부가 지질학자들이 생각한 것보다 더 오래되었다는 발견과 함께 이 새로운 상세한 지도는 이 대륙이 8대륙으로 간주되어야 한다는 추가 증거다.[2]
지질학적 증거
약 2억 년 전의 지구의 대륙은 북반구에 해당하는 라우라시아(Laurasia)와 남반구의 곤드와나랜드(Gondwanaland or Gondwana)로 묶여있었다. 질랜디아는 곤드와나랜드에 붙어 있었다. 곤드와나랜드의 중심부는 남극대륙이며 남아메리카, 아프리카, 인도, 오스트레일리아 등이 떨어져 나가 현재의 지리적 위치를 차지하게 되었다. 질랜디아는 오스트레일리아와 함께 8,500만 년에서 1억3천만 년 전에 분리되었다. 오스트레일리아와는 6,000만 년에서 8천500만 년 전에 분리된 후 침강이 시작되었다. 그 후 약 1,000m 정도의 침강이 일어났다. 평균 두께가 약 20km인 질랜디아의 지각은 일반적인 대륙지각(30~50km)보다는 얇지만 해양지각(평균 약 7km)보다는 두껍다. 질랜디아의 침강은 이 얇은 대륙지각과 관계있는 것으로 여겨지고 있다. 가장 중요한 증거인 지구물리자료(탄성파)를 보면 탄성파속도(P wave)가 약 6.5km/s로 측정되어 질랜디아가 전형적인 대륙지각임을 시사한다. 일반적으로 해양지각의 탄성파속도는 그보다 빨라 7km/s 이상이다.
인공위성을 이용한 광역중력탐사 결과 질랜디아 전체가 연속적인 대륙 지각으로 되어있음이 밝혀졌다. 해당 해역의 해저암석 준설, 시추 등의 결과와 주변 섬 등의 암석이 고생대와 중생대의 대륙 암석으로 되어 있다는 것이 질랜디아가 대륙 지각으로 되어있다는 증거이다. 전체적인 지층분석의 결과 대륙열개(continental rifting)와 그에 따른 해침(marine transgression)의 증거들이 발견되었다. 이는 대륙이 판구조운동에 의해 분리될 때 나타나는 현상으로 초기의 대서양과 현재의 홍해나 동아프리카 열곡대 등에서 볼 수 있다. 질랜디아의 해저에는 수십 개의 후기 백악기와 홀로세 퇴적분지가 있는데 이곳에 2~10km 두께의 육성기원퇴적물과 탄산염퇴적층이 있고 약 8,400만 년 전에 대륙이 분리되어 생긴 부정합이 발견되었다. 현재의 질랜디아는 뉴질랜드를 중심으로 서쪽에는 오스트레일리아판, 동쪽은 태평양판으로 나뉘어 있다. 이곳은 또한 태평양을 둘러싸고 있는 ‘불의 고리(Ring of Fire)’의 일부이기도 하다. 불의 고리는 총 길이 40,000km에 달하며 현재 활동하는 화산의 약 75%와 지진의 약 90%가 발생하는 곳이다. 질랜디아의 침강이 불의 고리의 형성과 관련된 지각운동으로 발생했다는 학설도 있다.[3]
뉴질랜드 형성과정
남반구에 분포하고 있는 뉴질랜드는 질랜디아(Zealandia) 대륙 중 해수면 위로 노출된 곳이다. 질랜디아 대륙은 뉴질랜드를 기준으로 동부의 Chatham Rise, 남동부의 Campebell 대지, 서부의 Challenger 대지 등으로 구성되어 있으며 대부분은 해수면 아래에 잠겨있다. 질랜디아 대륙은 두께 20 ~ 25 km로 남반구의 거대 대륙인 곤드와나 대륙의 일부였으나 중생대 백악기에 대륙의 분열로 Tasman 해가 형성되면서 질랜디아 대륙은 곤드와나 대륙으로부터 동쪽으로 분리되었다. 질랜디아 대륙은 신생대의 판 운동으로 북동주향의 Alpine 단층으로 인해 우수향 주향이동 되었으며 뉴질랜드의 북섬과 남섬이 해수면 위로 융기하였다. 현재 질랜디아 대륙 북동부에서는 태평양판이 Kermadec 해구에서 오스트레일리아 판 밑으로 섭입하여 뉴질랜드 북섬에 화산호가 형성되어 있다. 질랜디아 대륙 남서부에서는 Macquaria 섭입대에서 오스트레일리아판이 태편양판 밑으로 섭입하고 있는데 이로 인해 Solander 화산이 형성되었다. Macquaria 섭입대의 남쪽 연장부에는 남극판, 오스트레일리아판, 태평양판이 만나는 삼중점이 형성되어 있는데 삼중점은 섭입대-해령-해령이 접하는 경계이다. 오스트레일리아판은 남극판과 분리되어 북쪽 방향으로 이동하고 있는데 Tasman 해의 Tasmania 화산열과 Lod Howe 화산열에 의하면 오스트레일리아판의 이동 속력은 약 40mm/년이다.
