판구조론을 공부하다가 slap pull현상과 roll back현상에 대해 질문드립니다.
Slap pull이 판을 움직이는 동력으로 작용하는 힘(?)이고 roll back이 해양지각판의 밀도가 상부연약권 밀도보다 커지게되면 자발적으로 침강하게 되면서 접한 대륙판을 잡아당기는 현상이라고 알고 있는데요. 이 두 현상이 겉으로 보기에는 비슷해 보아는데 동일한 현상으로 보아도 되는 것인지 궁금합니다.
그리고 slap pull현상에서 섭입하는 판의 끝머리가 온도하강과 횡압력의 작용으로 밀도가 증가하여 침강한다고 다른 질문글에서 보았는데 온도가 왜 하강하는 것인디 궁금합니다. 지구 중심으로 침강하면 온도가 올라가야 하는 것 아닌가요..?
해령은 뜨거운 맨틀 물질이 상승하는 곳이며 열류량이 높고 암석권이 얇습니다. 높이 솟구친 해령에서 멀어질수록 열류량은 감소하며 그 결과 밀도가 커지고 암석권이 두꺼워지며 점차 주저 앉게 됩니다. 해령에서 멀어지는 판이 다른 판을 만나게 되어 아래로 꺽이면서 침강하는 곳은 열류량이 가장 적은 편이고, 그래서 slab이 매우 무거워집니다. 다시 말해 slab이 육중해지는 주요한 까닭은 열류량이 높은 곳에서 멀어짐에 따라 냉각되기 때문입니다.
판이 지하로 내려갈수록 온도가 상승하는 것은 맞지만 중요한 것은 주변과의 온도 차이입니다. 판이 침강하는 곳의 주변 온도 역시 상승하므로 상대적으로 slab의 온도가 낮게 유지된다면 slab의 하강은 계속될 수 있습니다. 주변의 연약권보다 높은 밀도를 유지하면서 침강하는 판이 잡아당기는 현상을 slab pull이라고 합니다.
만약 slab의 침강 속도가 매우 커서 판의 평균적인 수렴속도보다 더 큰 경우에는 slab의 경사가 점점 급해지는 roll-back 현상이 생깁니다. roll-back은 slab이 무거울수록 그리고 섭입 경계의 길이가 길수록 더 심합니다. 그만큼 slab pull이 더 심하기 때문입니다. 이것은 결국 지표면에서는 해구가 대양 쪽으로 후퇴하는 현상을 일으키며 배호분지의 형성을 유도하기도 합니다.
정리하면, slab pull은 냉각되어 밀도가 커짐으로써 같은 깊이의 주변부보다 무거워진 slab이 판의 나머지 부분을 당기는 힘이고, slab이 특히 더 무거워서 slab의 침강속도가 판의 수렴속도보다 커지면 roll-back이 발생할 수 있습니다.
참고문헌
Kearey, P., Klepeis, K. A., and Vine, F. J. (2009). Global Tectonics, Wiley-Blackwell, Hoboken