분류
1. 개요[편집]
오웬 단층대는 인도양 북서부에 위치한 주요 판 경계로, 아라비아판과 아프리카판을 인도판으로부터 구분하는 좌향 횡단 단층이다. 이름은 단층대라는 표현을 사용하지만 실제로는 수평 이동이 일어나는 전단 단층에 해당하며, 남쪽에서는 칼스베리 해령과 시바 해령이 만나는 지점에서 시작되어 북쪽으로는 마크란 섭입대에 이르기까지 북북동 방향으로 뻗어 있다. 이 구조는 백악기 후반에서 고제3기 초 사이에 곤드와나 대륙이 분열되며 인도 아대륙이 북쪽으로 이동한 과정에서 형성된 구조물 중 하나로 평가된다.
오웬 단층대에서는 현재도 변위가 계속되고 있으나 그 속도는 매우 느리다. 연간 이동 속도는 2 mm에 불과하며, 이는 지구상에서 가장 느린 전단 운동 중 하나로 알려져 있다. 이러한 느린 이동 속도 때문에 아라비아판은 인도판보다 상대적으로 빠른 속도로 북쪽으로 이동하고 있으며, 아라비아판은 연간 약 4 mm 정도 움직인다.
일부 연구에서는 오웬 단층대라는 명칭을 아덴-시바 해령과 카를스베리 해령 사이의 짧은 구간에 국한하여 '오웬 전단 단층'이라 부르기도 한다. 또한 이 지역은 아덴-오웬-카를스베리 삼중 접합부라고 불리기도 하지만, 실질적으로 카를스베리 해령은 아덴 해령의 시바 구간과 오웬 단층대가 만나는 지점에서 약 330 km 떨어져 있어 정확한 삼중점은 존재하지 않는다.
오웬 단층대라는 명칭은 1963년 4월과 5월 사이 해역을 조사한 영국 해군 함정 HMS 오웬에서 유래하였다. 이 단층대 북쪽에 위치한 달림플 해구는 HMS 달림플이 HMS 오웬과 함께 이 지역을 공동으로 조사하면서 이름이 붙여졌으며, 이들 구조는 현대 지질학에서 아라비아판과 인도판 사이의 경계로 간주된다.
2. 지질[편집]
오웬 단층대는 길이 약 800km에 이르는 해저 단층 구조로, 아라비아판과 인도판의 경계선을 따라 북서에서 남동 방향으로 뻗어 있다. 이 단층대는 오웬 융기라 불리는 해저 지형을 따라 형성되어 있으며, 오웬 융기는 남부 융기와 중부 융기로 나뉜다.
남부 오웬 융기는 길이 약 300km, 너비 약 50km의 비교적 곧은 형태를 가지며, 동쪽 경계에서 수심이 약 2,000m 이상 급격히 낮아지는 가파른 해저 절벽을 이룬다. 이 지역의 상부는 올리고세에서 초기 마이오세 시기에 형성된 인더스강 선상지에서 기원한 터비다이트 퇴적물과 이후에 쌓인 해양 퇴적층으로 구성되어 있다. 이는 오웬 융기가 단순한 구조선 이상의 의미를 가지며, 당시의 해저 사태와 퇴적 작용이 이곳의 형성에 깊이 관여했음을 보여준다.
중부 오웬 융기는 남부에 비해 구조가 훨씬 복잡하며, 길이 약 220km, 너비 약 50km로 규모는 비슷하나, 해저 고저차가 크고 지형이 불규칙하다. 이 융기는 최대 수심 고도가 약 1,700m에 이르며, 해저 지형의 불균일성과 복합적인 단층 구조로 인해 해류 흐름과 퇴적 작용이 다채롭게 나타나는 구역이다.
오웬 단층대의 북단에는 칼핫 해산과 머리 융기가 자리하고 있다. 칼핫 해산은 독립적인 해저 화산체로 추정되며, 머리 융기는 보다 넓은 범위에 걸쳐 완만하게 융기한 해저 구조물이다. 이들은 오웬 단층대와 함께 인도양 북서부 해저 지형의 형성과 진화에 핵심적인 역할을 한다.
해양학적으로 오웬 단층대는 단순한 지형 경계를 넘어서 깊은 바닷물의 흐름을 연결하는 중요한 경로 역할도 한다. 소말리아 분지에서 아라비아 분지로 이동하는 심층 해류는 오웬 단층대를 따라 이동하며, 이때의 유속은 약 2 스베드럽으로 추정된다. 이 해류는 아라비아 분지에 도달한 뒤 북쪽과 남쪽으로 나뉘어 각각의 지류가 카를스버그 융기를 따라 평행하게 흐르며 인도양 전반의 심해 순환에 기여한다.
