지진
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지진(地震, Earthquake)은 자연적, 인공적 원인으로 인해 지구의 표면이 흔들리는 현상이다. 흔히 자연적 원인 중 단층면에서 순간적으로 발생하는 변위 자체를 지진이라고 한다.
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[편집] 원인
[편집] 자연적 원인
자연적으로 일어나는 지진의 대부분은 판 구조론과 관련되어 있다. 이런 지진은 텍토닉 지진이라고 한다. 지구의 암석권은 몇 조각으로 쪼개어져 있으며 지구 내부의 열을 원동력으로 하여 서로 다른 방향으로 일정한 속도를 가지고 이동하고 있다. 두 판이 서로 스치며 지나가는 곳에서는 마찰에 의한 변형을 야기한다. 또는 두 판이 충돌하는 곳에서는 암석에 엄청난 압축력이 작용하면서 변형을 일으킨다. 이 변형이 임계값을 넘어서면 단층면을 경계로 하여 양쪽이 서로 다른 방향으로 짧은 시간동안 급격히 이동하게 된다. 이 때, 그동안 변형 에너지로 축적되어 있던 에너지가 탄성파의 형태로 방출되면서 암석을 따라 전해지는데, 이를 지진파라고 한다. 지진 에너지로 방출되는 에너지는 지진이 가지고 있는 에너지의 10%가 채 되지 않으며, 대부분의 에너지는 암석을 깨는데 사용되어 최종적으로 열로 변환된다. 지진학자들이 지진의 설명하기 위하여 사용하는 이론은 탄성-복원 이론이다.
일반적으로 변환단층에서 일어나는 지진들은 진원은 수~수십 km정도이다. 반면에 두 판이 충돌하는 수렴경계 중에서도 해양판이 대륙판 아래로 섭입해 들어가는 곳에서는 암석권 물질들이 차가운 상태에서 (비록 지열에 의해 온도가 높아지지만 암석은 열에 대한 부도체이다.) 탄성을 유지한 채로 지하 깊은 곳까지 들어가기 때문에 진원의 깊이도 섭입대를 따라 함께 깊어진다. 진원의 깊이가 깊은 곳에서는 수백 km에 달하기도 한다. 섭입대에서 중력에 의해 지하로 끌려 내려가는 암석권의 물질들이 충분히 높은 압력조건이 되면 감람석에서 스피넬로 결정 구조가 변화하는 상변이 현상이 일어나는데, 이 때 동반되는 부피의 변화가 역학적인 충격을 일으키고 지진의 원인이 된다. 지진이 일어날 수 있는 가장 깊은 심도로 여겨지는 깊이는 670km인데, 여기서는 스피넬이 페롭스카이트로 또 다시 상전이가 일어난다. 섭입하는 암석권의 물질들은 밀도차로 인하여 여기 고이게 되는데, 따라서 이보다 깊은 깊이에서는 지진이 일어나지 않는다고 보고있다.
대부분의 지진이 판의 경계에서 일어나는데 비하여 판의 내부에서 일어나는 지진도 종종 보고되고 있다. 이러한 지진을 인트라 플레이트 지진(판내지진)이라고 한다.
지진은 또한 화산활동과 관련하여 일어날 수 있다. 지하 마그마의 움직임은 지진을 유발할 수 있으며, 이런 지진을 관측함으로서 화산활동을 감시하고 분화를 예측할 수 있다.
[편집] 인공적 원인
어떤 지진들은 인간에 의해 발생하기도 한다. 원인이 되는 인간활동으로는 화석연료나 지하수의 개발, 저수지, 인공적인 폭발, 큰 건물의 붕괴 등이 있다. 암석 사이의 공극에 물이 차거나 빠지거나 하면 암석의 강도가 변하기 때문에 지진이 발생할 수 있다. 저수지에 의한 지진중에서 가장 큰 지진은 1967년 12월 10일 인도 마하라슈트라 서부의 코이나 지방에서 일어났던 규모 6.3의 지진이다. 한편 폭발에 의한 지진중 가장 큰 지진은 1961년 소련의 핵무기 실험때 관측되었다. '이반'이라고 이름붙인 50 메가톤급 핵폭판을 터트렸는데, 이 때의 규모는 7이나 되었으며 이 때 생긴 지진 충격파는 지구를 3번이나 왕복할 때 까지 관측되었다. 핵무기 비확산조약에 따라 핵실험을 감시하기 위한 지진계의 네트워크가 구성되어 있다.
[편집] 진원(震源)·진원역(震源域)·진앙(震央)
지진은 지구 내부에 축적되어 있는 에너지가 암석을 파괴함으로써 일어나는데, 그 발생 장소를 진원역이라 한다. 대규모의 지진일수록 진원역이 확대되어 수백㎞에 이르는 경우도 있다. 진원역에서의 파괴는 한순간에 전체가 파괴되는 것이 아니라 한 점에서 시작되어 일정한 속도로 퍼져 나가는데, 파괴가 최초로 시작된 점이 진원이며 대개 진원역 가장자리에 있다. 또 진원 바로 위의 지표상의 점을 진앙이라 한다. 지진계에 의한 관측으로 구할 수 있는 것은 진원의 위치(진앙과 진원의 깊이)이며, 진원역의 위치와 모양은 그 지진 후에 일어나는 수많은 여진(餘震)의 진원 분포나 지진에 따르는 지각변동 등을 분석하여 구한다.
[편집] 세계의 지진활동
최근 50년 동안인 1931년부터 1980년까지 전 세계에서 일어난 강도 7.0 이상의 천발지진은 490차례이고, 그중 강도 8.0이상의 지진은 무려 18회나 된다.
