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최근 크리스토퍼 숄츠(Christopher Scholz) 교수가 이끄는 연구팀이 세계에서 가장 큰 대륙 균열 지역인 동아프리카 열곡(EAR Valley)의 진화에 대해 새로운 내용을 발표해 화제를 모으고 있다. 연구팀은 지난 1년 동안 국립과학재단(NSF)의 지원으로 말라위 호수에서 수집한 데이터를 처리하고 분석한 바 있다. 퇴적과 구조 지질학의 상호 작용을 연구함으로써 지구의 지각판이 분리되는 과정인 균열(Rifting)이 지난 수백만 년 동안 말라위 호수의 중앙 유역에서 천천히 발생해왔음을 확인했다. 이 연구 결과는 Journal of Structural Geology(Elsevier, 2016)에 게재되었다. 숄츠 교수는 지각 활동은 강하고 차가운 암석권에 기인하고, 수백만 년 전에 분지가 형성될 때 발생했던 단층에 국한된다고 설명했다. 지구의 암석권은 지각과 맨틀의 상부를 포함한다. 지각 판(Tectonic plates)은 지속해서 움직이는 맨틀과 지각의 거대한 판으로, 때로는 충돌하거나 어긋나기도 하고 위아래로 겹쳐지는 과정에서 지진을 일으키기도 한다. 이때 지각판은 열곡(Rift Valley)으로 알려진 저지대를 형성하기 위해 서로 갈라지게 된다. 열곡은 육지에서 발견되는 좁고 긴 골짜기로 이것을 둘러싼 단층은 정단층이다. 지구 내부의 확장에 의해 인장력이 생기고 그 힘으로 단층으로 둘러싸인 부분은 주저앉아 열곡이 길게 이어진 열곡대를 형성한다. 세계에서 가장 큰 열곡 중 하나인 동아프리카 열곡(EAR)은 길이가 대략 3,700마일, 넓이가 약 30~40마일 정도다. 이 열곡은 너무 커서 천천히 아프리카를 큰 누비안(Nubian) 구조 판과 작은 소말리(Somail) 판으로 나누고 있다. 동아프리카 열곡의 두 개의 골짜기 구조는 말라위 호수를 포함하여 큰 호수와 습지대가 연결되어 있다. 숄츠 교수는 동아프리카 열곡이 2천 5백만 년 전에 형성되면서 지역의 강과 호수, 기후를 변화시키고 영장류와 인간의 진화를 이끈 무대를 마련했다고 설명한다. 말라위, 탄자니아, 모잠비크 사이에 있는 말라위 호수는 11,400 제곱마일 이상의 표면적을 가지고 있어 세계에서 9번째로 크며, 아프리카에서는 세 번째로 큰 민물 수역이다. 지난 수백 년 동안 이 말라위 호수의 수위는 약 2~12배나 내려갔다. 숄츠는 갈라진 틈이 시간이 지남에 따라 넓어지는 지구 표면의 균열이라고 설명한다. 동부 아프리카에서 균열은 좁고, 깊은 열곡을 형성했고, 그로 인해 세계에서 가장 큰 담수호를 가지게 되었다. 이 호수들은 수백만 년의 지각 변화로 형성되었지만 말라위 호수는 비교적 젊은 호수에 속한다. 연구의 공동 저자인 매카트니(McCarteny)의 분석에 따르면, 호수 분지는 약 800만 년 전에 형성되었을 것이라고 설명했다. 연구팀의 작업 중 상당 부분은 lsquo;Half-Grabens rsquo; 이라고 하는 지형 함몰을 만드는 균열 형성 판의 확장과 그 모양을 이해하는 데 초점을 맞추었다. 지각이 떨어질 때 암석권은 확장되고 틈을 형성하는데 말라위 호수의 경우 1년에 1인치 미만으로 지난 백만 년 동안 천천히 확장되고 있음을 알아냈다고 한다. 숄츠 교수는 이 연구 결과가 동아프리카 열곡 구조를 연구하는 모든 사람에게 통일된 지질학 정보를 제공하고 북아프리카 동부 해안을 따라 펼쳐지는 분지와 같이 다른 대륙의 고대 균열 구조의 연구에도 도움이 될 수 있기를 바란다고 말했다. 또한 판 구조론과 기후변화는 그 풍경을 변화시켰을 뿐만 아니라 우리 선조들이 아프리카에서 다른 지역으로 뻗어 나갈 수 있도록 하는 길을 열었다고 할 수 있으며, 모든 면에서 동아프리카는 진화의 원산지라 할 수 있다고 설명했다. |