남부 오웬 융기는 길이 약 300km, 너비 약 50km의 비교적 곧은 형태를 가지며, 동쪽 경계에서 수심이 약 2,000m 이상 급격히 낮아지는 가파른 해저 절벽을 이룬다. 이 지역의 상부는 올리고세에서 초기 마이오세 시기에 형성된 인더스강 선상지에서 기원한 터비다이트 퇴적물과 이후에 쌓인 해양 퇴적층으로 구성되어 있다. 이는 오웬 융기가 단순한 구조선 이상의 의미를 가지며, 당시의 해저 사태와 퇴적 작용이 이곳의 형성에 깊이 관여했음을 보여준다.
중부 오웬 융기는 남부에 비해 구조가 훨씬 복잡하며, 길이 약 220km, 너비 약 50km로 규모는 비슷하나, 해저 고저차가 크고 지형이 불규칙하다. 이 융기는 최대 수심 고도가 약 1,700m에 이르며, 해저 지형의 불균일성과 복합적인 단층 구조로 인해 해류 흐름과 퇴적 작용이 다채롭게 나타나는 구역이다.
오웬 단층대의 북단에는 칼핫 해산과 머리 융기가 자리하고 있다. 칼핫 해산은 독립적인 해저 화산체로 추정되며, 머리 융기는 보다 넓은 범위에 걸쳐 완만하게 융기한 해저 구조물이다. 이들은 오웬 단층대와 함께 인도양 북서부 해저 지형의 형성과 진화에 핵심적인 역할을 한다.
해양학적으로 오웬 단층대는 단순한 지형 경계를 넘어서 깊은 바닷물의 흐름을 연결하는 중요한 경로 역할도 한다. 소말리아 분지에서 아라비아 분지로 이동하는 심층 해류는 오웬 단층대를 따라 이동하며, 이때의 유속은 약 2 스베드럽으로 추정된다. 이 해류는 아라비아 분지에 도달한 뒤 북쪽과 남쪽으로 나뉘어 각각의 지류가 카를스버그 융기를 따라 평행하게 흐르며 인도양 전반의 심해 순환에 기여한다.
3. 지질 발달과 판 구조 운동[편집]
오웬 단층대는 시바 융기에서 해저 확장이 본격적으로 시작된 시점은 약 2천만 년 전으로 추정되며, 이는 해양 지각의 생성과 더불어 아라비아판과 인도판 사이의 새로운 경계 설정을 의미한다. 시바 융기는 인도양 중부에서 동아프리카 쪽으로 뻗어 있으며, 이 확장은 해저에서 새로운 지각이 형성되는 해양판 확산의 대표적 사례로 꼽힌다.
이에 앞서 마크란 해구에서는 백악기 후기부터 섭입 작용이 시작되었으며, 이로 인해 오랜 시간 동안 해양 지각이 아라비아판 아래로 밀려 들어가면서 거대한 집합퇴적체가 형성되었다. 이 집합퇴적체는 약 720만 년에서 1,160만 년 전 사이에 걸쳐 점차 발달하였으며, 이는 섭입대를 따라 해양퇴적물이 지속적으로 축적되어 형성된 것으로, 현재의 마크란 조산대의 기반을 이룬다.
오웬 단층대 아래 해저에는 원생 오웬 융기라 불리는 고지형이 존재한다. 이는 1970년대와 1980년대에 걸쳐 수행된 해저 시추 조사에서 처음 확인된 구조로, 약 5천만 년에서 5,500만 년 전 사이에 형성된 것으로 추정된다. 이 고지형은 이후 초기 마이오세 시기에 다시 융기하고 재활성화되었는데, 이는 판 경계의 재배치와 직접적으로 연결되어 있다. 당시의 융기 작용은 해저 지형을 변화시켰을 뿐 아니라, 이후 형성되는 오웬 융기의 기반을 제공하였다.
지질학적 복원에 따르면, 칼스버그 융기가 형성되기 이전, 즉 약 9천만 년에서 6천만 년 전까지 아라비아판과 인도판의 경계는 현재보다 훨씬 서쪽에 위치해 있었으며, 오만 앞바다에 인접해 있었다. 이 시기에는 마다가스카르와 세이셸 사이에서 마스카렌 분지가 확장되며 인도양 서부의 해양지각이 분리되었고, 전반적인 판 배열의 변화가 진행되었다.
