상부맨틀의 운동과 플룸 구조론

1. 상부맨틀의 정의와 구성

상부맨틀은 지구 내부 구조 중 맨틀의 상단부에 위치한 부분으로, 지구의 표면과 핵 사이에 존재한다. 상부맨틀은 지구 반지름의 약 30%를 차지하며, 지구 전체 질량의 약 68%를 구성한다. 이는 상부맨틀이 지구 내부 구조에서 가장 두꺼운 층임을 의미하며, 대략 깊이 410km에서 660km까지 확장된다. 상부맨틀은 고체 상태이면서도 점성도가 매우 높아 장기적인 흐름이 가능하며, 이러한 성질 덕분에 대류 운동이 활발히 일어난다. 상부맨틀은 주로 암석인 감람셀이 풍부한 광물로 구성돼 있으며, 특히 감람암(감람셀이 포함된 고온 암석)이 주를 이룬다. 이 암석들은 섭입 서열과 플룸의 영향을 받으며, 고온과 압력에 의해 물리적·화학적 변화를 겪어 유동성을 띠게 된다. 상부맨틀의 구성 광물인 감람셀이 적어도 300°C 이상에서 용융되지 않으며, 대신 유동하는 성질을 갖고 있어 맨틀 대류를 통해 열과 물질이 이동한다. 상부맨틀은 지구 내부에서 열 에너지를 운반하는 중요한 역할을 하며, 이와 관련해 2xxx년 국제지구물리학연구기관(IUGG)이 발표한 자료에 따르면 상부맨틀의 대류는 지구 전체 지각판 이동의 약 90% 이상을…