영력과 지형 - 이우평의 지리세상

1. 영력의 정의와 종류

영력의 정의

지형을 변화시키는 힘으로 지구내부에서 작용하는 내적 영력과 태양에너지에 의한 물·바람·빙하 등의 지구 외부에서 작용하는 외적 영력이 있다.

• 내적 영력

내적 영력은 지구 내부의 에너지에 의해 지표면의 기복을 만드는 작용으로 지표상의 대지형을 형성 한다. 조륙운동(융기, 침강), 조산운동(습곡, 단층), 화산활동에 의해 형성되는 대륙, 해양, 대산맥 등이 이에 속한다.

• 외적 영력

외적 영력은 지구 외부의 에너지, 즉 태양 에너지에 의해 지표면의 기복을 없애는 작용으로 지표상의 소지형을 형성한다. 화학적·물리적 풍화 작용과 침식·운반·퇴적 작용(하천, 바람, 빙하, 해수의 영향)에 의해 형성되는 하곡, 선상지, 삼각주 등이 이에 속한다.   

• 요약

	영력 에너지	영력 종류	지형 형성	지형 종류
내적 영력	지구내부 에너지	조륙(침강·융기), 조산(습곡·단층)운동	대지형	대륙, 해양, 대산맥 등
외적 영력	지구외부 에너지	풍화, 하천(침식·운반·퇴적)작용	소지형	하곡, 선상지, 삼각주 등

 

2. 조륙 운동

• 조륙 운동(융기·침강)의 원인

융기 고원(미국의 콜로라도 고원). 과거 고생대 시기 해성층으로 형성된 지형이 융기를 한 이후 일대를 흐르던 하천이 하곡을 깊이 판 지형을 형성하게 되었다.

길버트(G. K. Gillbert)에 의하면 넓은 범위에 걸친 지역이 서서히 융기·침강하는 지각 운동을 말하는 것으로서 지각은 밀도가 큰 맨틀 위에 떠있으면서 힘의 평형을 이루고 있다. 따라서, 지각의 좁은 부분이 풍화, 침식을 받아 깍여서 가벼워지면 이 지역이 융기하게 되고, 반대로 물질이 운반, 퇴적되어 무거위진 바다쪽은 침강하게 되면서 조륙 운동이 일어난다.

 

• 조륙 운동의 예

스칸디나비아 반도 지역은 과거 빙하기에 두껍게 덮혀 있던 빙하가 녹아 없어지면서 지각이 평형을 유지하기 위해 지금도 서서히 융기하고 있다.

                   

조륙 운동의 원리                                              스칸디나비아 반도의 융기량

 

3. 조산 운동

• 조산 운동

조산 운동. 지층 및 암석이 퇴적 또는 형성되었을 때의 상태에 비하여 복잡하게 변위·변형되는 지각운동을 조산운동이라 일컫는다. 이 운동에 의하여 습곡 및 단층·요곡·절리 등이 발달되어 지질구조가 복잡하게 된다. 그림에서 보는 바와 같이 해양판과 대륙판이 만나는 지점에서 두 판이 충돌하는 압력에 의하여 지각판의 횡적 압력을 받아 융기하는 습곡산지가 형성됨을 알 수 있다.

 

조산 운동에 의해 형성된 습곡 산맥은 대부분 수천m의 두꺼운 퇴적층들로 구성되어있다. 습곡과 단층이 잘 발달된 매우 복잡한 지질 구조를 나타내며 광범위한 변성 작용의 결과 중심부로 갈수록 변성도가 증가하는 변성암이 분포하고 있고 중심부에는 화강암이 분포하고 있다. 과거에는 조산 운동의 과정을 지향사설이라는 고전적인 학설로 설명하였는데, 1960년대 이후에는 판구조론적 입장에서 판의 수평 운동에 의한 결과로 설명하고 있다.

• 습곡

수평으로 퇴적된 지층이 횡압력을 받아 휘어진 구조로 조산대에 잘 발달되어 있다. 측면의 기울기와 횡의 경사에 따라 정습곡, 경사 습곡, 등사 습곡, 횡와 습곡 등으로 구분한다.

 

습곡의 종류

미국 유타주 워새치 산맥에 있는 팀파노고스 산의 습곡산지. 이 사진은 암석층의 습곡현상이 파도와 그모양이 흡사함을 보여주고 있다. 위로 튀어나온 곳을 '배사', 아래로 들어간 부분을 '향사'라 한다. 배사가 마치 파도가 해변을 덮치는 듯 고개를 불쑥 내민 경우도 있다.

• 단층

지각에 생긴 틈을 경계로 양측의 지반이 상대적으로 이동하여 서로 어긋나 있는 구조를 단층이라 한다. 여기에는 장력에 의하여 상반이 내려간 정단층, 횡압력에 의해 상반이 올라간 역단층, 단층면의 경사와 관계없이 지반이 단층면으로 이동한 주향 이동 단층과 단층면의 경사각이 10도 내외로 거의 수평이고 상대적 이동거리가 큰 대규모 역단층인 오버러스츠가 있다.

 

단층의 종류

 

단층(미국의 산 안드레이스 단층). 산 안드레이스 단층은 가장 전형적인 단층 지형의 하나로서 북아메리카 태평양 연안의 캘리포니아만에서 시작하여 북서방향으로 달리는 단층지형이다. 산 안드레이스 변환 단층의 남쪽 끝에는 동태평양 해령이, 그 북쪽 끝에는 골다 릿지(Gorda Ridge)가 존재함이 밝혀졌다.