그러나 약 2천만 년 전 초기 마이오세 시기에 이르러 판 경계는 현재의 위치로 이동하였다. 이 경계 이동은 인도판과 아라비아판 사이의 경계를 오웬 단층대가 따라가도록 하였으며, 이 과정에서 오웬 융기가 융기하고 단층 운동이 집중되었다. 이러한 경계 이동은 단층대를 따라 새로운 해저 지형을 형성하는 데 결정적인 역할을 하였다.
오웬 단층대에서는 주향이동 단층 운동이 확인되며, 단층을 따라 약 10km에서 12km에 이르는 수평 어긋남이 관측된다. 이러한 우수향 주향이동은 대략 3백만 년에서 6백만 년 전 사이에 발생한 것으로 보이나, 자기 이상 분포에 기반한 재구성 자료에 따르면 그 시작은 약 2천만 년 전까지 거슬러 올라갈 수 있다. 이는 단층 운동이 매우 오랜 시간에 걸쳐 지속되었음을 시사하며, 당시 인도양 전역에서 일어난 대규모 판 재배치 흐름과 궤를 같이한다.
이 시기 아라비아판은 북쪽에서 유라시아판과 충돌하고 있었으며, 이로 인해 전 대륙의 응력이 재분배되었고, 인도양 내부에서도 여러 판 경계가 재구성되었다. 오웬 단층대의 운동은 이러한 전지구적인 판 구조 변화의 한 축으로, 지역적 지형 형성과 더불어 인도양 판 구조의 동적 진화를 반영하는 핵심 요소로 작용하였다.
이에 앞서 마크란 해구에서는 백악기 후기부터 섭입 작용이 시작되었으며, 이로 인해 오랜 시간 동안 해양 지각이 아라비아판 아래로 밀려 들어가면서 거대한 집합퇴적체가 형성되었다. 이 집합퇴적체는 약 720만 년에서 1,160만 년 전 사이에 걸쳐 점차 발달하였으며, 이는 섭입대를 따라 해양퇴적물이 지속적으로 축적되어 형성된 것으로, 현재의 마크란 조산대의 기반을 이룬다.
오웬 단층대 아래 해저에는 원생 오웬 융기라 불리는 고지형이 존재한다. 이는 1970년대와 1980년대에 걸쳐 수행된 해저 시추 조사에서 처음 확인된 구조로, 약 5천만 년에서 5,500만 년 전 사이에 형성된 것으로 추정된다. 이 고지형은 이후 초기 마이오세 시기에 다시 융기하고 재활성화되었는데, 이는 판 경계의 재배치와 직접적으로 연결되어 있다. 당시의 융기 작용은 해저 지형을 변화시켰을 뿐 아니라, 이후 형성되는 오웬 융기의 기반을 제공하였다.
지질학적 복원에 따르면, 칼스버그 융기가 형성되기 이전, 즉 약 9천만 년에서 6천만 년 전까지 아라비아판과 인도판의 경계는 현재보다 훨씬 서쪽에 위치해 있었으며, 오만 앞바다에 인접해 있었다. 이 시기에는 마다가스카르와 세이셸 사이에서 마스카렌 분지가 확장되며 인도양 서부의 해양지각이 분리되었고, 전반적인 판 배열의 변화가 진행되었다.
그러나 약 2천만 년 전 초기 마이오세 시기에 이르러 판 경계는 현재의 위치로 이동하였다. 이 경계 이동은 인도판과 아라비아판 사이의 경계를 오웬 단층대가 따라가도록 하였으며, 이 과정에서 오웬 융기가 융기하고 단층 운동이 집중되었다. 이러한 경계 이동은 단층대를 따라 새로운 해저 지형을 형성하는 데 결정적인 역할을 하였다.
오웬 단층대에서는 주향이동 단층 운동이 확인되며, 단층을 따라 약 10km에서 12km에 이르는 수평 어긋남이 관측된다. 이러한 우수향 주향이동은 대략 3백만 년에서 6백만 년 전 사이에 발생한 것으로 보이나, 자기 이상 분포에 기반한 재구성 자료에 따르면 그 시작은 약 2천만 년 전까지 거슬러 올라갈 수 있다. 이는 단층 운동이 매우 오랜 시간에 걸쳐 지속되었음을 시사하며, 당시 인도양 전역에서 일어난 대규모 판 재배치 흐름과 궤를 같이한다.
이 시기 아라비아판은 북쪽에서 유라시아판과 충돌하고 있었으며, 이로 인해 전 대륙의 응력이 재분배되었고, 인도양 내부에서도 여러 판 경계가 재구성되었다. 오웬 단층대의 운동은 이러한 전지구적인 판 구조 변화의 한 축으로, 지역적 지형 형성과 더불어 인도양 판 구조의 동적 진화를 반영하는 핵심 요소로 작용하였다.