해분
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1. 개요
해분은 해양 지각의 구조적 특징을 나타내는 용어이며, 국제수로기구(IHO)가 정의한 대륙 기반 경계와 표면 연결성을 기반으로 한 경계 등 다양한 기준으로 구분된다. 해양 분지는 대륙에서 유입된 퇴적물을 모으는 퇴적 분지 역할을 하며, 판의 운동, 해령, 해구의 형성, 해양 지각의 생성과 소멸 등 지구 역학적 과정을 반영한다. 전 세계적으로 태평양, 인도양, 대서양, 북극해, 남극해 등에 다양한 해분이 존재하며, 한반도 주변에도 울릉 분지를 비롯한 여러 해분들이 분포한다.
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- 해분 - 폭스만
폭스만은 캐나다 북극 제도에 위치한 얕은 해역으로, 주변 해역과 연결되며, 격렬한 조류와 바람으로 폴리냐와 해안 수로가 많고, 다양한 해양 포유류와 조류의 중요한 서식지이다.
| 해분 | |
|---|---|
| 해분 | |
| 학문 분야 | 해양지질학 |
| 정의 | 해저의 지질학적 분지 |
| 관련 용어 | 해양학, 지리학 |
2. 해양 분지의 경계
해양 분지의 경계는 크게 대륙을 기반으로 하는 전통적인 경계와 해수 표면의 연결성을 기반으로 하는 현대적인 경계로 나눌 수 있다. 1953년 국제수로기구(IHO)에서 발행한 "대양과 바다의 경계"는 대륙의 지리적 특징과 적도를 기준으로 해양 분지를 정의했으며[2], 2000년에는 남극에서 남위 60°까지 뻗어 있는 남극해(남빙양)를 추가로 인정했다.[3] 그러나 해양학자들은 해양 분지가 서로 연결되어 있기 때문에 하나의 단일 해양 분지로 보는 것을 선호하기도 한다.
2. 1. 대륙 기반 경계
'''"대양과 바다의 경계"'''는 1953년 국제수로기구(IHO)에서 발행한 문서로, 오늘날 널리 알려진 해양 분지를 정의했다.[2] 주요 해양 분지에는 발트해(3개의 하위 구분), 북해, 그린란드해, 노르웨이해, 랍테프해, 멕시코만, 남중국해 등이 있다. 이러한 경계는 항해 지침 편집의 편의를 위해 설정되었으며, 지리적 또는 물리적 근거가 없고 현재까지 정치적 의미도 없다. 예를 들어, 북대서양과 남대서양 사이의 경계는 적도에 설정되어 있다.[2]
이전 자료(예: Littlehales 1930)[4]에서는 해양 분지를 대륙의 보완적인 부분으로 간주하며, 침식이 대륙을 지배하고 그로 인해 생성된 퇴적물이 해양 분지에서 끝난다고 보았다. 이는 해양이 대륙보다 낮아 대륙에서 침식된 쇄설성 퇴적물과 강수 퇴적물을 모으는 퇴적 분지 역할을 한다는 사실로 뒷받침된다. 또한 해양 분지는 산호초, 규조류, 방사충, 유공충과 같은 탄산염 및 규산염을 분비하는 생물의 골격을 보관하는 역할도 한다. 그러나 더 현대적인 자료(예: Floyd 1991)[5]에서는 대부분의 퇴적이 지질학적으로 정의된 해양 분지가 아닌 대륙붕에서 발생하기 때문에 해양 분지를 퇴적물 저장소라기보다는 현무암 평원으로 간주한다.[6]
2. 2. 표면 연결성 기반 경계
