[표지로 읽는 과학] 안데스 산맥은 어떻게 지구상 가장 긴 산맥이 됐나

2019.01.27 12:00
네이처
네이처

이번 주 국제학술지 ‘네이처’는 역동적인 안데스 산맥의 모습을 표지에 실었다. 남미 서부 태평양 연안을 따라 베네수엘라에서 아르헨티나까지 7개국에 걸쳐 남북으로 길게 뻗어 있는 안데스 산맥은 지구상에서 가장 긴 산맥으로 길이가 7000㎞에 달한다. 현재 안데스 산맥에는 해발고도 6100m 이상의 고봉이 50여 개에 이른다.

 

안데스 산맥은 태평양 동쪽에 있는 해양 지각판인 ‘나즈카 판’이 남미 대륙에 부딪혀 전복되면서 형성됐다. 나즈카 판의 끝은 지각 아래의 맨틀로 말려 들어갔다. 지질학적으로는 이를 ‘섭입’이라고 한다. 이 과정에서 나즈카 판이 남미 대륙을 계속 밀면서 대륙의 지각이 압축됐고 그 결과 안데스 산맥이 형성된 것이다. 안데스 산맥의 상승은 기후 변화와 지각 변동, 생물 다양성의 원동력이 됐지만 어떻게 이렇게 길게 산맥이 솟아올랐는지는 밝혀진 바 없었다.
 
이런 가운데 첸이웨이 미국 휴스턴대 지구대기과학과 교수팀은 나즈카 판이 남미 대륙과의 충돌 후 북쪽에서 섭입되기 시작해 점차 남쪽까지 뻗어나가면서 지금의 긴 안데스 산맥을 형성한 것으로 나타났다고 네이처 24일자에 발표했다. 1억 년 전 중생대 후기 이후 나즈카 판의 섭입 과정과 이에 따른 안데스 산맥의 진화 과정을 이론 모델을 통해 시뮬레이션한 결과다.
 
연구진에 따르면 나즈카 판의 끝자락은 8000만 년 전 지금의 안데스 산맥의 북쪽 끝에서 남미 대륙과 맞닿아 섭입되기 시작했다. 당시만 해도 남쪽에서는 섭입이 일어나지 않았다. 이후 나즈카 판이 남미 대륙을 미는 과정에서 섭입 지점이 점차 남쪽으로 확대됐고 약 5500만 년 전 이후에는 지금의 남안데스에서도 섭입 현상이 일어나기 시작했다. 5500만 년 전까지만 해도 안데스 산맥은 지금처럼 길지 않았다는 뜻이다.
 
또 기존에는 중생대 후기 이후 나즈카 판이 안정적인 단계로 접어들었다고 알려져 있었지만, 연구진의 분석 결과에 따르면 나즈카 판은 중생대 후기 이후에도 순간순간 국지적인 변화를 겪어온 것으로 나타났다. 두 사람이 서로 손을 맞대고 비슷한 크기의 힘으로 밀고 있으면 팔이 부들부들 떨리더라도 크게는 아무런 움직임이 없는 것처럼 보인다. 나즈카 판과 남미 대륙도 이와 비슷한 상태로 불안정한 움직임을 보여 왔다는 것이다.
 
첸 교수는 “이번 연구 결과는 안데스 산맥이 지금처럼 세계에서 가장 길게 뻗을 수 있었던 이유를 설명해 준다”며 “안데스 산맥이 나즈카 판과 하부 맨틀 사이의 상호작용 결과인 만큼 이런 상호작용이 앞으로도 지속된다면 산맥이 더 높아지거나 더 길어질 수도 있을 것으로 보인다”고 밝혔다.

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