지난 3월 일본을 초토화한 도호쿠 대지진이 어째서 그토록 위력이 컸는지 설명해 줄 단서가 코스타리카 부근 태평양 해상(海床)에서 발견됐다고 지구과학 웹사이트 아워어메이징플래닛 닷컴(OurAmazingPlanet.com)이 30일 보도했다.
코스타리카 지진 발생 탐사 프로젝트(CRISP)에 참여한 과학자들은 코스타리카 근해 해상의 섭입대 가장자리에서 지난 200만년 동안의 판 활동을 보여주는 퇴적층을 채취해 분석해 중요한 사실들을 밝혀냈다.
섭입대는 하나의 판이 다른 판 밑으로 파고들어가는 두 판의 경계지역으로, 지구 상에서 일어나는 규모 8 이상의 모든 지진 가운데 80% 이상은 섭입대를 따라 일어난다.
규모 9.0이라는 유례없는 강도의 이번 일본 지진도 섭입대가 무너져 일어난 것이기 때문에 섭입대에서 어떻게 지진과 쓰나미가 일어나는 지 이해하는 것이 매우 중요하다.
해상 네 곳에서 채취한 길이 1.6㎞의 원통형 퇴적층 표본들을 분석한 CRISP의 이 연구는 상부 판이 하부 판에 `먹혀들어가는' 침식융합 말단부의 특성에 초점을 맞춘 유례없는 것이다.
연구 결과 이들 판 가장자리에는 400m 미만의 얇은 퇴적층으로 덮여 있는 해구들이 있는 것으로 밝혀졌으며 이들 판은 연간 7.6㎝ 이상의 속도로 빠르게 융합돼 지진의 위력을 높이는 것으로 나타났다.
도호쿠 지진은 바로 이런 두 판 접합부의 침식 부위에서 일어난 것으로 밝혀졌다.
연구진은 코스타리카 부근에서 강력한 침강현상이 일어난 데다 대륙에서 유출된 대규모 퇴적물이 합쳐져 지난 200만년 간 축적됐음을 보여주는 강력한 증거를 발견했다고 밝혔다.
이들은 "이 퇴적물 표본은 땅속 깊은 곳에서 판 접합부의 역학적 상태를 좌우하는 여러 다른 매개변수들에 관해 완전히 새로운 정보를 제공하고 있다. 어떤 지역에서 일어나는 지진의 활동과 빈도를 이해하려면 판들의 경계를 표시하는 단층에서 판들이 어떻게 상호작용하는지 이해하는 것이 필수적"이라고 지적했다.
예를 들어 섭입대 시스템의 심층부에서 흘러나온 액체가 여러 개의 퇴적층을 뚫고 솟아올랐다는 사실을 이제는 알게 됐다는 것이다.
이들 액체의 성분과 부피, 이들이 어떻게 퇴적층을 뚫고 솟아 올랐는지를 연구하면 해상과 판 경계 지진 발생대에서 일어나는 화학ㆍ열ㆍ질량 이동 현상을 더 잘 이해할 수 있게 될 것이라고 연구진은 말했다.
이들은 코스타리카 부근의 해상 섭입대는 전세계 섭입대의 절반에 대표성을 갖고 있어 이곳에서 나온 과학적 성과는 이 지역뿐 아니라 일본을 비롯한 환태평양 지역 전체 주민들에게도 의미가 있는 것이라고 강조했다.