해양의 흐름은 균일하지 않고 깊이에 따라 변동한다. 해양의 수직 순환은 수평 흐름에 비해 매우 느리고 심해를 관찰하는 것은 어렵다. 따라서 전체 해양(깊이와 너비)의 연결성을 기반으로 해양 분지를 정의하는 것은 불가능하다. Froyland et al. (2014)[7]는 표면 연결성을 기반으로 해양 분지를 정의했다. 이는 전 지구 해양 모델에서 얻은 단기 시간 궤적 데이터를 사용하여 표면 해양 역학의 마르코프 연쇄 모델을 생성하여 달성된다. 이러한 궤적은 해양 표면에서만 이동하는 입자의 궤적이다. 모델 결과는 특정 격자점의 입자가 해양 표면의 다른 곳으로 이동할 확률을 제공한다. 모델 결과로 행렬을 만들 수 있으며 여기서 고유벡터와 고유값이 추출된다. 이러한 고유벡터는 표면의 것(플라스틱, 바이오매스, 물 등)이 갇히는, 즉 인력 지역을 보여준다. 이러한 지역 중 하나는 예를 들어 대서양 쓰레기 섬이다. 이 접근 방식을 사용하면 5개의 주요 해양 분지는 여전히 북대서양, 남대서양, 북태평양, 남태평양 및 북극해이지만 분지 간의 경계가 다릅니다. 이러한 경계는 서로 다른 지역 간의 표면 연결성이 거의 없는 선을 보여준다. 즉, 특정 지역의 해양 표면의 입자는 다른 지역으로 이동하는 것보다 동일한 지역에 머물 가능성이 더 크다.[7]
3. 해양 지각과 해분의 형성
국제수로기구(IHO)는 1953년 "대양과 바다의 경계" 문서를 발행하여 오늘날 널리 알려진 해양 분지를 정의했다.[2] 이 해양 분지는 항해 지침 편집의 편의를 위해 설정되었으며, 지리적, 물리적 근거가 없고 정치적 의미도 없다. 예를 들어, 북대서양과 남대서양 사이의 경계는 적도로 설정되어 있다.[2]
과거에는 해양 분지를 대륙의 침식으로 생성된 퇴적물이 쌓이는 곳으로 보았다. 산호초, 규조류 등 탄산염 및 규산염을 분비하는 생물의 골격도 해양 분지에 보관된다.[5] 그러나 현대에는 해양 분지를 현무암 평원으로 여기며, 대부분의 퇴적은 해양 분지가 아닌 대륙붕에서 발생한다고 본다.[6]
3. 1. 지구의 구조
지구는 화학적 조성과 물리적 상태에 따라 맨틀, 핵, 지각의 세 부분으로 나눌 수 있다. 지각은 지구의 바깥층이며, 주로 현무암과 화강암으로 이루어진 고체 암석이다. 해수면 아래의 지각을 해양 지각, 육지의 지각을 대륙 지각이라고 한다. 해양 지각은 대륙 지각보다 얇고 밀도가 높은 현무암으로, 대륙 지각은 밀도가 낮고 주로 화강암으로 구성되어 있다. 암석권은 지각(해양 및 대륙)과 맨틀의 최상층부를 포함하며, 판이라는 조각으로 나뉜다.[8]판은 1년에 5cm~10cm 속도로 매우 느리게 움직이며 경계에서 상호작용한다. 이러한 움직임은 지구 지진 및 화산 활동의 대부분을 유발한다. 판의 상호작용 방식에 따라 세 가지 유형의 경계가 있다.
- 수렴 경계: 판이 충돌하여 밀도가 높은 판이 가벼운 판 아래로 미끄러져 들어가는 섭입이 일어난다. 해양 지각끼리 충돌하면 해구가, 해양 지각과 대륙 지각이 충돌하면 안데스 산맥과 같은 산맥이, 대륙 지각끼리 충돌하면 히말라야 산맥과 같은 거대한 산맥이 형성될 수 있다.
- 발산 경계: 판이 서로 멀어진다. 육지에서는 열곡이 형성되어 열곡대가 되고, 바다에서는 마그마가 솟아올라 해령을 형성한다.
- 변환 경계: 판이 수평으로 움직이며 지각의 생성이나 파괴가 없다. 육지와 바다 모두에서 발생하지만, 대부분 해양 지각에 있다.[9]
가장 오래된 해양 지각은 마리아나 제도 동쪽, 적도 서태평양에 있으며, 약 2억 년으로 추정된다. 이는 46억 년인 지구의 나이에 비해 매우 짧다.
