세계의 열점 지역 | ||||||||||||||||
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1. 개요[편집]
트린다데-마르틴 바즈 열점, 줄여서 트린다지 열점은 남대서양 브라질 동쪽 해안에서 해저 화산열인 비토리아-트린다지 해저 산열의 형성을 설명하기 위해 제안된 가설이다. 이 가설은 해당 해저 산열이 고정된 열점 위를 대륙판이 이동하면서 형성된 것이라는 추정을 바탕으로 한다.
비토리아-트린다지 해저 산열은 대체로 동서 방향으로 뻗어 있으며, 해저에서 솟은 일련의 해산들로 구성되어 있다. 이 산열의 가장 동쪽 끝에는 트린다지 섬과 마르틴 바스 제도가 위치해 있으며, 이 두 섬은 산열 중에서도 가장 최근에 형성된 화산체로 여겨진다. 특히 트린다지 섬은 현재까지의 연구에서 이 열점 활동의 최종적인 분화 중심으로 간주된다.
비토리아-트린다지 해저 산열의 기원에 대한 논의는 과거부터 이어져 왔으며, 단순한 해령 확장에 의한 구조물이 아니라는 점에서 열점 기원설이 제시되었다. 이 가설에 따르면 맨틀 플룸이 지각을 뚫고 올라오면서 고정된 위치에서 반복적인 화산 활동을 일으켰고, 그 결과 동쪽으로 이동하는 남아메리카판 위에 선형의 해산들이 형성되었다는 것이다. 이러한 해저 산열의 구조는 하와이 열점 열도와 유사한 양상을 보여주며, 해양 열점 이론의 확장 사례로 검토되고 있다.
다만 트린다지 열점 가설은 여전히 활발한 논의의 대상이다. 열점의 존재를 뒷받침하는 지화학적 증거와 [판 구조론|판구조 운동]]의 방향, 해산들의 상대 연대 등을 바탕으로 다양한 해석이 제기되고 있으며, 이에 따라 일부 연구자들은 열점보다는 맨틀 내의 국지적인 융기나 지각 균열과 같은 대안적 메커니즘을 제안하기도 한다.
그럼에도 불구하고 트린다지 섬이 현재까지 확인된 가장 최근의 분화 중심이라는 점에서, 이 해산열의 형성과정에 열점 활동이 관여했을 가능성은 여전히 주요한 연구 주제로 남아 있다.
비토리아-트린다지 해저 산열은 대체로 동서 방향으로 뻗어 있으며, 해저에서 솟은 일련의 해산들로 구성되어 있다. 이 산열의 가장 동쪽 끝에는 트린다지 섬과 마르틴 바스 제도가 위치해 있으며, 이 두 섬은 산열 중에서도 가장 최근에 형성된 화산체로 여겨진다. 특히 트린다지 섬은 현재까지의 연구에서 이 열점 활동의 최종적인 분화 중심으로 간주된다.
비토리아-트린다지 해저 산열의 기원에 대한 논의는 과거부터 이어져 왔으며, 단순한 해령 확장에 의한 구조물이 아니라는 점에서 열점 기원설이 제시되었다. 이 가설에 따르면 맨틀 플룸이 지각을 뚫고 올라오면서 고정된 위치에서 반복적인 화산 활동을 일으켰고, 그 결과 동쪽으로 이동하는 남아메리카판 위에 선형의 해산들이 형성되었다는 것이다. 이러한 해저 산열의 구조는 하와이 열점 열도와 유사한 양상을 보여주며, 해양 열점 이론의 확장 사례로 검토되고 있다.
다만 트린다지 열점 가설은 여전히 활발한 논의의 대상이다. 열점의 존재를 뒷받침하는 지화학적 증거와 [판 구조론|판구조 운동]]의 방향, 해산들의 상대 연대 등을 바탕으로 다양한 해석이 제기되고 있으며, 이에 따라 일부 연구자들은 열점보다는 맨틀 내의 국지적인 융기나 지각 균열과 같은 대안적 메커니즘을 제안하기도 한다.
그럼에도 불구하고 트린다지 섬이 현재까지 확인된 가장 최근의 분화 중심이라는 점에서, 이 해산열의 형성과정에 열점 활동이 관여했을 가능성은 여전히 주요한 연구 주제로 남아 있다.
2. 트린다지 열점 가설의 재검토[편집]
트린다지 열점 가설은 브라질 동부 앞바다에 위치한 비토리아-트린다지 해저 산열이 열점의 작용으로 형성되었다는 해석에 근거를 둔다. 이 가설은 특히 트린다지 섬과 마르틴 바스 섬에서 확인된 지화학적 특성과 암석 구성에 의해 제시되었으며, 해당 해산열의 기원과 발달 메커니즘을 설명하려는 시도였다.
트린다지 및 마르틴 바스 섬에서 발견된 암석은 규소가 매우 부족한 알칼리 초마그마암으로, 일반적인 해령이나 판 경계의 화성암과는 구성이 다르다. 이들 암석의 동위원소 조성은 해양도열체 유형으로 알려진 OIB(해양섬 현무암) 특성을 보이며, 이는 일반적으로 열점과 관련된 맨틀 기원의 마그마로 해석된다. 이러한 자료는 트린다지 열점 가설에 유리한 근거로 간주되었다.
그러나 이후 제기된 구조적 문제들은 이 가설의 타당성에 의문을 제기하였다. 비토리아-트린다지 해저 산열은 명확히 동서 방향으로 뻗어 있으나, 남아메리카판의 절대 운동 방향은 북서쪽이다. 만약 트린다지 열점이 고정된 위치에 존재한다면, 산열은 남아메리카판의 운동 방향을 따라 남동에서 북서로 이어지는 선형 배열을 보여야 하지만, 실제 산열의 방향은 이를 따르지 않는다. 이로 인해 고정 열점에 의한 해산열 형성이라는 해석은 지리학적으로 모순을 갖는다.
