1억7천만년 전 인도와 마다가스카르 분리될 때 남은 대륙 자투리

맨틀 플륨이 지각 분리 이끌어 …이런 '소대륙' 알려진 것보다 많을 듯

» 잃어버린 대륙 '모리티아'(가운데 길쭉한 형태). 왼쪽 섬이 마다가스카르섬, 오른쪽 끝은 인도이다. 지각의 두께를 표시한 지도로 모리셔스 일대의 지각이 일반 해양보다 훨씬 두꺼운 대륙과 비슷함을 알 수 있다. 원이 그려진 실선은 핫 스폿의 이동 경로를 100만년 단위로 표시한 것이다. 그림=토르스비크 외, <네이처 지오사이언스>

아프리카 동쪽 인도양에 위치한 모리셔스는 에메랄드빛 바다와 해수욕장으로 유명한 관광지이지만, 그 바다 밑 깊숙한 곳에 잃어버린 옛 대륙의 흔적을 간직하고 있는 것으로 밝혀졌다.
　

마다가스카르는 오래된 대륙의 한 조각이지만 거기서 동쪽으로 900㎞ 떨어진 모리셔스는 화산섬이다. 섬 전체가 용암이 굳은 현무암으로 되어 있고, 당연히 바닷가 모래는 현무암이 잘게 쪼개져 만들어졌다.

» 해저 지각의 나이 분포도. 붉은 색으로 갈수록 젊은 지층이다. 가운데 원으로 표시된 부분이 이번에 발견된 소대륙이며 숫자는 핫 스폿이 이동한 100만년 단위의 연대를 가리킨다. 그림=토르스비크 외, <네이처 지오사이언스>
　

그런데 그 모래를 정밀하게 분석한 지구과학자들은 그곳에 까마득하게 먼 과거의 지질변동 역사가 숨겨져 있음을 발견했다. 모래 속에는 인조보석으로 쓰일 만큼 단단하고 투명한 지르콘(지르코늄 규산염)이란 광물이 들어있었는데, 그 생성 연도는 19억 7000만~6억 6000만 년 전이었다. 약 900만 년 전 분출한 용암이 굳어 생긴 섬에 19억 년 전 광물이 어떻게 들어온 것일까.

» 중생대 백악기(8300만년 전)부터 신생대 초(3300만년 전)까지 마다가스카르(초록)섬이 인도(노랑) 대륙과 분리되는 모습. 가운데 옅은 노랑 부분이 모리셔스 섬이다. Ma는 100만년을 가리킨다. 그림=토르스비크 외, <네이처 지오사이언스>

단서는 대륙과 해양의 지각이 이합집산을 거듭하는 판구조론에 있다. 세계의 대륙이 하나로 모인 초대륙은 약 1억 7000만 년 전 분리를 시작했다. 지금은 수천㎞ 떨어진 인도와 마다가스카르가 당시엔 서로 붙어있었다. 호주와 남극도 이웃이었다.
　

곤드와나 대륙의 동부인 이곳이 분리된 것은 맨틀 플륨이 솟아오르는 핫 스폿이 이곳에 있었기 때문이다. 맨틀 플륨이란 맨틀 깊은 곳으로부터 바위가 녹은 마그마가 수직으로 상승하는 현상을 가리키며 그 곳을 핫 스폿이라 부른다. 뜨거운 마그마에 달궈진 지각은 부드러워지고 결국 갈라져 분리되고 만다.
　

연구자들은 인도와 모리셔스가 분리될 때 기다랗게 늘어난 땅덩어리가 끊기면서 자투리 조각이 인도양 밑에 남았다고 설명했다. 그 대륙 조각 위에서 나중에 화산이 분출하면서 형성된 섬이 모리셔스인 것이다. 노르웨이대 연구자들은 모리셔스 아래 묻혀있는 소대륙을 ‘모리티아’라고 이름붙였다.

모리티아는 대륙이 분열하는 과정에서 수백~수천만년 동안 서서히 바다 밑으로 가라앉고 그 위에 새로 용암이 뒤덮는 일이 벌어졌지만 아직까지 사라지지 않고 남아있는 것이 세이셸 제도이다. 이 섬은 대륙 지각을 구성하는 암석인 화강암으로 이뤄져 있다. 또 모리셔스와 인도양 일부 지역의 땅 밑 10㎞쯤 파고 들어가면 옛 소대륙의 파편을 볼 수 있을 것이라고 연구진은 밝혔다.

» 7억 5000만년 전 초대륙 로디니아에서 인도와 마다가스카르와 함께 붙어있는 모리시아 소대륙의 위치. 그림=토르스비크

곤드와나가 분리돼 소대륙이 생겨난 것은 공룡이 번창하던 중생대 백악기이지만, 소대륙를 구성하는 대륙 지각물질의 역사는 모리셔스 모래사장의 지르콘이 가리키듯 육지에는 아무런 생물의 흔적이 없고 다에만 원시적 단세포 생물이 있던 선캄브리아 시대까지 거슬러 오른다. 
　

연구자들은 모리티아처럼 화산암으로 덮여 드러나지 않은 소대륙이 이제까지 알려진 것보다 더 많을 것이라고 밝혔다. 동해에도 울릉대지 등 한반도에서 일본이 떨어져 나가면서 남은 대륙의 자투리가 해저에 남아있다.

■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:
A Precambrian microcontinent in the Indian Ocean
Trond H. Torsvik, Hans Amundsen6 Ebbe H. Hartz, Fernando Corfu, Nick Kusznir, Carmen Gaina, Pavel V. Doubrovine, Bernhard Steinberge, Lewis D. Ashwal, Bjørn Jamtveit
Nature Geoscience DOI: doi:10.1038/ngeo1736
　
조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr