아시아의 지질과 지각 운동

[지질사] 아시아는 지구상에서 가장 최근에 형성된, 구조가 가장 복잡한 대륙이다. 아시아의 진화는 거의 40억 년 전에 시작되었지만 아직도 대륙의 절반이 넘는 지역에서 화산활동이 일어나고 있으며 대륙을 동쪽과 남동쪽에서 두르고 있는 호상열도(弧狀列島)에서는 지금도 새로운 대륙물질이 생성되고 있다. 그런 곳에서는 새로운 육지가 계속 생겨나 호상열도와 본토의 간헐적인 충돌에 의해 대륙괴에 추가되고 있다.

지질구조 현재의 지형을 대체적으로 결정지은 활발한 지각변동이 있기 이전에 이미 극도로 복잡한 지질학적 역사가 있었다. 지각운동구조를 토대로 구분한 아시아의 지질구조대(지질구조 형태와 기원의 유사성에 따라 분류된 지역)는 현재는 운동이 정지된 화석 지질구조대와 일치하지 않는다. 따라서 대륙 구조형성에 대한 논의에서 아시아의 지질구조는 서로 다른 2가지 지질구조대, 즉 고지질구조대와 지금도 활발하게 활동중인 신지질구조대로 나누어 설명하는 것이 타당하다. 고지질구조대는 안정된 대륙 중심부와 조산운동지대라는 두 부분으로 나뉜다. 대륙 중심부는 선캄브리아기(5억 7,000만~38억 년 전)에 형성되어 거의 지각변동을 겪지 않은 퇴적암으로 덮인 순상지로 이루어져 있다. 그 대표적인 순상지로는 앙가라 순상지(동시베리아)와 인도 순상지, 아라비아 순상지 등이 있다. 규모는 작지만 지각운동이 보다 심했던 고지질시대의 준순상지로는 북중국(또는 중국-한국)과 양쯔 강[揚子江] 대지, 콘툼 육괴, 북타림 분지(세린디아라고도 함)를 들 수 있다. 아시아의 고기조산대는 대륙 중심부의 주변으로 이어지며 형성되어 있는 거대한 지질구조들로 이루어져 있다. 대표적인 지역으로는 알타이드·테티사이즈(이는 다시 킴메라이드와 알파이드로 나뉨)·환태평양조산대(알파이드와 환태평양 조산대는 그 일부만이 신지질구조대에 속한다는 사실에 주목해야 함)가 있다. 선캄브리아기의 대륙 중심부는 훗날 조산대들을 형성시킨 것과 같은 지각변동과정을 통해 형성되었으나, 다음 3가지 이유 때문에 그 과정을 서로 분리해 취급하는 것이 타당하다. 첫째, 대륙 중심부는 아시아 총면적의 1/4 정도밖에 되지 않으며, 그중 1/3 미만이 지질학자들이 그 발달과정을 연구할 수 있는 노출된 선캄브리아기 암반으로 되어 있다. 둘째, 선캄브리아기 암반은 화석형성이 극도로 미약해 대륙간 또는 지역간 상호비교도 어렵다. 셋째, 고생대부터 중생대·신생대에 이르는 거의 전시기(5억 7,000만 년 전까지)를 통해 아시아 대륙 중심부는 한덩어리로 움직였으며, 그 주변에는 조산대들로 이루어진 혼성 지질구조가 형성되었다(→ 현생이언). 아시아의 고지질구조 진화는 약 5,000만 년 전 인도와 유라시아가 하나로 합쳐지면서 끝났다. 이후에 일어난 신지질구조 진화과정에서 아시아 대륙의 이전(以前) 지각구조가 변형되었다. 아시아에서 신지질구조에 속한 지역으로는 아랍 및 인도 대륙괴, 알파이드 지각경계 지역, 호상열도 등이 있다.

