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지진

(earthquake)

지구 내부에 축적된 에너지로 인해 지구를 구성하는 암석의 일부분에 급격한 운동이 일어나 지진파(地震波)가 발생하는 현상. 지진파는 지구의 내부 혹은 표면을 전파하는 탄성파동으로, P파(종파) · S파(횡파) 및 표면파(表面波)가 있는데, 이 차례로 전파하는 속도가 크다.

지진파가 도착한 지점에서는 지면이 흔들리는데, 이 흔들림을 지진동(地震動)이라 한다.

〔진원〕지진의 직접적인 원인이 되는 암석의 급격한 운동은 암석의 파괴에 의해 일어난다.

이 파괴가 생긴 영역을 진원역(震源域)이라 하며, 지진파는 진원역 전체에서 발생한다.

진원이란 진원역내에서 파괴가 최초로 발생한 점이며, 진원역의 중심이 아닌 가장자리에 가까운 경우가 많다.

진원 바로 위의 지표의 점을 진앙(震央)이라고 한다.

지진계에 의한 관측으로써 구할 수 있는 것은 진원의 위치(진앙과 진원의 깊이)이다.

큰 지진이 일어나면 그 직후부터 그 진원역 안 또는 주변에 작은 지진이 수없이 발생한다.

이것을 여진(餘震)이라 하고, 처음에 일어난 큰 지진을 본진(本震) 또는 주진(主震)이라고 한다.

본진 전에 본진의 진원 가까이에 작은 지진이 일어나는 수가 있는데 이것이 전진(前震)이다.

〔지진 및 지진동의 크기〕지진의 크기를 정량적으로 고려할 때 매그니튜드(magnitude)라는 양을 쓴다.

일반적으로 매그니튜드는 어느 일정한 진원거리에 놓여 있는 표준적인 지진계에 기록된 지진동의 최대 진폭에 비례하는 양이라고 정의된다.

진원거리란 관측점과 진원 사이의 직선거리를 가리킨다.

각 관측점에서 산출된 매그니튜드의 평균값이 그 지진의 매그니튜드이다.

보통 매그니튜드는 으로 표시한다.

매그니튜드는 다른 몇몇 양과 밀접한 관계가 있음이 알려져 있다.

지진파 에너지( ; 단위 erg)와 표면파(주기 20초 전후의 것) 매그니튜드 사이에는



라는 관계가 있다〈표 1〉.

어떤 일정 지역에서의 일정 기간 동안의 지진의 발생빈도와 매그니튜드 M의 사이에는



의 관계가 있다.

이 식을 구텐베르크-리히터의 식이라 한다.

은 매그니튜드가 이상인 지진의 총수이며, a는 그 지역에서 그 기간에 발생하는 지진의 빈도를 나타내는 양이다.

계수 는 대부분의 경우 0.7~1.0이지만 지역에 따라 다른 값을 취하기도 한다.

이 식에서는 규모가 작은 지진일수록 빈도는 커진다는 것을 알 수 있다.

매그니튜드가 지진 자체의 크기를 나타내는 데 대해 진도(震度)는 각 지점에서의 지진동의 세기를 나타낸다.

따라서 동일지진이라도 진도는 지역마다 다르다.

진도는 인체감각의 정도, 가옥이 흔들리는 모습이나 피해의 정도 또는 지변(地變)의 정도로부터 추정한다.

진도추정의 기준이 되는 척도를 진도계급이라 한다.

진도계급은 나라에 따라 다른데, 한국에서는 일본의 JMA계급을 사용한다〈표 2〉.

지진동의 가속도( ; 단위 gal)와 진도()와의 사이에는 대략 다음과 같은 관계가 있다.



여기서 는 진도 로 표시되는 범위의 중앙에서의 가속도를 나타낸다.

〔지진의 발생장소〕지진의 발생은 지표에서 지구 내부 700km까지의 부분, 즉 지각과 상부 맨틀에 한정되어 있다.

지역적으로 보면 세계 지진 발생지의 대부분은 지진대(地震帶)라 불리는 띠 모양의 지대에 집중되어 있다.

태평양을 둘러싼 환(環)태평양 지진대와 인도네시아에서 미얀마, 히말라야 산맥 · 중동을 거쳐 지중해에 이르는 유라시아 지진대의 존재는 19세기부터 알려져 있었지만, 해양의 바닥에 길게 뻗쳐 있는 지진대의 상세한 내용이 밝혀진 것은 20세기 중반 이후이다.

이들 지진대는 판구조론(plate tectonics)의 학설에서 판(plate)의 경계와 그 부근에 상당한다.

이 학설에 의하면, 지구의 표층을 구성하는 두께 수십 내지 100km 정도의 딱딱한 부분(지각과 최상부 맨틀)은 유라시아판 · 태평양판 · 북아메리카판 등 몇 개의 판으로 나뉘어 각각 수평 방향으로 움직이고 있다.

판의 경계에는 다음 3종류가 있으며, 각각 특징적인 지진의 분포를 보인다.

① 2개의 판이 수렴(收斂)하는 경계 : 일본 열도나 남아메리카 대륙의 서해안처럼 해양 쪽에 해구(海溝)를 가진 호상열도(弧狀列島)나 해안 산맥 지대에서는 해양판이 대륙판 밑으로 침강해 소실되어 두 판은 해구 부근에서 대륙 쪽을 향해 경사진 면에 접해 있으며, 이 경계면 위에서 수많은 천발(淺發)지진과 거대지진이 발생한다.

이 지대에서의 진원의 입체적 분포를 보면 해구에서 대륙 쪽으로 갈수록 점점 깊어진다는 규칙성이 발견된다.

② 2개의 판이 분리되는 경계 : 중앙해령(中央海嶺)에서는 2개의 판이 갈라져, 그 틈새에서 그 밑의 뜨거운 용암이 솟아올라와, 서서히 냉각되면서 새로운 판을 생성한다.

여기서는 천발지진만이 발생하고 거대지진은 거의 일어나지 않는다.

③ 2개의 판이 수평으로 서로 스치면서 움직이고 있는 경계 : 이 경계를 변환단층이라 한다.

북아메리카 서해안의 캘리포니아주를 세로로 달리는 샌안드레아스 단층이 그 예이다.

천발지진 또는 장소에 따라 정도의 거대지진도 발생한다.

판 경계에서 멀리 떨어진 대륙 내부나 대양 밑바닥에서는 지진은 대체로 적고 큰 지진은 거의 일어나지 않는다.

다만 특별한 지역(아프리카 동부, 하와이 제도 등)에서는 상당히 큰 지진이 일어나기도 한다.






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