기반암(bedrock) 세계

nugget

Nugget-story

응용지질학/지질학

지진과 판구조론(확장경계, 수렴경계, 변환단층 경계)-지진예측

고지중해 2020. 9. 17. 14:29
728x90
반응형

진원의 위치 및 지진파의 초기 운동자료는 판구조론의 정당성을 입증하는 가장 정확한 증거를 제시하여 주었다. 그림 16.16에 나타난 바와 같이 판 경계부는 좁은 지진대에 의해서 그 윤곽이 잘 나타나고 있다. 판 경계부에서의 판의 상대운동은 초기운동의 연구를 통해서 결정되어질 수 있다.

2장에서 우리는 다음과 같은 세 가지의 판 경계가 있음을 알았다 ; (1)발산경계 또는 확장경계, 열곡이나 해저 산맥이 여기에 속한다; (2) 변환단층경계; (3)수렴경계, 해구나 또는 대륙의 충돌대가 여기에 속한다. 이러한 판경계부들은 각각의 독특한 지진파의 초기운동과 지진심도의 특징을 보여준다. 그림 1.18을 다시 살펴보면 각 판경계의 종류별로 거기에 수반되는 지지의 형태가 나타나고 있음을 알 수 있다.

 

-확장경계

확장중심에서는 이곳을 중심으로 인접한 두 개의 판이 반대 방향으로 떨어져 나가는 운동을 하는 데 인장력이 작용하고 판의 두께가 얇다. 이러한 인장력으로 인해서 이 지역에서는 정단층이 주로 발생한다. 초기운동에 의한 연구결과에서도 이 지역에서는 주로 정단층에 의한 지진이 발생하고 있음을 확인하였다.

이 지역에서 발생하는 지진은 비교적 규모가 작고 진원의 깊이는 최대 100km 이고 대부분은 20km 이하의 천발지진이다. 이러한 사실은 이 확장경게 하부에서는 암석권의 두께가 얇고 연성의 연약권이 지표 가까이에 발달되어 있음을 말해 준다.

 

-수렴경계

2장에서 언급한 바와 같이 수렴경계는 다음 두 가지 종류가 있다. 하나는 섭입경계로 여기서는 해양지각의 하부에 놓인 암석권이 연약권과 맨틀 속으로 침강하게 된다. 두 번째 종류의 수렴경계는 두 개의 대륙판이 충돌하는 경우이다. 각의 수렴경계는 매우 복잡하고 독특한 지진황동의 특성을 보여준다.

해양 암석권이 섭입하는 곳에서는 복잡한 응력장이 형성되어 다양한 형태의 지진이 발생한다(그림2.7참조). 암석권은 침강함에 따라 위어지게 되는데 이처럼 휘어진 암석권의 상부에서는 인장력이 작용하고 이로 인해서 정단층이 발생한다. 여기서의 지진은 보통 그 진원의 심도가 얕고, 규모가 작으며 정단층형의 초기운동을 보여준다. 그러나 대체로 섭입작용은 하나의 판이 다른 판의 하부에서 마찰운동을 수반하기 때문에 이러한 운동이 일어나는 두 판의 경계는 층 상단층의 성질을 가지고 있다. 이때 적어도 100km깊이(상하 두 암석권의 판이 접촉하고 있는 지역) 이내의 지진은 큰 리히터규모를 가지며 언제나 층상단층 작용을 지시하는 초동을 가진다. 섭입암석권이 연약권을침투하는 100km이하의 심도에서는 판의 내부에서 지진이 발생한다. 이러한 지진은 인장력에 의한 정단층과 압축력에 의한 역단층을 함께 나타낸다. 섭입판 내부의 인장력에 의한 심발지진의 존재는 암석권이 자체 하중에 의해서 맨틀 속으로 침강하고 있음을 지시하는 것이다.

충돌경계는 두 대륙의 충돌이 일어나는 장소이다. 인도와 아시아 대륙이 충돌하고 있는 히말라야산맥은 대표적인 충돌경계이다. 출동경계는 수백km에 달하는 넓은 지역에 발달하고 있으며 이 지역은 그림 2.7C에서 보는 바와 같이 심한 압축력으로 인하여 층상단층이 발달되어있다.

이 지역에서는 암석권이 두껍게 발달한다. 진원심도는 약 300km 까지 분포하고 대규모 지진이 발생할 수 있으며 초기운동은 층상단층의 특성을 보여준다.

 

-변환단층 경계

15장에서 살펴본 바와 같이 변화단층은 암석권을 절단하는 대규모의 수직 주향이동단층이다. 이곳에서는 두 개의 판이 서로 스쳐 미끄러지는 운동이 일어난다(그림2.7D).

