이 게시판은 지질과학과 관련하여 궁금한 사항을 묻고답하기 위한 곳입니다. '판구조론에 대해 알려주세요'와 같은 너무 포괄적인 질문이나 학교숙제는 대답하지 않습니다. 게시판 목적에 맞지 않는 글은 관리자가 글쓴이의 동의없이 삭제합니다.
Re: 공통과학의 내용 중에서
박영도
일반
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2000.11.06 20:13
지진은 대개 지진 발생지역의 깊이에 따라 아래와 같이 나눕니다.
(1) 천발 지진 (0~70Km의 깊이에서 일어나는 지진, shallow focus earthquakes)
(2) 중발지진 (70~350Km, intermediate focus earthquakes)
(3) 심발지진 (350Km, deep focus earthquake, 깊이 650Km에서도 발생합니다).
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그러면 질문에 대한 간단한 답을 시작하겠습니다.
: 일단 해령을 보면 해령이 생기는 곳에서는 천발지진과 화산활동이 생긴다고 합니다.
: 해령이라고 하면 맨틀 상부에 있는 현무암질 마그마가 연약권을 지나 암석권인 해양판
: 을 뚫고 나오는 현상이라고 볼 수 있습니다. 그렇다면 여기에서 말하는 천발지진과 화
: 산활동은 구체적으로 어떤 과정에서 생겨나는 것입니까? 마그마가 암석권이 해양판을
: 뚫고 나오는 과정에서 마그마가 분출하는 것을 보고 화산활동이라고 말하는 것입니
: 까? 그리고 마그마가 분출될 때 해양판을 깨고 나올 때 땅이 갈라지기 때문에 천발지
: 진이 발생하는 것입니까? 즉 해령에서의 천발지진과 화산활동은 어떤 과정을 말하는
: 것인지 여쭤 보고자 합니다.
===> 땅이 해령에서 갈라짐은 여러가지 이유가 있지요. 보통 판구조학에서 이야기하는
해령에서 해령을 대해 반대로 작용하는 힘 (ridge push), 차가와진 해양지각이 밀도가
높아져 섭입을 한다는 slab pull등 여러가지 이유로 해양지각이 갈라지고 섭입하는 판구
조 운동이 성립됩니다. 상부맨틀의 물질이 부분용융을 하게되는 주된 이유는 압력이 낮
아지며 용융점(어는점)이 내려가기 때문으로 알려져 있습니다. 제 견해로는 상부맨틀
의 부분용융에 의해 형성되는 해양지각의 마그마는 땅이 벌어지기 때문에 그자리를 채우
기 위해 땅벌어진 틈으로 들어오는 것 같습니다 (이를 passive emplacement라고 합니
다.). 즉, 마그마가 들어와서 땅이 벌어지는 것 같지는 않습니다 (이를 forceful
emplacement라고 합니다.). 따라서 해령에서는 화산활동, 단층활동 모두 일어나지만 천
발 지진의 주된 이유는 땅이 벌어지는 단층 활동 때문으로 보는 것이 좋을 듯 합니다.
: 변환단층에는 천발지진이 발생한다고 합니다. 변환단층은 두 해령 사이에 있는 두 해
: 양판이 서로 반대 방향으로 진행할 때 일어나는 지진이라고 합니다.
: (||은 해령이고, ===변환단층의 경계)
: ------| |-----------------
: ===A========B=======C====
: ---------------| |--------
: 이 그림에서 B부분은 천발지진이 발생하고 나머지 부분은 아무런 지진활동이 일어나
: 지 않습니다. B부분에서는 두 해령에서 확장되어 나오는 해양판이 서로 반대 방향으
: 로 움직이므로 그 경계부분에서 서로 마찰이 일어나므로 천발지진이 일어난다고 이해
: 를 할 수 있습니다. 그런데 A와 C의 부분에서도 만약 위쪽 해령의 해양판의 확장속도
: 와 아래쪽 해령의 해양판의 확장 속도가 서로 다르다면 그래서 A와 C의 부분에서 두
: 해양판이 물론 같은 방향으로 움직이기는 하지만 서로 속도가 다르게 되면 서로 마찰
: 이 일어나서 천발지진이 발생할 것으로 생각이 됩니다만. 즉 A와 C의 부분에서 천발지
: 진이 일어나는 것은 없다고 보는 것이 타당한 것입니까?
=====>A와 C 부근의 단층활동은 별로 없는 것으로 알려져 있읍니다. 따라서 A와 C에서
의 해양지각이 형성되는 속도, 즉 땅이 벌어지는 속도는 같지 않을까요? 만약에 속도
가 다르다면, 말씀하신 대로 A와 C 부근에서 단층활동이 일어나야 겠지요.
