박문호 박사의 빅히스토리 공부. 박문호 지음, 김영사 간행 1.

박문호 박사의 빅히스토리 공부. 박문호 지음, 김영사 간행 1.

 

 월말 김어준의 팟빵 방송을 통하여 박문호 박사님의 강의를 듣고, 화석 관련 책도 보고, 지질시대에 대한 이해도 되어서 호기롭게 책을 구입했습니다. 하지만 중학교 때 예쁘신 여선생님이 가르치시던 생물시간이 기억났지만 단지 미토콘도리아만 불러냈을 뿐이었습니다. 완전히 먹통이 되었습니다. 그래서 방법을 달리해서 목차를 보면서 용어를 잠깐 정리하고 이 책을 읽었다고 하렵니다. “책은 반드시 읽기 위해서 구입하는 것은 아니다.”는 말을 떠올려봅니다.

 

1. 빅히스토리

히스토리는 역사란 말인데, 시대의 범위를 넓혀 우주의 탄생부터 인간 의식의 출현까지를 다루는 역사를 아마도 빅히스토리라고 부르는가 봅니다. 사실 박문호 박사님의 설명을 들으면서 가장 놀랐던 것은 ‘광물과 생물의 공진화’라는 개념이었습니다. 어떻게 생명이 광물과 함께 진화할 수 있는지 의문이었지만 박사님의 설명을 들으며 이해할 수 있었습니다. 그래서 저는 빅히스토리라는 말을 과학 개념으로 인정합니다. 이하 책에서 내용을 정리한 내용입니다. 박사님의 글을 그대로 옮겼습니다.

 

2. 슈퍼플룸

대륙의 성장은 맨틀 대류에서 시작한다. 19억 년 이전(선캄브리아기의 원생누대는 25억 년 전~5억 4,200만 년 전)에는 맨틀 대류가 상부 맨틀과 하부 맨틀로 나뉘어 이루어졌다고 추정된다. 지구의 대륙은 바다 가운데 섬들이 나열된 호상열도 형태였다. 해양판은 약 1,000개 정도의 작은 판으로 나뉘어 초기 대륙 아래로 빠른 속도로 섭입(지구의 표층을 이루는 판이 서로 충돌하여 한쪽이 다른 쪽의 밑으로 들어가는 현상) 되었다. 원생대 이전의 지구 맨틀은 현재보다 온도가 약 300도 이상 높았다고 추정된다. 두께 30킬로미터 정도로 섭입 된 해양판은 높은 맨틀 온도 때문에 섭입과 동시에 부분적으로 용융되어 대륙판 아래로 첨가되었다. 해양판의 섭입 과정이 반복되면서 마그네슘 함량이 높은 마그마가 굳어져 대륙 지각이 형성되었고, 250킬로미터 두께의 단단한 대륙 중심부 영역이 존재하게 되었다. 이러한 과정으로 생성된 대륙의 단단한 심에 해당하는 지질 구조를 강괴(craton)라고 한다.

 

19억 년 전 이후 지구 맨틀이 서서히 식었기 때문에 해양 지각은 대륙 지각으로 섭입 되는 과정에서 용융되지 않았다. 오히려 맨틀이 더 깊이 내려가 670킬로미터 지점에서 축적되었다. 해양 지각이 섭입 되어 1억~4억 년 주기로 쌓이는 지하 670킬로미터 지점을 기준으로 상부 맨틀과 하부 맨틀로 구분된다. 상부 맨틀과 하부 맨틀의 경계 지역에 수억 년 동안 축적된 해양판 잔류물의 무게가 임계치에 도달하면 일시에 외핵으로 낙하한다. 이렇게 낙하하는 대규모 해양판 잔류물들은 상대적으로 온도가 낮아서 이를 콜드플룸(cold plume)이라 한다. 콜드플룸이 외핵의 표층으로 낙하하면 액체 상태의 외핵이 유동하여 다른 쪽으로 거대한 마그마의 상승 흐름을 일으키는데 이것을 핫슈퍼플룸(hot super plume)이라 한다. 아프리카 대륙 아래에는 상승하는 거대 핫플룸이 있다. 상승하는 거대 플룸의 영향으로 약 300만 년 전부터 홍해가 생성되었고 동아프리카 지구대는 계속 분열하여 새로운 바다가 생겨날 수 있다.

 

외핵에서 출발한 거대한 슈퍼플룸은 19억 년 전부터 시작되었으며 원생대에서 신생대까지 대륙의 이동에 결정적인 역할을 했다. 현재 지구과학이론은 대륙판과 해양판의 이동에 관한 판구조 이론과 외핵에서 상승하는 슈퍼플룸 이론이 결합하여 지각 판들의 움직임을 지구 전체의 관점에서 설명한다.

예스24에서 가져온 이미지입니다