동아시아 대이동과 서북태평양 변형 해구의 확산판 재구성

초록

인도-아시아 충돌(≈50 Ma) 이후 동아시아가 약 1 200 km 북쪽으로 이동하면서, 동북·동남아시아에 걸친 거대한 우측 전단(덱스트럴) 풀-어파트 해구계가 형성되었다. 풀‑어파트 규모, 고자기 데이터, 티베트 고원 수축 부족량을 종합하면 남중국 블록을 중심으로 동아시아 전역이 비강직성(diffuse) 변형을 겪었음을 확인한다. 저자는 50, 35, 15, 5 Ma 네 시점의 전역 판구조 재구성을 제시하고, 해구 발달 단계와 티베트 고원의 상승 단계가 서로 연동됨을 보여준다. 또한, 초기 필리핀해는 현재보다 20° 남쪽에 위치한 좌측 전단 팝업 구조였으며, 일본해와 시코쿠·파레세벨라 해구의 개방·확장은 동아시아 판의 동진과 일치한다.

상세 분석

본 논문은 서북태평양 변형 해구계가 인도-아시아 충돌에 의해 유발된 동아시아 대이동의 직접적인 결과임을 주장한다. 저자는 세 가지 독립적인 근거—(1) 우측 전단 풀‑어파트 해구계의 전체 풀‑어파트 양, (2) 동아시아와 북극 주변의 고자기 기록, (3) 티베트 고원의 수축 부족량—을 통해 남중국 블록이 약 1 200 km에 달하는 북쪽 이동을 겪었음을 정량화한다. 이러한 이동 규모는 전통적인 강직판( rigid‑plate) 모델이 제시하는 수십 킬로미터 수준을 크게 초과한다. 따라서 대륙과 해양 지각이 지질시간에 걸쳐 확산적인 변형(diffuse deformation)을 경험한다는 최신 개념을 지지한다.

저자는 ‘배경 확산 변형 복원법’을 개발하여, 유라시아판 전체와 북극 주변의 비강직성 변형을 수치적으로 재구성한다. 이를 바탕으로 50 Ma, 35 Ma, 15 Ma, 5 Ma 네 시점의 전역 판구조를 제시했으며, 각 시점마다 변형 해구의 발달 단계와 티베트 고원의 상승 단계가 일치한다는 점을 강조한다. 초기(≈50 Ma)에는 대규모 rift 단계가 진행되어, 동아시아가 급격히 북쪽으로 이동하면서 동북·동남아시아에 걸친 연속적인 우측 전단 풀‑어파트 해구가 형성된다. 이후(≈15 Ma) 티베트 고원의 급격한 고도가 상승하면서, 해구들은 post‑rift 단계로 전이하고, 해저 확장 속도가 감소한다.

특히, 논문은 초기 필리핀해가 현재 위치보다 약 20° 남쪽에 자리한 좌측 전단(transpressional) 팝업 구조였으며, 이후 동아시아 판의 동진에 따라 현재 위치로 이동했다고 제시한다. 일본 해구의 경우, 일본해가 형성되는 동안 일본 열도가 동쪽으로 이동하면서 시코쿠 해구가 개방되고, 파레세벨라 해구가 폭넓게 확장되는 메커니즘을 설명한다. 이러한 변형은 모두 동아시아 판이 비강직적으로 남북·동서 방향으로 동시에 변형된 결과로, 기존의 강직판 경계 모델로는 설명이 어려운 복합적인 변형 양상을 보여준다.

결론적으로, 본 연구는 동아시아 대이동과 서북태평양 변형 해구계 사이의 인과관계를 정량적으로 입증하고, 확산판( diffuse‑plate ) 개념을 실제 지질 기록에 적용한 선구적인 사례라 할 수 있다. 이는 향후 대륙판 내부 변형 메커니즘을 이해하고, 전 지구적 판구조 재구성을 수행하는 데 중요한 이론적·방법론적 토대를 제공한다.