📌 먼치 POINT

✅ 지진의 발생
- 지구의 핵은 열 에너지를 방출하여 열대류를 형성
- 열대류로 인해 판이 움직이며 지진이 발생

✅지진 발생 지역
- 밀도가 높은 판이 아래로 들어가는 섭입이 일어나는 섭입대
- 판과 판이 멀어지며 새로운 해양 지각이 생성되는 해령
- 응력장의 변화, 화산 등의 이유로 판 내부에서도 발생

✅지진의 역할
- 지구의 판운동이 멈출 경우 지구는 단일판으로 형성
- 지구 생명의 기원을 유추할 수 있는 근거
- 인간이 살 수 있는 환경을 조성

지진이 가져오는 재앙과 의문 ❓

2023년 시리아 국경과 가까운 튀르키예 동남부 지역에 규모 7.8의 강진이 발생했습니다. 이로 인해 5만 명 이상이 사망했고 수많은 사람이 부상을 입었습니다. 이렇게 지진은 때에 따라 우리에게 많은 피해를 줍니다. 지진의 규모에 따라 다르지만 지진으로 인해 건물이 무너지거나 사상자가 생기고 산사태나 쓰나미가 발생하기도 합니다. 그런데 지진이 일어나지 않으면 어떻게 될까요? 왜 지구에서 지진이 발생하는지 파헤치다 보면 이에 대한 답을 찾을 수 있습니다.

지구 내부의 열대류와 판 운동

지구의 핵은 지구 내부에서 가장 온도가 높고 지속적으로 많은 열 에너지를 방출합니다. 지구 내부는 여러 층으로 구성돼 있는데 지구 중심부에서 먼 곳일수록 온도가 낮습니다. 지구 내부에서는 뜨거운 물질이 상승하고 차가운 물질이 가라앉는 열대류가 일어납니다.

핵 근처의 물질들은 열에 의해 가열돼 뜨거워지면서 위쪽으로 상승합니다. 반면 상대적으로 차가운 지구 바깥 부분의 물질은 밀도가 높아짐에 따라 아래쪽으로 가라앉습니다. 이 열대류는 지구 바깥 부분인 암석권을 움직이게 합니다. 이 암석권은 여러 조각으로 나뉘어져 있는데 각각을 판이라 부릅니다. 지구상에 20여 개의 크고 작은 판이 있습니다. 이러한 판의 움직임이 지진 발생의 주요 원인입니다.

판의 움직임과 지진 발생 메커니즘 🌍

지구의 판들은 꾸준히 미세하게 움직이고 있습니다. 지구 내부의 열과 중력은 판의 생성과 이동을 주도합니다. 이 판들은 처음 생성됐을 때부터 지금 이 순간까지, 그리고 지구의 핵이 완전히 식기 전까지 계속 움직일 것입니다.
이 긴 시간 동안 판들은 서로 충돌해 소멸되기도 하고 충돌했다가 멀어지는 과정에서 판 경계 및 내부의 단층과 습곡 같은 변형의 흔적을 남깁니다. 지진은 판과 판이 서로 맞닿는 판 경계부에서 주로 발생합니다. 판 경계부 단층을 중심으로 응력이 집중적으로 가해지기 때문입니다.

지진이 발생하는 다양한 지역 📍

판 경계부에서 밀도가 다른 두 판이 충돌하면 밀도가 더 높은 판이 낮은 판 아래로 들어갑니다. 이 현상을 섭입이라고 하고 섭입이 일어나는 지역을 섭입대라고 합니다. 섭입대에선 지표 부근부터 약 700km 깊이까지 다양한 깊이의 지진이 발생합니다. 인류 역사상 가장 규모가 큰 지진들은 이 지역에서 많이 발생했습니다.
대양에는 판과 판이 서로 벌어지며 새로운 해양 지각이 생성되는 구역인 해령이 있습니다. 이 구역에선 주로 얕은 깊이의 지진이 발생합니다. 전 지구적으로 90%의 지진이 판 경계부에서 발생하고 나머지는 판 내부에서 발생합니다.

지진 발생 측면에서 판 내부는 판 경계부보다 좀 더 안정적입니다. 하지만 지진 발생 원인에 대해서는 판 경계부보다 좀 더 복잡합니다. 판 내부에서 발생하는 지진은 대부분 이미 형성된 단층에 작용하는 응력장의 변화로 단층이 재활성화되면서 발생합니다. 단층 운동 외에 다른 이유로 발생하는 지진도 관측됩니다. 마그마의 이동 같은 화산 활동으로 일어나는 화산성 지진이나 인공적인 폭발 또는 발파로 인해 발생하는 인공 지진 등이 있습니다.

지진이 없는 지구의 모습

지구에 지진이 한 번도 일어나지 않은 곳이 있을까요? 최초로 판이 생성된 시기부터 살펴보면 지진이 일어나지 않은 곳은 없습니다. 지구의 모든 판은 과거 어느 시점에 판 운동으로 인한 지진을 경험했을 것입니다. 판은 지속적으로 움직이기 때문에 앞으로도 그럴 것입니다.

판 경계부나 판 내부에서 발생하는 지진 및 화산성 지진은 지구가 활동성 행성임을 보여줍니다. 지진이 발생하지 않는다면 판 운동이 멈춘 상태, 즉 지구 내부의 열대류가 멈춘 상태인 것입니다. 만약 판의 이동이 멈춘다면 지구의 표면은 여러 개의 판이 아닌 단일 판으로 이루어질 것입니다. 또한 대기가 존재할 경우 침식 및 풍화 작용에 의해 대륙이 평평해질 것입니다.

다른 태양계 행성들의 표면 및 내부 구조를 보면 지구의 판 운동이 멈췄을 때 어떤 일이 벌어질지 예상해 볼 수 있습니다. 지구의 먼 미래와 비슷할 것이라 예상되는 화성과 금성은 판 운동이 멈춘 상태, 즉 단일 판으로 이루어져 있습니다. 하지만 행성의 활동성을 지시하는 단층 및 습곡과 같은 지질 구조와 화산 활동의 증거가 관측되고 있습니다.

지진의 숨겨진 긍정적 역할

이 두 행성의 지질학·지구물리학적 특성을 살펴봄으로써 지구 과학자들은 역으로 지구에서의 판 운동의 탄생과 지속성 또한 알아내려고 합니다. 한 단계 더 나아가 지구 생명의 기원까지 유추하고자 하는데, 판 운동은 DNA 및 단백질 합성 등의 필수적인 탄소를 순환하도록 만들어 생명 활동을 돕기 때문입니다.
지진은 때에 따라 많은 피해를 불러오지만 판 운동으로 인해 일어나는 현상으로 궁극적으로는 인간이 살 수 있는 환경을 조성한다는 긍정적 측면도 있습니다. 판이 움직이며 탄소가 미생물, 동식물, 광물, 대기로 이동하며 생명이 활동할 여지가 생긴다는 것입니다.

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CC BY 라이선스 / 교정 SENTENCIFY / 편집자 하윤아