 

4. 화산 활동

• 화산 활동의 정의

화산 폭팔(순상화산). 하와이 섬에 있는 킬라우에아 산의 분화구

 

지하에서 생성된 고온 고압의 마그마가 지각의 약한 틈을 뚫고 올라와 지표로 분출하는 것을 화산이라 하며, 이에 수반되어 고온의 용암이나 화산 쇄설물 및 여러 가지 가스가 분출되는 일련의 활동을 화산 활동 이라 한다. 이런 화산 활동은 특정 지역에 집중되어 일어난다.

 

세계의 화산대. 화산이 대상으로 배열된 지역으로 옛 지질 시대에 이루어진 것들과 합치면 화산은 지구의 도처에 존재하나 다만 활화산을 보면, 이것들은 대체로 국한된 지대에 배열되어 있다. 이 중 최대의 규모를 이루고 있는 것으로는, 신생대의 조산대와 거의 일치하는데 환태평양 화산대와 알프스·히말라야 화산대가 그것이다. (PHILIP'S, 'Atlas of the World',  PHILIP'S press, 1996, p.5.)

 

화산이 집중적으로 발생하는 지역은 대륙판이 충돌하는 판 경계 지역(화산대 및 조산대) 을 따라 띠 모양의 분포를 보이며 지진 발생 지역과 거의 일치한다.

 

세계의 지진대. 진원지가 분포된 대상의 지역을 지진대라고 한다. 지진대의 분포는 대체로 한정된 지역에 대상으로 뻗어 있다. 지진대 중, 환태평양 지진대와 지중해(알프스)-히말라야 지진대는 세계의 2대 지진대로 알려져 있다. 

세계의 지진대는 환태평양, 알프스-히말라야, 해령 지진대, 판의 경계부에 위치하며 화산대와 일치한다. (PHILIP'S, 'Atlas of the World',  PHILIP'S press, 1996, p.4.)

 

• 화산의 종류

화산 활동으로 분출되는 용암의 성질에 따라 순상 화산, 종상 화산, 성층 화산 등으로 구분 된다.

 

화산의 종류(슈나이더의 화산 분륜에 의함)

1. 성층 화산(코니테) : 용암·화산회 등으로 형성된 정연한 원추화산을 말한다.

2. 종상 화산(톨로이데) : 산성의 용암으로 형성된 종모양의 화산으로 일본에 특히 많다.

3. 탑상 화산(벨로니테) : 용암이 탑 모양으로 높고 뾰족하게 형성된 화산을 말한다.

4. 순상 화산(아스피테) : 주로 염기성 용암으로 형성된 완경사의 화산으로서 하와이의 로아산·한국의 한라산 등이 이에 해당된다.

5. 용암 대지(페디오니테) : 용암이 범람하여 형성된 대지로서 우리나라의 개마고원, 인도의 데칸 고원, 미국의 콜럼비아 고원 등이 이에 해당된다.

 

 

5. 풍화 작용

• 풍화 작용의 정의

지표에 노출되어 있는 암석이 물, 온도 및 압력의 변화, 생물의 작용 등으로 잘게 부숴지거나 분해되는 작용을 풍화 작용이라고 한다. 풍화 작용은 지각 최상층의 기반암을 다양한 크기의 암설로 파괴하기 때문에 가장 기본적인 지형 형성 작용의 하나로 기계적 풍화 작용과 화학적 풍화 작용은 서로 결부된 상황에서 진행되는 경우가 많다.

• 풍화 작용의 종류

기계적 풍화 작용과 화학적 풍화 작용이 있으며, 기계적 풍화 작용은 한랭 건조한 지역에서, 화학적 풍화 작용은 온난 습윤한 지역에서 우세하게 일어난다.

• 기계적 풍화 작용

압력과 기온의 변화같은 물리적 요인에 의해 지표면의 암석이 잘게 부숴지는 작용을 기계적 풍화 작용이라고 하며, 이는 건조한 사막 지방, 한랭한 극지방, 고산 지대에서 우세 하게 일어난다. 기계적 풍화 작용에는 다음과 같은 것들이 있다.  

 

1) 물(동결)에 의한 쐐기(서릿발) 작용 : 암석의 틈에 스며든 물이 얼면서 부피가 증가하거나 지하수에 녹아 있던 광물 성분이 암석의 틈 속에서 광물 결정으로 변하면서 주위에 압력을 가하여 암석이 잘게 부서지는 작용

 

2) 박리 작용(하중의 제거) : 지하 깊은 곳에서 암석이 지표로 노출될때 압력의 감소로 인해 부피가 팽창하여 암석 표면이 양파 껍질처럼 얇게 떨어져 나가면서 부숴지는 작용이다.

 

3) 식물의 작용(나무뿌리의 쐐기 작용) : 암석 틈에 있는 식물 뿌리가 성장하면서 틈을 넓혀 암석이 부숴지는 작용이다.

 

4) 기온의 변화(열에 의한 팽창과 수축) : 기온차가 심할 때 암석을 구성하는 광물의 팽창과 수축하는 정도에 차이가 있기 때문에 수축과 팽창이 반복되면 암석에 틈이 생기면서 부숴진다.

• 화학적 풍화 작용

지표면에 노출된 암석이 물이나 대기 성분과 화학 반응하여 암석의 화학 성분이 변하면서 잘게 부스러지거나 용해되는 작용을 화학적 풍화 작용이라고 한다. 화학적 풍화 작용은 온난 습윤한 열대 지방, 해안 지방, 저지대 등에서 우세하게 일어난다. 기계적 풍화 작용에 의해 암석이 잘게 부수어지면 표면적이 커지므로 화학적 풍화가 더욱 촉진된다. 화화적 풍화작용에는 다음과 같은 것들이 있다.

1) 산화 작용 : 철의 산화에 의한 적색토

 

2) 탄산 염화 작용 : 석회암 지대의 테라로사

 

3) 가수 분해 작용 : 장석류의 가수 분해