2억 년 전, 판게아라는 하나의 거대한 대륙이 분열하면서 해양 분지가 축소되거나 생성되기 시작했다. 로라시아 (북아메리카와 유라시아) 대륙이 아프리카와 남아메리카에서 멀어지면서 대서양 분지가 약 1억 8천만 년 전에 형성되기 시작했다. 태평양 판은 성장하고 섭입으로 주변 판이 축소되었다. 약 1억 3천만 년 전 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남대서양이 형성되었고, 인도와 마다가스카르는 호주와 남극 대륙에서 떨어져 북쪽으로 이동했다. 9천만 년에서 8천만 년 사이 마다가스카르와 인도가 분리되면서 인도양의 확장 해령이 재편성되었다.[12] 대서양 최북단은 유럽과 그린란드가 분리되면서 형성되었다. 약 6천만 년 전 그린란드와 유럽 사이에 새로운 열곡과 해양 산맥이 형성되어 노르웨이해와 동북극해의 유라시아 분지에서 해양 지각 형성이 시작되었다.[13]
3. 2. 판의 운동
판은 서로 매우 느리게 (1년에 5cm~10cm) 움직이며, 경계를 따라 상호 작용한다. 이러한 움직임은 지구 지진 활동과 화산 활동의 대부분을 담당한다. 판이 서로 어떻게 상호 작용하는지에 따라 세 가지 유형의 경계가 있다.- 수렴 경계: 판이 충돌하고, 결국 밀도가 높은 판이 더 가벼운 판 아래로 미끄러져 들어가는 과정을 섭입이라고 한다. 이러한 유형의 상호 작용은 해양 지각과 해양 지각 사이에서 발생하여 해구를 생성할 수 있다. 또한 해양 지각과 대륙 지각 사이에서 발생하여 안데스 산맥과 같은 대륙에 산맥을 형성할 수 있으며, 대륙 지각과 대륙 지각 사이에서 발생하여 히말라야 산맥과 같은 거대한 산맥을 형성할 수 있다.
- 발산 경계: 판이 서로 멀어진다. 이것이 육지에서 발생하면 열곡이 형성되고 결국 열곡대가 된다. 가장 활발한 발산 경계는 바다 아래에 있다. 바다에서 마그마 또는 용융된 암석이 맨틀에서 솟아올라 두 개의 발산하는 판에 의해 생성된 틈을 메우면 해령이 형성된다.
- 변환 경계: 변환 단층이라고도 하며, 판 사이의 움직임이 수평일 때 발생하므로 지각이 생성되거나 파괴되지 않는다. 육지와 바다 모두에서 발생할 수 있지만, 대부분의 단층은 해양 지각에 있다.[9]
지구에서 가장 깊은 해구는 약 2500km에 걸쳐 해저에 뻗어 있는 마리아나 해구이다. 이곳은 서태평양의 화산 군도인 마리아나 제도 근처에 위치해 있다. 가장 깊은 지점은 해수면 아래 10,994m (약 7마일)이다.[10]
지구에서 가장 긴 해구는 페루와 칠레 해안을 따라 뻗어 있으며, 깊이 8,065m, 약 5900km에 이른다. 이 해구는 나스카 판이 대륙 남아메리카 판 아래로 미끄러져 들어가는 곳에서 발생하며, 안데스 산맥의 융기와 화산 활동과 관련이 있다.[11]
3. 3. 해구의 크기
Oceanic crust영어의 나이를 나타내는 도표에서 파란색은 젊은 지각, 빨간색은 오래된 지각을 나타낸다. 짙은 파란색 "선"은 대륙붕이 만나는 지역이다.[12]가장 오래된 해양 지각은 마리아나 제도 동쪽, 적도 서태평양에 있는데, 이곳은 해양 지각이 끊임없이 생성되거나 파괴되는 해양 확장 중심부에서 멀리 떨어져 있다. 가장 오래된 지각은 약 2억 년으로 추정되며, 이는 46억 년인 지구의 나이에 비해 매우 짧다.[12]