: 해구는 확장된 해양판이 대륙판과 만날 때 일어나는 현상으로 이 때에는 천발지진과
: 심발지진 그리고 화산활동이 일어난다고 합니다. 일단 해양판이 대륙판과 만나는 지점
: 에서는 서로 암석권끼리 마찰이 있으므로 천발지진이 일어난다고 이해할 수 있습니
: 다. 그런데 이 해양판이 점점 더 깊숙히 내려가면서 심발지진을 일으킨다고 합니다.
: 제가 알고 있기로는 비중이 큰 해양판이 상대적으로 비중이 작은 대륙판 아래로 내려
: 가고 나면 처음에는 이미 말씀드린 대로 암석권끼리 부딪히기 때문에 지진이 일어난다
: 고 볼 수 있지만 더 내려가면 그 때부터는 연약권이라고 해서 어느 정도 용융된 상태
: 의 물질과 만난다고 생각을 합니다. 그렇다면 암석권이므로 고체라고 생각되는 해양판
: 이 이 용융되어 있는 연약권을 지날 때 어떻게 심발지진이 발생할 수 있는 것입니까?
: 고체와 액체가 만날 때에도 이렇게 지진이 발생하는 것입니까?
=====> 암석의 유동학적 측면만 본다면 깊은 곳의 암석은 지진을 구경할 수가 없지요.
보통 대륙지각의 경우 이 깊이가 15Km 로 생각하면 됩니다. 구체적인 이유는 암석이 깨
어지는 (지진성의) 변형 보다는 마치 유체처럼 흐르는 변형을 즐기기 때문입니다. 그럼
에도 불구하고 섭입된 해양판의 경우, 제가 말씀드린 깊이보다 훨씬 더 깊은 곳에서 지
진이 일어납니다. 그 이유는, 해양판이 섭입을 할 때, 온도/압력이 변화함에 따라 감람
석이 링우다이트, 퍼로브스카이트라는 광물로 변화할때 부피변화가 일어나게 됩니다.
이러한 부피변화 현상중 아마도 광물입자와 입자 사이에 균열이 생기게 될 텐데, 이러
한 균열 현상으로 지진이 일어나게 됩니다.
: 그리고 이 해구에서는 심발지진이 발생한다고 합니다. 역시 바로 위의 내용과 연관이
: 되어 있는데 이 심발지진은 바로 베니오프대에서 열점이 만들어지고 여기서 생성된 마
: 그마가 그 위에 있는 암석권을 뚫고 나와 화산활동을 일으킨다고 합니다. 그리고 이렇
: 게 만들어진 섬을 호상열도라고 합니다. 그런데 호상열도로 생긴 일본열도나 하와이열
: 도는 대부분 바다 위에 형성되어 있습니다. 그렇다면 일본열도를 보았을 때 유라시아
: 판의 대륙판과 태평양판의 해양판의 경계는 우리가 보는 지도에서 일본 열도로부터 조
: 금 더 태평양쪽으로 나아가서 형성되는 것으로 볼 수 있습니까? 그래야만 베니오프대
: 의 열점에서 수직 위쪽 방향에 화산활동이 일어나고 그 결과 일본열도가 생성되었다
: 는 말이 가능할 것 같습니다만.
====> 예, 그런 것 같습니다.
: 습곡산맥은 두 대륙판의 경계에서 생성되는 지형이라고 합니다. 예를 들어 히말라야
: 산맥의 경우에는 인도판과 유라시안판이 서로 부딪혀서 형성된 것입니다. 그리고 여기
: 에서도 두 대륙판이 서로 마찰을 일으키므로 지진이 발생되게 됩니다. 그렇다면 이 지
: 진은 천발지진입니까, 아니면 심발지진입니까? 제 생각으로는 두 대륙판이 서로 상승
: 하는 형태로 서로 위쪽으로 밀어내는 과정에서 지진이 발생하므로 천발지진으로 생각
: 이 됩니다만. 그리고 두 대륙판의 출동로 인해 형성된 이 습곡산맥의 경우에는 지진활
: 동만 일어나고 화산활동은 일어나진 않는 것입니까?
===> 처음에 말씀드린 제 정의에 의하면 이러한 지진 또한 천발 지진이 되어야 하지 않
을까요? 대륙지각이 충돌을 하게 되면 땅이 두꺼워져서 지하에서는 대륙지각 물질의 부
분용융이 일어나게 되어 화성활동이 일어납니다. 이러한 이유로 충돌대 부근에는 화강
암이 매우 많습니다. 이러한 화성암이 분출을 한다면 화산활동도 일어날 수도 있을 것
같습니다. (그러나 화산활동에 대해서는 확실하지 않네요. - 화성활동은 매우 활발하
게 일어나는 것으로 알고 있지만, 화산활동에 대해서는 잘 모르겠습니다.)