[편집] 북아메리카의 지진
알류산 열도를 포함하는 알래스카 주의 태평양 해안은 호상열도형의 지진활동이 활발하여 20세기에도 8∼9급의 대지진이 5차례나 일어났다.
[편집] 중앙아메리카의 지진
멕시코, 과테말라에서 코스타리카에 걸쳐서는 호상열도형의 대지진이 일어난다.
[편집] 남아메리카의 지진
남아메리카 대륙의 태평양해안은 코코스 판이 남아메리카 판 밑으로 섭입함으로써 대지진이 발생한다. 1960년 칠레 대지진(9.5)은 과거 100년 동안에 있어서의 세계최대의 지진으로, 진원역의 길이는 1000㎞ 가까이에 달했고 발생한 해일은 태평양 전체에 파급되었다.
[편집] 일본의 지진
일본은 태평양 판, 유라시아 판(중국 판), 필리핀 판, 북아메리카 판이 관계하고 있는 불안정한 대기에 자리잡은 국가여서 지진이 자주 일어나는 국가로 유명하다. 그 중 간토 대지진은 유명한 지진이다.
[편집] 동남아시아의 지진
필리핀, 인도네시아, 미얀마는 동북아시아의 일본 다음으로 대표적인 지진국인데, 주로 호상열도형의 지진활동이 왕성한 편이다.
[편집] 인도, 중화인민공화국과 그 주변의 지진
인도와 중화인민공화국의 주변국가는 히말라야 산맥을 끼고 인도 판과 유라시아 판 양판의 충돌에 따른 지진이 일어나는데, 1897년에 일어난 아삼 대지진(8.7) 같은 대지진도 일어난다.
[편집] 중동의 지진
이란, 터키는 아라비아 판과 유라시아 판의 경계에 해당되어 일본과 필리핀 등의 국가와 같이 지진재해가 많은 나라이다.
[편집] 지중해 주변의 지진
그리스와 알바니아 등이 있는 발칸반도와 이탈리아, 알제리, 모로코 등지에는 대재해를 수반하는 지진이 일어난다. 모두가 아프리카 판과 유라시아 판 양 판의 상호작용에 의한 것이지만, 양판의 경계선이 반드시 명료하지는 않다.
[편집] 대한민국과 북조선의 지진활동
대한민국과 조선민주주의인민공화국의 지진활동에 관한 자료는 1905년 인천에 지진계가 설치되기 전까지의 고지 지진 자료와 그 뒤의 계기 지진 자료로 구분할 수 있다. 고진자료는 《삼국사기》 《고려사》 《조선왕조실록》 《증보문헌비고》 등의 사료에서 찾아볼 수 있으나, 지진에 관한 서술들이 정량적 연구를 하기에는 매우 미흡하다. 총 1800회 가까운 한국외 고 지진 기록에 대한 연구는 대한민국의 지각의 지구 동역학적 특성을 밝혀 줄 뿐만 아니라 아직 전세계적으로 충분히 이해되지 못한 판 내부 지진활동을 밝혀 내는 데 중요한 역할을 할 것이다. 계기 지진 자료로는 1936년 7월 4일 지리산 쌍계사 지진과 1978년 10월 7일 홍성 지진 등 파괴적인 지진이 발생한 경우도 있다. 최근에는 대한민국의 지진활동과 지진구조와의 연관성이 국내의 지진학자들에 의해 연구되어 대한민국의 지진이 대체로 반도 내의 주요 단층이나 지체구조의 경계면에서 발생했음이 밝혀졌다. 판 내부의 지진활동은 시간과 공간에 걸쳐 매우 불규칙하므로 대한민국의 지진활동의 전망은 어려우나, 과거에 활발한 지진활동이 있었으므로 지진 안전 지역이라고 할 수 없다.
[편집] 지진 재해와 대책
지진 재해는 지진 그 자체에 기인하는 1차 재해와 부수적으로 발생하는 2차 재해로 나뉜다. 1차 재해란 강한 지진동에 의한 지표나 지하 구조물의 파괴, 지반의 붕괴, 해일로 인한 가옥이나 선박의 유실·파괴 등이다. 2차 재해는 화재, 수도, 전기, 가스, 통신망의 파괴, 생활물자 유통망의 파괴로 인한 생활의 혼란 등을 말한다. 도시의 경우 2차 재해의 비중이 커진다. 오늘날의 지진재해 대책의 특징은 1차 재해의 경감 및 2차 재해의 억지(抑止)에 그 역점을 두고 있다. 지표 구조물의 지진동에 대한 강도는 구조물 자체의 진동에 대한 강도와 구조물이 서 있는 지반의 성질에 따른다. 따라서 1차 재해에 대한 대책으로는 지반조사와 유동성의 위험이 있는 곳의 지반 개량이 먼저 이루어져야 하며, 건축물 설계나 시공에 있어서도 내진력(耐震力)을 갖도록 완전을 기해야 한다. 또한 옹벽의 붕괴와 해일에 따른 피해로부터 조기에 피난할 수 있는 대책을 마련하는 것이 필요하다. 2차 재해에 있어서는 화재로 인한 피해가 가장 큰데, 특히 대도시의 경우 수많은 발화원(發火源)이 산재해 있으므로 대지진이 발생하게 되면 동시 다발적으로 화재가 발생하게 되어 대규모의 피해를 일으킨다. 석유탱크 화재, 화학공장으로부터의 유독가스 유출이나 폭발, 도로상의 자동차 혼란이나 그 연료의 인화, 지하상가나 번화가에서의 공황 등과 같은 지진으로 인한 참사를 방재하기 위해서는 도시 계획 때 방재도시의 조성을 고려해야 한다.
[편집] 세계의 주요 지진
- 간토 대지진
- 칠레 대지진
- 아삼 대지진
- 샌프란시스코 대지진
[편집] 바깥 고리
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