2억 년 전에는 거의 모든 육지가 판게아라는 하나의 큰 대륙을 이루고 있었고, 이후 분열되기 시작했다. 판게아가 분열되는 과정에서 태평양과 같은 일부 해양 분지는 축소되었고, 대서양과 북극해 분지와 같은 다른 분지는 생성되었다. 대서양 분지는 약 1억 8천만 년 전에 로라시아(북아메리카와 유라시아) 대륙이 아프리카와 남아메리카로부터 멀어지면서 형성되기 시작했다. 태평양 판은 성장했고, 섭입으로 인해 주변 판이 축소되었다. 태평양 판은 계속 북쪽으로 이동하고 있다. 약 1억 3천만 년 전에 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남대서양이 형성되기 시작했다. 이 무렵 인도와 마다가스카르는 호주와 남극 대륙에서 떨어져 북쪽으로 이동하여 서호주와 동남극 대륙 주변에 해저를 만들었다. 9천만 년에서 8천만 년 사이에 마다가스카르와 인도가 분리되면서 인도양의 확장 해령이 재편성되었다.[12] 대서양의 최북단 부분 또한 이 시기에 유럽과 그린란드가 분리되면서 형성되었다. 약 6천만 년 전에는 그린란드와 유럽 사이에 새로운 열곡과 해양 산맥이 형성되어 분리되었고, 노르웨이해와 동북극해의 유라시아 분지에서 해양 지각 형성이 시작되었다.[13]
4. 해양 지각의 역사와 나이
가장 오래된 해양 지각은 마리아나 제도 동쪽, 적도 서태평양에 있으며, 약 2억 년 정도로 추정된다.[12] 이는 해양 지각이 끊임없이 생성되거나 파괴되는 해양 확장 중심부에서 멀리 떨어져 있기 때문이다. 2억 년이라는 시간은 지구의 나이(46억 년)에 비하면 매우 짧다.
2억 년 전에는 거의 모든 육지가 판게아라고 불리는 하나의 큰 대륙을 이루고 있었고, 이후 분열되기 시작했다. 판게아가 분열되는 과정에서 태평양과 같은 일부 해양 분지는 축소되었고, 대서양과 북극해 분지와 같은 다른 분지는 생성되었다.
대서양 분지는 약 1억 8천만 년 전에 로라시아(북아메리카와 유라시아) 대륙이 아프리카와 남아메리카로부터 멀어지면서 형성되기 시작했다. 태평양 판은 성장했고, 섭입으로 인해 주변 판이 축소되었다. 태평양 판은 계속 북쪽으로 이동하고 있다. 약 1억 3천만 년 전에 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남대서양이 형성되기 시작했다. 이 무렵 인도와 마다가스카르는 호주와 남극 대륙에서 떨어져 북쪽으로 이동하여 서호주와 동남극 대륙 주변에 해저를 만들었다. 9천만 년에서 8천만 년 사이에 마다가스카르와 인도가 분리되면서 인도양의 확장 해령이 재편성되었다.[12] 대서양 최북단 부분 또한 이 시기에 유럽과 그린란드가 분리되면서 형성되었다. 약 6천만 년 전에는 그린란드와 유럽 사이에 새로운 열곡과 해양 산맥이 형성되어 분리되었고, 노르웨이해와 동북극해의 유라시아 분지에서 해양 지각 형성이 시작되었다.[13]
4. 1. 해양 분지의 변화
1953년 국제수로기구(IHO)에서 발행한 "대양과 바다의 경계"는 오늘날 널리 알려진 해양 분지를 정의했다.[2] 이 경계는 항해 지침 편집의 편의를 위해 설정되었고, 지리적, 물리적 근거가 없으며, 현재는 정치적 의미도 없다. 예를 들어, 북대서양과 남대서양 사이의 경계는 적도로 설정되어 있다.[2]과거에는 해양 분지를 대륙의 침식으로 생성된 퇴적물이 쌓이는 곳으로 보았다.[4] 해양은 대륙보다 낮아 침식된 쇄설성 퇴적물과 강수 퇴적물을 모으는 퇴적 분지 역할을 하며, 산호초, 규조류 등 생물의 골격도 보관한다.[5] 그러나 현대 자료에서는 해양 분지를 현무암 평원으로 간주한다.[6]
해양의 흐름은 균일하지 않고 깊이에 따라 다르며, 수직 순환은 수평 흐름보다 매우 느리다. Froyland et al. (2014)는 표면 연결성을 기반으로 해양 분지를 정의했다.[7] 이들은 표면 해양 역학의 마르코프 연쇄 모델을 만들어 특정 격자점의 입자가 해양 표면의 다른 곳으로 이동할 확률을 나타내는 행렬을 만들고, 고유벡터와 고유값을 추출했다. 고유벡터는 표면의 물질이 갇히는 인력 지역을 보여주는데, 예를 들어 대서양 쓰레기 섬이 있다. 이 접근 방식에서는 5개의 주요 해양 분지(북대서양, 남대서양, 북태평양, 남태평양, 북극해)는 유지되지만, 분지 간 경계는 달라진다.