이에 따라 최근의 연구들은 열점 대신 다른 메커니즘을 제시하고 있다. 스콜레트네프, 페이베, 트루코(2010)와 모토키 등(2012)의 연구는, 이 산열이 비토리아-트린다지 단층대와 같은 리소스피어(암권) 내부의 취성 구조를 따라, 고온의 맨틀 물질이 수평 방향으로 침투하며 화산 활동을 일으켰다는 가설을 제안하였다. 이 단층대는 해저 산열 아래 리소스피어 깊이에서 존재하는 구조로, 마그마가 이 경로를 따라 수평으로 이동하면서 여러 해산을 형성했을 가능성이 있다.
이러한 해석은 브라질 동쪽 해역의 다른 화산열에 대해서도 적용되며, 예를 들어 페르난두 지 노로냐 해산열 역시 열점 기원이라기보다는 리소스피어의 구조적 경로를 따라 형성된 것으로 해석된다. 이는 해당 해산열들도 남아메리카판의 운동 방향과는 무관한 방향성을 가지고 있기 때문이다.
반면 북서-남동 방향의 화성활동 배열, 예를 들어 크루제이루 두 술 산열, 바이아 산열, 마카우-케이마두 배열 등은 남아메리카판의 이동 방향과 일치하는 경향을 보이며, 열점의 작용으로 생성되었을 가능성이 높다는 평가를 받고 있다. 이들은 고정된 열점 위를 판이 이동하면서 형성된 선형 배열의 특징을 보여주며, 하와이와 유사한 열점 산열의 전형적인 사례로 분류될 수 있다.
종합하면 트린다지 열점 가설은 지화학적 근거에 기반한 초기 해석이었지만, 구조지질학적 관점과 판의 절대 운동 방향에 대한 이해가 진전됨에 따라 수정이 요구되고 있다. 오늘날에는 트린다지 및 페르난두 지 노로냐 해산열을 포함한 동서 방향의 해산열 형성에 대해 열점보다는 맨틀의 수평 유동과 리소스피어 내 구조의 역할이 강조되고 있으며, 이러한 이해는 해양판 아래 맨틀과 리소스피어의 상호작용을 설명하는 데 중요한 단서를 제공하고 있다.
트린다지 및 마르틴 바스 섬에서 발견된 암석은 규소가 매우 부족한 알칼리 초마그마암으로, 일반적인 해령이나 판 경계의 화성암과는 구성이 다르다. 이들 암석의 동위원소 조성은 해양도열체 유형으로 알려진 OIB(해양섬 현무암) 특성을 보이며, 이는 일반적으로 열점과 관련된 맨틀 기원의 마그마로 해석된다. 이러한 자료는 트린다지 열점 가설에 유리한 근거로 간주되었다.
그러나 이후 제기된 구조적 문제들은 이 가설의 타당성에 의문을 제기하였다. 비토리아-트린다지 해저 산열은 명확히 동서 방향으로 뻗어 있으나, 남아메리카판의 절대 운동 방향은 북서쪽이다. 만약 트린다지 열점이 고정된 위치에 존재한다면, 산열은 남아메리카판의 운동 방향을 따라 남동에서 북서로 이어지는 선형 배열을 보여야 하지만, 실제 산열의 방향은 이를 따르지 않는다. 이로 인해 고정 열점에 의한 해산열 형성이라는 해석은 지리학적으로 모순을 갖는다.
이에 따라 최근의 연구들은 열점 대신 다른 메커니즘을 제시하고 있다. 스콜레트네프, 페이베, 트루코(2010)와 모토키 등(2012)의 연구는, 이 산열이 비토리아-트린다지 단층대와 같은 리소스피어(암권) 내부의 취성 구조를 따라, 고온의 맨틀 물질이 수평 방향으로 침투하며 화산 활동을 일으켰다는 가설을 제안하였다. 이 단층대는 해저 산열 아래 리소스피어 깊이에서 존재하는 구조로, 마그마가 이 경로를 따라 수평으로 이동하면서 여러 해산을 형성했을 가능성이 있다.
이러한 해석은 브라질 동쪽 해역의 다른 화산열에 대해서도 적용되며, 예를 들어 페르난두 지 노로냐 해산열 역시 열점 기원이라기보다는 리소스피어의 구조적 경로를 따라 형성된 것으로 해석된다. 이는 해당 해산열들도 남아메리카판의 운동 방향과는 무관한 방향성을 가지고 있기 때문이다.
반면 북서-남동 방향의 화성활동 배열, 예를 들어 크루제이루 두 술 산열, 바이아 산열, 마카우-케이마두 배열 등은 남아메리카판의 이동 방향과 일치하는 경향을 보이며, 열점의 작용으로 생성되었을 가능성이 높다는 평가를 받고 있다. 이들은 고정된 열점 위를 판이 이동하면서 형성된 선형 배열의 특징을 보여주며, 하와이와 유사한 열점 산열의 전형적인 사례로 분류될 수 있다.
종합하면 트린다지 열점 가설은 지화학적 근거에 기반한 초기 해석이었지만, 구조지질학적 관점과 판의 절대 운동 방향에 대한 이해가 진전됨에 따라 수정이 요구되고 있다. 오늘날에는 트린다지 및 페르난두 지 노로냐 해산열을 포함한 동서 방향의 해산열 형성에 대해 열점보다는 맨틀의 수평 유동과 리소스피어 내 구조의 역할이 강조되고 있으며, 이러한 이해는 해양판 아래 맨틀과 리소스피어의 상호작용을 설명하는 데 중요한 단서를 제공하고 있다.