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판구조와 지진이 지열활동에 미치는 영향(Iceland의 사례연구)

전문가 제언: ○ 1915년 독일의 기상학자 Alfred Wegener는 대서양 양 해안선의 모양이 일치하는 것을 보고, 현재 지구상의 각 대륙은 약 2.5억 년 전에 Pangea라는 하나의 초대륙으로부터 갈라져 나왔다는 대륙이동설을 제시하였다. 이것이 근간이 되어 1960년대 후반에 등장한 판구조론은 현재까지 가장 성공적인 지구물리학 이론 가운데 하나로 인정받고 있다. 20세기 지구과학의 혁명적 사건인 판구조론(Theory of the plate tectonics)이 설명하고 있는 지구의 표면을 이루는 거대한 지판들이 충돌하거나 어긋날 때 판 경계부에는 단층이 만들어지고 이를 따라 지진이 발생한다.

○ 지진의 직접적인 원인은 암석권에 있는 판의 움직임이다. 이러한 움직임이 직접 지진을 일으키기도 하고, 다른 형태의 지진에너지원을 제공하기도 한다. 판을 움직이는 힘은 다양한 형태로 나타난다. 그 힘은 침강지역에서 판이 암석권 밑의 상부mantle에 비해 차고 무겁기 때문에 이를 뚫고 들어가려는 힘(섭입대 부근), 상부맨틀 위에서 판이 상승하여 분리되거나 좌우로 넓어지려는 힘(중앙해령 부근), 지구 내부의 열대류로 상부맨틀이 판의 밑부분을 끌고 이동하는 힘(맨틀 대류) 등이다.

○ 암석권은 지표에서 100km 정도 두께의 딱딱한 층이며 그 밑에는 암석권에 비해 덜 딱딱하고 온도도 높아 쉽게 변형될 수 있는 층이 존재하는데(상부맨틀), 지진이 일어날 수 있는 깊이의 한계는 여기까지로 지표로부터 약 700km의 깊이이다.

○ 판구조론에 따르면 지구의 표층 수십km 혹은 그 이상의 두께를 가진 암석권이 10여 개의 판으로 나뉘어져 있다. 이들은 각각 서로 부딪치거나 때로는 서로 포개지면서 각각 매년 평균 2cm 정도의 속도로 점성이 있는 맨틀 위를 제각기 이동하고 있다. 이러한 지각 판들의 운동은 그들의 가장자리 사이의 마찰에 의하여 경계 부위에서 저항을 받는데, 이는 두 개의 벽돌을 맞대고 문지를 때 미끄러지지 않으려는 것과 같다. 그러나 지구적인 힘이 판의 마찰저항을 초과할 수 있는 단계에 도달하면 갑작스런 미끄러짐이 일어난다. 이것이 바로 지진이다.

저자: Maryam Khodayar, Sveinbjorn Bjornsson, Pall Einarsson, Hjalti Franzson
자료유형: 학술정보