최근 발표된 획기적인 국제 연구는 대규모 지진의 확산을 자동으로 막는 메커니즘을 밝히는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, 전 세계적인 지진 위험 예측 및 완화에 대한 완전히 새로운 접근 방식을 제시합니다.
이번 연구의 초점은 에콰도르 해안에서 약 1,600km 떨어진 태평양 해저에 위치한 고파르 단층입니다. 지난 30년 동안 이 지역은 과학자들을 당혹스럽게 하는 불가사의한 현상으로 남아 있습니다.
지진은 일반적으로 예측하기 어렵고 예견하기도 힘듭니다. 하지만 고파르 단층에서는 규모 6의 지진이 5~6년 주기로 규칙적으로 발생하며, 발생 위치와 강도 또한 거의 동일합니다.
해답을 찾기 위해 미국 인디애나 대학교의 공젠화 박사가 이끄는 국제 연구팀은 심층 분석을 수행했고, 그 결과를 권위 있는 과학 저널인 사이언스(Science) 에 발표했습니다.
상세한 데이터를 수집하기 위해 과학자들은 2008년과 2019년에서 2022년 사이에 해저에 지진계를 설치하는 두 차례의 대규모 실험을 수행했습니다. 이 실험을 통해 그들은 두 차례의 주요 지진 주기 주변에서 발생하는 수만 건의 작은 진동에 대한 정보를 성공적으로 기록했습니다.
분석 결과, 지진 활동이 빈번한 단층선 사이에 매우 특정한 "장벽대"가 산재해 있는 것으로 나타났습니다. 대지진이 발생하기 전에 이러한 장벽대는 매우 활성화되어 일련의 작고 연속적인 진동을 발생시킵니다.
하지만 본진이 끝난 직후, 이 장치들은 거의 완전히 조용해졌습니다. 이러한 현상은 12년 간격의 두 주기 동안 일관되게 반복되었으며, 이를 통해 연구자들은 장치의 실제 작동 메커니즘을 파악할 수 있었습니다.
연구에 따르면 이러한 장벽 지대는 단단한 단일 암석 덩어리가 아니라 복잡한 단층계입니다. 이곳에서 주 단층은 수평 방향으로 100~400미터에 달하는 편차를 보이며 여러 개의 작은 가지로 갈라집니다.
이 독특한 구조 덕분에 해수는 다공성 균열계 깊숙이 침투할 수 있습니다. 대지진으로 인한 단층파가 도달하면 암석 내부의 유체 압력이 급격히 떨어져 "팽창성 압밀"이라는 물리적 과정이 발생하고, 이로 인해 암석이 일시적으로 경화됩니다.
이러한 효과는 자연적인 "브레이크 시스템" 역할을 하여 지진 단층의 확산을 막아 더 큰 재앙으로 발전하는 것을 방지합니다. 공 박사는 과학자들이 이러한 장벽의 존재는 오래전부터 알고 있었지만, 그 진정한 구조와 왜 지진 발생 주기를 확실하게 막아주는지는 최근에야 밝혀졌다고 말했습니다.
지질학적으로 고파르 단층은 태평양판과 나스카판의 경계에 위치하며, 두 판은 연간 약 14cm의 속도로 서로 미끄러져 지나갑니다. 육지에서 멀리 떨어져 있고 인간에게 직접적인 위험을 거의 주지는 않지만, 이 발견은 전 세계적으로 엄청난 과학적 중요성을 지닙니다.
고파르 단층과 유사한 특징을 가진 변형 단층은 전 세계 여러 해양 지역에서 발견됩니다. 이러한 자연적인 "제동" 메커니즘을 이해하면 많은 해저 지진이 지질학적 조건이 허용하는 최대 규모에 도달하지 않고 특정 한계에서 멈추는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.
미국 국립과학재단과 캐나다 자연과학 및 공학 연구위원회의 지원을 받은 이 연구는 자연의 오랜 미스터리 중 하나를 풀어내는 데 있어 지구과학에 있어 중요한 도약을 의미합니다.
향후 연구진은 이러한 결과가 지진 예측 모델, 특히 인구 밀집 해안 지역 인근의 단층대에서 지진 예측 모델을 크게 개선하는 데 도움이 되기를 기대하고 있습니다.
출처: https://baolaocai.vn/tim-ra-he-thong-phanh-tu-nhien-giup-ngan-cac-tran-dong-dat-lon-post900196.html
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