가장 오래된 해양 지각은 마리아나 제도 동쪽, 적도 서태평양에 있으며, 약 2억 년으로 추정된다. 2억 년 전, 판게아라는 하나의 큰 대륙이 분열하면서 태평양은 축소되고 대서양과 북극해 분지가 생성되었다. 약 1억 8천만 년 전 로라시아(북아메리카와 유라시아) 대륙이 아프리카와 남아메리카로부터 멀어지면서 대서양 분지가 형성되기 시작했다. 약 1억 3천만 년 전 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남아 대서양이 형성되었고, 인도와 마다가스카르는 호주와 남극 대륙에서 떨어져 북쪽으로 이동했다. 9천만 년에서 8천만 년 사이에 마다가스카르와 인도가 분리되면서 인도양의 확장 해령이 재편성되었다.[12] 대서양 최북단 부분은 유럽과 그린란드가 분리되면서 형성되었고, 약 6천만 년 전 그린란드와 유럽 사이에 새로운 열곡과 해양 산맥이 형성되어 노르웨이해와 동북극해의 유라시아 분지에서 해양 지각 형성이 시작되었다.[13]
4. 2. 현재 해양 분지의 상태
'''"대양과 바다의 경계"'''는 1953년 국제수로기구(IHO)에서 발행한 문서로, 오늘날 널리 알려진 해양 분지를 정의했다.[2] 발트해, 북해, 그린란드해, 노르웨이해, 랍테프해, 멕시코만, 남중국해 등 주요 해양 분지는 더 작은 부분으로 나뉜다.[2] 이러한 경계는 항해 지침 편집의 편의를 위해 설정되었고, 지리적 또는 물리적 근거가 없으며, 현재 정치적 의미도 없다. 예를 들어, 북대서양과 남대서양 사이의 경계는 적도에 설정되어 있다.[2] 2000년까지 생략되었던 남극해는 현재 국제수로기구에서도 인정하고 있다.[3]해양학자들은 여러 분지 대신 하나의 단일 해양 분지를 언급하는 것을 선호하는데, 해양 분지가 서로 연결되어 있기 때문이다. Froyland et al. (2014)는 표면 연결성을 기반으로 해양 분지를 정의했다.[7] 이는 전 지구 해양 모델에서 얻은 단기 시간 궤적 데이터를 사용하여 표면 해양 역학의 마르코프 연쇄 모델을 생성하여 달성된다. 이 접근 방식을 사용하면 5개의 주요 해양 분지는 여전히 북대서양, 남대서양, 북태평양, 남태평양 및 북극해이지만 분지 간의 경계가 다르게 나타난다.[7]
가장 오래된 해양 지각은 마리아나 제도 동쪽, 적도 서태평양에 있으며 약 2억 년으로 추정된다.[12] 2억 년 전에는 거의 모든 육지가 판게아라고 불리는 하나의 큰 대륙을 이루고 있었고, 이후 분열되기 시작했다. 판게아가 분열되는 과정에서 태평양과 같은 일부 해양 분지는 축소되었고, 대서양과 북극해 분지와 같은 다른 분지는 생성되었다.[12]
개별 해양 분지가 차지하는 면적은 과거에 지각판 움직임 등으로 인해 변동했다. 활발하게 성장하는 해양 분지의 요소에는 융기된 해령, 측면의 심해 구릉이 심해 평원으로 이어지고 해구가 있다.
