플룸 구조론

판 구조론은 판 경계에서 일어나는 일을 잘 설명하지만, 설명하지 못하는 것도 있습니다. 하와이처럼 판 한가운데에 있는 화산이 대표적입니다. 판 경계가 아닌데 왜 마그마가 올라올까요. 이 물음에 답하려면 판 아래 훨씬 깊은 곳을 봐야 합니다.

플룸은 맨틀 속을 기둥처럼 오르내리는 물질의 흐름입니다. 뜨거운 플룸은 맨틀 깊은 곳에서 주변보다 뜨겁고 가벼운 물질이 좁은 기둥을 이루며 위로 솟아오르는 흐름으로, 지표에 닿으면 열점(핫스팟)을 만듭니다. 차가운 플룸은 반대입니다 — 수렴 경계에서 가라앉은 차갑고 무거운 판이 맨틀 도중에 쌓여 있다가, 무게를 이기지 못하고 한꺼번에 깊은 맨틀로 떨어지는 흐름입니다.

이 흐름들이 확인된 것은 지진파 덕분입니다. 지진파는 뜨거운 곳에서 느려지고 차가운 곳에서 빨라집니다. 전 세계 지진 자료를 모아 맨틀 각 지점의 속도 편차를 그림으로 만들면, 느린 기둥과 빠른 덩어리가 맨틀 속에 서 있는 모습이 드러납니다.

특별히 규모가 큰 상승 흐름을 슈퍼 플룸이라고 합니다. 지구 역사에서 이런 대규모 플룸 활동이 있었던 시기에는 엄청난 양의 용암이 한꺼번에 분출한 흔적이 남습니다. 플룸 구조론은 판 구조론을 대체하는 이론이 아니라, 판 아래 더 깊은 규모의 맨틀 대류까지 시야를 넓힌 확장입니다.