지질연대별 지각운동 아시아에서 생성연대가 매우 오래된 암석은 대륙 중심부에서 주로 발견된다. 30억 년 이상 되는 선캄브리아기 암석 노두는 앙가라·인도 순상지, 북중국 준순상지에서 발견되고 있다. 이 암석들은 호상열도의 마그마와 부분적인 퇴적암으로 이루어져 있으며 신기(新期) 현무암과 고기(古期) 현무암 사이에 끼어 있고, 이른바 녹암대(綠岩帶)를 따라 노출되어 있다. 앙가라 순상지의 기반은 대략 15억 년 전쯤에 형성되었다. 그러나 인도 순상지는 약 6억 년 전까지 지각활동이 지속되어 23억~24억 년 전, 약 20억 년 전, 6억 년 전 등의 여러 시기에 걸쳐 조산활동이 있었다. 아라비아 순상지의 경우, 현재의 기반형성은 약 9억 년 전 열도와 소대륙의 결합으로 시작되어 약 6억 년 전에 완료되었다. 그러나 결합된 그 소대륙 일부는 기반이 25억 년 이상 되었으며 아프리카 대륙 일부에 결합되었다. 중국 지질학자들의 북중국 준순상지 연구로 30억~35억 년 전에 열도에서 격심한 마그마 활동이 일어났다는 사실이 밝혀졌다. 당시 이 열도들은 시생대 말기(25억 년 전)까지 충돌에 의해 아시아 대륙의 원중심부에 결합되었다. 북중국 준순상지의 최종적인 형성과정은 약 17억 년 전까지 계속되었다. 양쯔 강 준순상지는 생성 연도가 짧은 편으로 가장 오래된 조산활동은 25억 년 전에 있었고 마지막 조산활동은 약 8억 년 전에 있었다. 콘툼 육괴는 별로 알려지지 않은 지층으로, 이 지층에는 최소한 23억 년이 된 선캄브리아기의 변성암이 포함되어 있다. 가장 오래된 마그마 활동은 캄브리아 중기(약 5억 3,000만 년 전)에 있었고, 이때 최종적인 지각진화가 마무리되었다. 북타림 분지는 비교적 활동 연도가 늦은 조산대에 속해 있는 얇은 쇄설층이다. 이 지층의 선캄브리아기 역사는 양쯔 강 준순상지의 역사와 유사하나, 그 퇴적 및 구조 진화상의 주요공백기와 퇴적계통의 세부과정은 서로 일치하지 않는다. 타림 쇄설층은 약 8억 년 전에 안정되었다. 아시아의 다른 대륙 중심부가 그 진화과정을 마무리짓고 있을 때, 현재의 앙가라 순상지 남동·남서부 가장자리에서는 조산활동으로 인한 지각변동이 재개되었다. 다시 시작된 이 조산활동으로 장기간에 걸친 지각함몰(바다 밑바닥이 지구 맨틀 속으로 가라앉는 현상)이 시작되었으며, 함몰된 지각에서 떨어져나온 막대한 양의 퇴적물은 먼저 생성된 지각 위에 축적되었다. 이 지각함몰과 동시에 오늘날 알타이드아시아(알타이 산맥)로 불리는 지역에서는 지각함몰과 관련된 마그마 활동과 수많은 충돌이 일어났다. 알타이드 일대에서의 조산활동에 의한 지각변동은 선캄브리아기 말기(약 8억 5,000만 년 전)부터 중생대 초기(약 2억 2,000만 년 전)까지 계속되었으며, 몽골 및 시베리아 같은 지역에서는 쥐라기 말기(1억 4,400만 년 전)까지도 계속되었다. 알타이드의 생성시기는 고생대 말기의 판게아 초대륙(2억 4,500만~3억 2,000만 년 전에 존재했었다고 믿어지는 가상의 대륙으로 모든 대륙이 하나로 합쳐져 있었음) 결합시기와 일치한다. 당시 알타이드는 판게아 초대륙의 동쪽으로 열린 거대한 3각형 만인 고(古)테티스 대양(또는 고지중해)의 북쪽에 위치해 있었다. 고테티스 대양의 남쪽 가장자리 부근에서 떨어져나간 대륙 일부는 3각형의 테티스 서쪽 정점을 중심으로 자동차 앞유리를 닦는 와이퍼처럼 한 바퀴 돌아 북쪽으로 이동했다. 킴메리아 대륙이라 불리는 이 판게아 대륙의 일부는 북쪽으로 이동하는 동안, 양쯔 강 준순상지와 콘툼 육괴 주변에 모여 있던 대륙 형성물질과 합류하게 되는데, 이 모든 대륙의 형성물질은 약 1억 8,000만~2억 1,000만 년 전 알타이드아시아와 충돌해 킴메리아 조산대를 형성했다. 킴메리아 대륙이 북쪽으로 이동하는 동안 이 대륙 뒤쪽과 곤드와나 초대륙 북쪽에는 새로운 대양인 신(新)테티스가 형성되었다. 이 새로운 대양은 곤드와나 초대륙의 대분열이 시작된 직후인 약 1억 5,500만 년 전에 사라지기 시작했다. 인도와 아랍 같은 곤드와나 초대륙의 일부분들은 에오세(약 5,000만 년 전)와 마이오세(약 1,300만 년 전)에 각각 아시아의 다른 부분들과 결합되었다. 신테티스 대양이 사라지면서 생겨난 조산대는 알파이드라고 불리며 현재의 알프스-히말라야 산맥을 형성했다. 킴메라이드와 알파이드는 모두 테티스 대양이 사라지면서 생성된 것으로, 둘을 통틀어 테티사이즈라고 부른다. 아시아 동쪽에 면해 있는 호상열도는 그 대부분이 태평양 해저가 함몰되면서 생겨났으며, 그 열도 뒤에 외연분지가 생겨난 것은 신생대(6,640만 년 전까지)의 일이었다. 이러한 지각변동은 오늘날까지 계속되고 있어 남아시아 및 동남아시아 지질구조를 결정짓는 중요한 요인이 된다. 남아시아 및 서남아시아에서는 인도와 아랍이 지금도 계속해서 연간평균 약 6cm씩 북쪽으로 이동해가고 있다. 이 지각변동은 아시아 남부의 2/3를 엄청난 힘으로 뒤틀어놓아, 터키와 미얀마 사이에 연속해서 이어진 산맥을 형성하며, 때로는 그 범위를 넓혀 터키·이란·티베트에 높은 고원지대를 형성한다. 이들 고원 내부 및 북쪽에는 카프카스 산맥 및 톈산 산맥[天山山脈] 같은 지사학적(地史學的)으로 비교적 최근에 생긴 산맥들이 있으며, 북아나톨리아 같은 거대한 주향(走向) 단층, 바이칼 호 같은 열곡분지 등이 있는데, 이들은 모두 지진활동과 관련이 있다. 이러한 지형들은 두드러진 지각변동 없이 안정된 아시아 대륙에 인도 및 아랍이 충돌하면서 불러일으킨 광범위한 영향을 그대로 보여주고 있다.