뉴질랜드 동부 해저의 Chatham Rise 북쪽에는 해양 대지인 Hikurangi 대지가 중생대인 120Ma(백만 년 전)에 질랜디아 대륙의 뉴질랜드 북섬 동쪽에 부가되었다. 태평양판 내부인 뉴질랜드 동부의 열점 화산열인 Louisville 화산열에 의해 태평양판의 이동 방향의 변화가 알려졌다. 중생대 백악기 80Ma에 중앙태평양 해령에서 형성된 고태평양 해양판은 처음에 북서쪽으로 이동했으나 신생대 고제 3기 에오세인 43Ma에 이동방향이 서북서 방향으로 이동방향이 변화되었고, 25Ma 에는 좀 더 서쪽으로 이동방향이 변화되었다. 신생대 에오세인 45Ma에 지구에서 일어난 특징적인 판의 운동은 인도판과 유라시아판의 충돌이다. 오스트 레일리아판을 기준으로 하면 태평양판은 반시계방향으로 회전하였다.
현재 태평양판은 Kermadec 해구에서 서북서 방향으로 약 60mm/년 의 속력으로 섭입하고 있으며 뉴질랜드 북섬 동쪽에서는 남서방향으로 약 37mm/년의 속력으로 주향이동하고 있다. 이러한 판의 운동은 Alpine 단층과 밀접하게 관련되어 있다. Alpine 단층은 우수향 주향이동과 함께 역단층 운동에 의해 5백만년간 약 50 ~ 55km 가 상승하였는데 상승률은 약 11mm/년이다. Kermadec 해구에는 태평양판의 섭입으로 화산호가 형성되었는데 뉴질랜드 북섬 북동쪽에서 북동-남서방향으로 길게 신생대 신제 3기인 15 ~ 4Ma의 Colville 화산호가 형성되어 있다.
뉴질랜드에서 가장 오래된 지층은 Tasman 해가 형성되기 전인 고생대 캄브리아기인 510Ma에 형성된 Takaka 지구조대 암석이다. Takaka 지구조대는 열대 해양성 퇴적암과 화산암으로 구성되어 있다. 고생대 오르도비스기의 Buller 지구조대는 수동형 대륙 연변부에서 형성된 해양 퇴적암이다. 이들 지구조대의 고생대 전기 지층 상부에는 데본기와 페름기 지층이 놓여있다. 또한 Karamea 화강암은 이들 지구조대와 연관된 화산 호 화성암이다. 그 후 중생대 트라이아스기에서 백악기인 250 ~ 120Ma 에 Median 화강암질 저반 지구조대가 형성되었다. Karamea 화강암과 Median 화강암질 저반 지구조대 암석은 고생대 데본기에서 페름기인 395~295Ma 와 중생대 트라이아스기에서 백악기인 245~105Ma의 Old Pheonix 해양판의 섭입에 의해 형성된 화산 호 환경에서 형성된 것이다. 곤드와나 대륙 동쪽 연변부에서는 화산 호 화성활동과 더불어 페름기의 해양 화산 호 기원의 Brook Street 지구조대가 고생대 말에 부가되었다.