초기운동의 연구결과 변환단층경계에서는 주향이동운동이 일어나는 것으로 밝혀졌다. 진원은 대부분 100km 이하의 천발지진이나 대규모 지진이 종종 발생한다. 진원의 분포를 보면 변환단층이 대류지각에 나타나는 경우에는 이들이 하나의 단층면이 아니고 여러 개의 서로 나란한 단층들의 집합체로서 발달하고 있음을 보여준다. 산안드레아스 단층은 이러한 변환단층의 대표적인 예이다.

 

지진예측

지진은 가장 끔찍한 자연 재해의 하나이다. 따라서 세계적으로 지진에 대한 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있는 것은 당연한 일이다. 이러한 연구를 통하여 지진의 예측능력은 당연한 일이다. 이러한 연구를 통하여 지진의 예측능력은 당연한 일이다. 이러한 연구를 통하여 지진의 예측능력을 크게 향상시키는 것은 우리가 다같이 바라고 있는 바이다.

중국은 가공할 지진을 여러 차례 경험하였기 때문에 중국의 과학자들은 지진예측을 위해서 할 수 있는 모든 노력을 시도하였다. 그들은 심지어 동물들의 행태를 면밀히 관찰하기도 하였는데 이를 통해서 성공적인 지진예측을 한 일이 있었다. 1969718일 천진시 공원의 동물원관리인들은 동물들이 매우 이상하게 행동을 하는 것을 관찰하였다. 평소에 조용하게 지내는 곰이 소리를 지그로, 백조들이 물 근처로 접근하는 것을 두려워하며, 야크들이 음식을 먹지 않고, 뱀들이 자기 굴속으로 들어가지 않았다. 그 관리인들은 이 사실을 지진예측기관에 보고하였으며 같은 날 정오경에 규모 7.4의 지진이 발생하였다.

지진발생 전의 비정상적인 동물들의 행동에 관한 비공식적인 보고는 많이 있었으나 체계적으로 이루어진 경우는 천진 지진이 유일하다. 불행히도 대부분의 지진은 사전에 별다른 징후를 보여주지 않는다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 동물들의 행동에 대해 계속 관심을 가지고 있으며 그 밖에도 여러 가지 현상들에 대해 연구를 계속하고 있다.

현재 대부분의 지진예측에 관한 연구들은 탄성으로 변형된 암석내부의 특성이 일으킬 수 있는 변화들에 관한 것으로서, 예를 들면 암석의 자기장이나 전기전도도, 공극률 등이 있다. 우물수위의 변화와 같은 간단한 관찰을 통해서도 공극율의 변화를 감지할 수 있다. 지반의 경사변화나 고도의 변화는 변형의 증가를 시사한다. 가장 현저한 변화는 심하게 변형된 암석 내부의 소규모 균열이나 단열의 발달이다. 이러한 변화들은 수많은 미세지진들이나 전진을 야기할 수 있으며 그들은 큰 지진의 발생을 예고하는 증거가 될 수 있다. 가장 성공적인 지진예측은 1975년에 중국의 과학자들에 의해서 이루어진 규모 7.3의 해청에서 발생한 지진으로, 이것은 서서히 일어난 지표의 경사현상과, 소규모 전진의 집중적인 발생을 근거로 이루어진 것이었다.

이 지진으로 도시의 절반이 파괴되었으나 관계기관에 의해서 약 100만명의 인구가 사전에 대피하여 결과적으로 인명피해는 수백 명에 불과하였다.

판 경계부와 같이 지진이 빈번하게 발생하는 지역에서는 지진 발생의 주기를 파악할 수 있다. 이러한 경우에는 언제 어느 곳에서 큰 지진이 발생할 것인지를 예측할 수 있다. 물론 이러한 지역에서는 지진발생이 임박한 시점에서 정밀한 지진의 감시가 가능하다. 지진발생 양상의 연구결과 태평양 주변부에서 몇 개의 지진발생 잠재지역이 존재하는 것으로 밝혀졌다(그림16.19). 이러한 지역에서는 몇 가지 이유로 인해서 오랫동안 지진이 발생하지 않고 계속해서 변형의 축적이 일어나고 있다. 이 지진발생 잠재지역은 앞으로 대규모 지진이 발생할 가능성이 가장 높은 지역이기 때문에 지진학자들의 최대 연구대상이 되고 있다.

그림 16.19 환태평양 지진대의 지진발생 잠재지역 분포도
그림에 표시된 지진발생 잠재지역은 과거 규모 7.0 또는 그 이상의 지진이 발생하였으나 최근에는 지진활동이 없었던 지역이다. 이 지역에서는 현재 변형작용이 진행 중이어서 조만간 대규모 지진이 발생할 확률이 높아지고 있다.

 

 

----  잘 보셨으면  "좋아요" 부탁해요?  010-3816-1998. 감사함다. -----

728x90
반응형
사업자 정보 표시
사업자 등록번호 : -- | TEL : --