분야
hwp본 론
1.지진이란
오랫동안 누적된 변형 에너지가 갑자기 방출되면서 지각이 흔들리는 일. 지학(地學)에서는, 지구 내부의 한 곳에서 급격한 움직임이 일어나 그곳에서 지진파가 시작되어 지표(地表)까지 전하여지는 일을 이른다. 진도(震度)에 따라 미진, 경진, 약진, 중진, 강진, 열진, 격진으로 나눈다.
2.땅이 움직이고 암석이 깨지는 이유
지진은 지하에 축적된 탄성에너지의 급격한 방출에 의해 지구가 진동하는 현상이다. 지각과 상부 맨틀은 탄성체인 암석으로 되어 있기 때문에 탄성한도 이내에서 변형되면 지각 표층부는 판유리처럼 어느 한도까지는 구부러졌다가 힘이 사라지면 원래대로 돌아간다. 그러나 탄성한도를 넘으면 암석은 깨지게 되고 이때 생겨난 진동이 전달되어 땅이 흔들리게 되는데 이것이 지진이다. 땅이 움직이고 암석이 깨지는 이유는 무엇일까? 판구조론에 의하면 지구의 외곽부는 80~100km 두께의 단단한 여러 개의 판으로 되어 있는데 커다란 7개의 판 과 여러 개의 작은 판으로 구성되어 있다. 판은 지각과 상부 맨틀로 된 암석권인데 이 판들은 맨틀의 대류에 의해 서로서로 이동한다. 판은 서로 경계를 맞대고 있는데 판의 경계에는 발산경계인 중앙해령, 보존경계인 변환단층, 수렴경계인 해구 등이 있다. 판의 경계는 판이 서로 멀어지거나 부딪치며 이동하는 곳이므로 지진이 많이 발생하게 된다.
지진의 종류에는 단층지진, 화산지진, 함락지진, 인공지진 등이 있는데, 미국 서해안의 샌프란시스코에서 동남으로 길게 뻗어 있는 산안드레아스단층 지진은 단층지진의 대표적인 예이다. 1906년 이곳의 지진에서는 단층면의 양쪽 지층이 수평으로 7m나 이동한 것이 확인되었다. 지진은 확인되나 단층이 발견되지 않는 경우도 많은데 지하 깊은 곳에서 단층이 발생하면 지표로 오면서 단층이 소멸되기 때문이다. 대양저 산맥(해령)에는 해령의 연장 방향과 수직 방향으로 변환단층이 발달 되어 있는데 이곳에서도 단층 양쪽의 해양지각이 서로 반대방향으로 움직여 지진을 일으킨다. 산안드레아스단층도 변환단층으로 알려져 있다. 세계에서 지진이 가장 많이 발생하는 지역은 환태평양지진대이다. 베니오프(Hugo Benioff, 1899~1968)는 해구를 따라서 천발지진 이, 해구 옆의 대륙 쪽에는 중발지진이, 더 먼 곳에서는 심발지진이 일어난다는 사실을 발견하였다. 해구는 판구조론에 의하면 해양판이 대륙판 밑으로 들어가는 수렴지역으로 이때 판과 판이 부딪치면서 지진이 발생한다. 이곳에서의 지진을 베니오프대 지진이라 한다. 일본은 천발지진이 발생하는 해구 위에 있는 지역이라 규모가 큰 지진이 자주 발생하게 되고 우리나라도 그 여파로 동해는 쓰나미의 위협을 받기도 한다. 활화산 주위에도 소규모의 지진이 많이 발생한다. 마그마가 움직이거나 가스가 분출될 때 지각이 움직여 지진이 발생하는데 이런 지진을 화산지진이라 한다. 대양저 산맥에는 그 중심부에 V자 모양의 열곡이 존재하는데, 이곳에서도 마그마의 분출로 인한 많은 지진이 발생한다. 함락지진은 땅속의 큰 공간이 무너질 때 생기며, 인공지진은 핵폭탄실험 등의 인공적인 폭발물이 폭발할 때 생긴다.
3.지진파의 종류와 이용
지진을 일으키며 에너지가 처음 방출된 곳을 진원이라 하며, 진원에서 연직으로 지표면과 만나는 점을 진앙이라 한다. 진원지에서 지진이 발생하면 그 점을 중심으로 암석 내에 저장되어 있던 탄성에너지의 일부가 탄성파로 모든 방향으로 전달되어 가는데, 이것이 지진파이다. 지진파의 종류에는 지구 내부를 깊숙이 통과해가는 실체파인 P파와 S파가 있으며, 지구표면 가까이의 바깥층을 따라 전파해가는 표면파로 러브파(L파)와 레일리파(R파)가 있다. 또 큰 규모의 지진이 발생한 후에는 마치 종이 울리고 난 후처럼 수일 내지는 수 주일에 걸쳐 지구 전체가 진동하는, 지구의 자유진동(自由振動)이 관측된다. P파는 음파처럼 어떤 매질을 통과할 때 파의 진행방향과 진동방향이 같은 종파이며 가장 먼저 도착하므로 Primary wave(P파)라 하며 압축과 팽창을 거듭해서 부피변화를 일으킨다. 종파는 고체, 액체, 기체의 모든 매질을 통과한다. S파는 파의 진행방향에 수직 방향으로 진동하는 횡파로 두 번째로 도착하므로 Secondary wave(S파)라 하며 매질의 모양변화를 가져온다. S파는 고체만 통과할 수 있다. 표면파는 지표면의 움직임을 가져온다. 레일리파는 해양의 너울처럼 땅을 출렁거리게 하며 러브파는 파의 진행방향에 대하여 지표면의 입자들이 수직으로 좌우 진동을 하게 하여 건물에 막대한 구조적 변화를 줘서 가장 많은 지진피해를 끼친다.
[지구과학개론], (교학연구사, 2005); 정창희,
[지질학개론], (박영사, 2007); 한국지구과학회,
[지구환경과학1], (대한교과서, 2000)