중생대 쥐라기 초인 200Ma에는 페름기에서 트라이아스기의 화산암과 해양 퇴적물 기원의 Caple(Waipapa) 지구조대와 Old Torlesse(Rakaia) 지구조대가 충돌하여 Otago변성암과 Haast 변성암이 형성되었다. 두 지구조대는 중기 쥐라기인 170Ma에 페름기의 해양 지각 기원의 Dun Mountain 지구조대와 충돌하였으며 전기 백악기인 130Ma에는 페름기에서 백악기의 전호 환경 퇴적물 기원의 Murihiku 지구조대와 함께 Brook Street 지구조대, 즉 곤드와나 대륙 연변부에 부가되었다. 이러한 지구조대의 부가 기간에는 Median 화강암질 저반 지구조대 화성활동도 계속되었다. 마지막으로 중생대 쥐라기에서 백악기 대륙기원 퇴적물로 형성된 Torlesse(Pahau) 지구조대가 120Ma에, Young Torlesse(Waioeka, Omaio) 지구조대가 후기 백악기인 100~90Ma에 각각 부가되었다.
Torlesse 지구 조대는 페름기 트라이아스기의 Rakaia대, 쥐라기의 Kaweka대, 백악기의 Pahau대 암석을 포함하며 Kaweka대와 Pahau대의 암석은 판의 섭입대 환경에서 대륙지각 물질이 공급되어 형성되었다. 이러한 다양한 지구조대가 부가된 후 질랜디아 대륙은 저밀도로 인해 상승하여 삭박되어 지각의 두께가 얇아졌으며 신장환경에 의해 중생대 백악기인 84Ma에 호주와 남극에서 분리되었고 태즈먼해가 형성되었다. 그 후 질랜디아 대륙은 북서방향으로 약 6000km 이동하여 현재의 위치에 놓이게 되었다. 신생대 고제 3기 에오세인 53Ma에는 오스트레일리아대륙과 남극대륙이 분리되기 시작하였다. 곤드와나 대륙에서 분리된 질랜디아 대륙은 20km의 얇은 지각 두께로 인해 침강하였고 중생대 백악기 말부터 질랜디아 대륙의 지구조대 상부에 해양 퇴적물이 퇴적되어 지구조대를 피복하는 퇴적암이 형성되었다.
중생대 백악기말에서 신생대 초에 형성된 해양 퇴적암 지층에는 K/Pg 경계지층이 포함되어 있다. K/Pg 경계지층에서는 해양생물인 유공충과 방산충 화석이 변화되고, Ir 과 Cr, Ni, Zn 등의 원소가 농집되어 있다. 중생대 백악기말 지구에 떨어진 운석은 CI 형의 탄소질 콘드라이트로 알려졌다. 탄소질 콘드라이트에 포함된 Ir함량은 406~849ppb이며 CI 형의 탄소질 콘드라이트의 Ir 평균함량은 465ppb이다. 뉴질랜드의 K/Pg 경계지층 중 남섬 북동부 Woodside 지역의 K/Pg 경계층은 적색 이암층으로 대륙 주변 수심 500 보다 얕은 천해환경에서 형성되었다. Woodside 지역의 K/Pg 경계층에 포함된 Ir 함량은 460ppb이며 충격 석영결정이 이암 1g 당 2~8개가 발견된다. 또한 남섬 북동부 Flaxbourne 지역의 Ir 함량은 21ppb이다.
해양성 K/Pg 경계층의 Ir 함량은 중생대 말 해양에서 퇴적과 대륙에서의 유입으로 인해 그 함량이 증가할 수 있다. 일반적으로 K/Pg 경계층에서는 육상기원 퇴적물의 증가로 Ca, Si, Ba 함량이 증가하고 탄산질 플랑크톤이 멸종하고 규질 플랑크톤이 번성하게 된다. 또한 산불에 의해 생물 기원의 탄소함량이 증가하며 규조류 생물과 Spumellarian 방산충 플랑크톤이 번성하게 된다.[4]
동영상
각주
- ↑ 〈질랜디아〉, 《나무위키》
- ↑ 이문숙 기자 , 〈뉴질랜드에 숨겨진 미스터리 제8대륙〉, 《초이스경제》, 2021-08-17
- ↑ 〈질랜디아〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ blue rock, 〈뉴질랜드 지질과 형성과정〉, 《네이버 블로그》, 2020-03-18
참고자료
- 〈질랜디아〉, 《나무위키》
- 〈질랜디아〉, 《네이버 지식백과》
- blue rock, 〈뉴질랜드 지질과 형성과정〉, 《네이버 블로그》, 2020-03-18
- 이문숙 기자 , 〈뉴질랜드에 숨겨진 미스터리 제8대륙〉, 《초이스경제》, 2021-08-17
같이 보기
