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정치∙사회 '얕은 곳'에서 발생한 수마트라 대지진 원인 찾았다 사건∙사고 편집부 2017-05-29 목록

지질자원연구원 속한 국제연구팀 '해저시추 연구'로 밝혀

이례적으로 얕은 곳에서 발생한 수마트라 대지진의 원인을 찾을 수 있는 단서가 나왔다.

한국지질자원연구원 송인선 박사가 참여한 국제공동연구팀이 규명한 이번 연구 결과는 '수마트라 섭입대에서 천부지진을 유발하는 섭입 전 광물수의 방출'이라는 제목으로 26일 권위 있는 국제학술지 '사이언스'(Science)에 실렸다.

송 박사는 한국인으로는 유일하게 공동 저자로 참여했다.

섭입대(섭입단층대)는 지구 표면을 덮고 있는 하나의 판이 다른 판 밑으로 파고드는 지역을 말한다.

대부분의 지진은 이 단층대를 따라서 발생하며, 특히 대지진은 섭입대의 심부에서 일어나는 것이 일반적이다.

섭입대 심부의 높은 온도와 압력 때문에 퇴적물이 압축되고 이에 따른 광물의 탈수 작용이 일어나면서 지진으로 이어지게 된다.

하지만 2004년 인도네시아 수마트라에서 발생한 대지진은 섭입단층대의 10∼30km 깊이의 천부에서 발생했다.

연구팀은 해양시추를 통해 수마트라 지진에서는 섭입 이전에 이미 압밀작용(퇴적물이 다져지는 작용)과 그에 따른 탈수작용이 진행되고 있었다는 것을 밝혀냈다.

송 박사는 12개국 33명으로 구성된 국제해저지각시추 탐사 시추(IODP Expedition 362) 연구단에 참여, 지난해 8월부터 2개월간 섭입대로부터 255km 떨어진 인도양에서 시추 작업을 진행했다. 이 지역은 섭입 전 퇴적물로 분류된다.

시추 결과 퇴적층은 석회질·규산염질의 침전물로 이뤄진 '원양퇴적물'과 이를 덮는 '니코바선상지' 퇴적물로 구성된 것으로 나타났다.

니코바선상지 퇴적물의 두께는 시추 위치에서는 1.4km 정도 였지만, 섭입대 근처로 갈수록 두꺼워져 4∼5km에 달했다. 원양퇴적물의 두께는 150∼200m로 거의 변화가 없었다.

연구팀이 현미경 관찰과 X선 회절 분석 등을 실시한 결과 원양퇴적물에는 화산과 비정질 규소가 20% 이상 포함돼 있는 것으로 나타났다.

또 지층수를 분석한 결과, 염소 농도가 깊이에 따라 점차 높아지다가 1.3km 부근에서 갑자기 낮아졌다.

이 1.3km의 깊이는 원양퇴적물 위쪽이며 니코바선상지가 쌓이기 시작하는 곳으로, 온도·압력이 높아지면서 규산염암의 탈수가 일어났고 이에 따라 담수의 공급으로 염소 농도가 희석된 것으로 추정된다.

연구팀은 지층수가 지속적으로 공급되면서 지층수압이 섭입 전까지 계속 증가했고, 암석의 파괴 임계점에 가까워진 상태에서 섭입대와 만나면서 천부지진이 발생한 것으로 보인다고 설명했다.

송인선 박사는 "섭입 이후 지질작용에 의해 지진이 발생하는 일반적인 경우와는 확연히 달랐다"며 "섭입 전 퇴적층의 온도와 압력 조건이 비슷한 다른 섭입대 연구에도 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

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