대서양과 북극해는 활발하게 성장하는 해양 분지의 좋은 예이며, 지중해는 축소되고 있다. 태평양 또한 확장 능선과 해구를 모두 가지고 있음에도 불구하고 활발하게 축소되는 해양 분지이다. 비활성 해양 분지의 가장 좋은 예는 멕시코만이다.[15] 알류샨 분지는 비교적 비활성적인 해양 분지의 또 다른 예이다.[16] 미오세에 형성된 동해의 일본 분지는 최근 변화가 비교적 미미했음에도 불구하고 여전히 구조적으로 활발하다.[17]
5. 세계의 해분
쿠릴 해분, 동해 분지, 야마토 해분, 쓰시마 해분, 시코쿠 해분, 서 필리핀 해분, 팔라우 벨라 해분, 북서 태평양 해분 등 다양한 해분들이 일본 근해에 위치한다.
세계의 해분은 크게 태평양, 인도양, 대서양, 북극해, 남극해의 해분으로 나눌 수 있다.
5. 1. 태평양
마리아나 제도 동쪽, 적도 서태평양에는 가장 오래된 해양 지각이 있다. 이곳은 해양 지각이 끊임없이 생성되거나 파괴되는 해양 확장 중심부에서 멀리 떨어져 있다. 가장 오래된 지각은 약 2억 년으로 추정되며, 이는 46억 년인 지구의 나이에 비해 매우 짧다.[12]2억 년 전에는 거의 모든 육지가 판게아라고 불리는 하나의 큰 대륙을 이루고 있었고, 이후 분열되기 시작했다. 판게아가 분열되는 과정에서 태평양과 같은 일부 해양 분지는 축소되었고, 대서양과 북극해 분지와 같은 다른 분지는 생성되었다. 대서양 분지는 약 1억 8천만 년 전에 로라시아(북아메리카와 유라시아) 대륙이 아프리카와 남아메리카로부터 멀어지면서 형성되기 시작했다. 태평양 판은 성장했고, 섭입으로 인해 주변 판이 축소되었다. 태평양 판은 계속 북쪽으로 이동하고 있다. 약 1억 3천만 년 전에 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남아 대서양이 형성되기 시작했다. 이 무렵 인도와 마다가스카르는 호주와 남극 대륙에서 떨어져 북쪽으로 이동하여 서호주와 동남극 대륙 주변에 해저를 만들었다. 9천만 년에서 8천만 년 사이에 마다가스카르와 인도가 분리되면서 인도양의 확장 해령이 재편성되었다.[12]
5. 2. 인도양
- 소말리아 해분
- 중앙 인도양 해분
- 서호주 해분
5. 3. 대서양
로라시아(북아메리카와 유라시아) 대륙이 아프리카와 남아메리카로부터 멀어지면서 약 1억 8천만 년 전에 대서양 분지가 형성되기 시작했다. 약 1억 3천만 년 전에는 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남아메리카 대서양이 형성되기 시작했다. 대서양의 최북단 부분은 9천만 년에서 8천만 년 사이에 유럽과 그린란드가 분리되면서 형성되었다. 약 6천만 년 전에는 그린란드와 유럽 사이에 새로운 열곡과 해양 산맥이 형성되어 분리되었고, 노르웨이해와 동북극해의 유라시아 분지에서 해양 지각 형성이 시작되었다.[13]대서양의 해분은 다음과 같다.
- 래브라도 해분
- 마데이라 해분
- 베르데 곶 해분
- 북아메리카 해분
- 앙골라 해분
- 아굴라스 해분
- 브라질 해분
- 아르헨티나 해분
5. 4. 북극해
북극 해분은 크게 유라시아 해분과 아메라시아 해분으로 나뉜다.- 유라시아 해분
- 아문젠 해분
- 난센 해분
- 아메라시아 해분
- 캐나다 해분
- 마카로프 해분
약 6천만 년 전, 그린란드와 유럽 사이에 새로운 열곡과 해양 산맥이 형성되어 분리되면서 노르웨이해와 동북극해의 유라시아 분지에서 해양 지각 형성이 시작되었다.[13]
5. 5. 남극해
- 웨델 해분
- 엔더비 해분
- 아문젠 해분
- 벨링스하우젠 해분
6. 한반도 주변 해분
울릉분지는 한반도 주변의 해분이다.
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