지진은 왜 발생하는걸까?

지진은 왜 발생하는 걸까요?

쉽게 이야기하면, 지진은 지구 암석권의 판(Plate)이 움직이기 때문에 발생합니다. 그렇다면 판은 왜 움직이는 것일까요?

판이 움직이는 이유는 다양합니다. 대표적으로 침강 지역에서의 판 움직임은, 판이 암석권 밑의 상부맨틀에 비해 무겁기 때문에 가라앉으려 하고, 이로 인해 유발되는 힘이 지진을 일으키게 됩니다. 또 발산 지역에서의 판 움직임은 이와 반대로 맨틀 아래의 판이 맨틀에 비해 가볍기 때문에 떠오르려 하고, 이로 인해 유발되는 힘이 지진을 일으키게 되는 것입니다.

 

 

지진은 다음과 같은 단계를 거쳐 발생합니다.

 

1. 지각이 움직임

지각이 움직이면, 암석에 약한 부분이 발생합니다. 또한 암석이 변형됩니다.

 

2. 에너지가 축적됨

지각이 움직이면서 암석이 변형되는데, 이 때 암석에 에너지가 축적됩니다. 이것은 마치 용수철을 양쪽에서 압축시키면 이 용수철에 에너지가 저장되는 것과 같은 현상입니다.

 

3. 에너지가 방출됨

단단한 암석에 에너지가 점점 축적되다가, 이 암석이 에너지의 힘을 이기지 못하고 깨집니다. 주로 암석의 약한 부분 (금이 간 곳, 무른 곳 등)을 위주로 깨지게 됩니다. 그러면서 용수철을 놓으면 용수철이 튀어오르는 것과 같이, 암석에 축적되었던 에너지가 방출되면서 지진이 발생하는 것입니다.

 

4. 지진이 발생하며 지진파가 퍼져나감

암석에 축척된 에너지가 방출되는 현상을 우리는 지진이라고 부릅니다. 이 때, 지진파라는 것이 발생합니다. 지진파는 암석 파열의 시작점이나 진원에서 시작됩니다. 그리고 마치 연못에 돌을 던지면 그 돌을 중심으로 파동이 퍼져나가듯이, 지진파도 비슷한 양상으로 퍼져 나가게 됩니다. 지진파가 가진 에너지는 진원에서 가장 큽니다.

 

사실, 아직까지도 과학자들은 지진 발생의 원인을 하나로 정리하지는 못했습니다. 그러나 인정받고 있는 대표적인 학설은 다음과 같습니다.탄성반발설 (Elastic rebound theory)과 판 구조론 (Plate tectonics)입니다. 이 포스팅에서는 그 중 판 구조론에 대해 다루겠습니다.

 

판 구조론 (Plate tectonics)

지구의 암석권이 수평으로 이동하는 수많은 지각판으로 이루어져 있다는 학설입니다. 지각판이 서로 수평으로 이동을 할 때, 이 움직임으로 인해 지각판의 경계에서 여러 움직임이 나타나고 구조가 변화하게 됩니다. 판 구조론은 대륙이동설에서 발전했습니다. 대륙이 여러 개의 지각판 위에 놓여져 있으며, 맨틀이 대류함으로써 각 판이 움직이게 된다는 것입니다. 이러한 판의 움직임으로 인해 지진 뿐 아니라 화산 폭발이나 산맥이 새로 만들어지는 등 다양한 구조 변화가 일어나게 되는 것입니다.

 

판 구조론에 따르면, 판의 구조는 상부맨틀 위에 지각이 올려진 형태입니다. 상부맨틀은 (70~100km 부터 400km) 암석권과 연약권으로 이루어져 있고, 판(0km부터 70~100km)은 암석권과 지각으로 이루어져 있습니다. 지각에는 해양지각과 대륙지각이 있습니다. 

 

지구상에는 10여개의 지각판이 있습니다. 아프리카 판, 아라비아 판, 유라시아 판, 인도-오스트리아 판, 필린핀 판, 코코스 판, 태평양 판, 남극판, 북아메리카 판, 카리브 판, 남아메리카 판, 나즈카 판이 그것입니다. 가장 큰 것은 태평양 판으로, 이 판을 중심으로 환태평양조산대가 형성되어있습니다.