가미시로 단층

1. 개요

가미시로 단층은 북위 36도 32분, 동경 137도 51분 부근을 남쪽 한계로 하는 약 28km의 동쪽 융기 단층이다. 신생대 중신세에 정단층으로 발생하여 북부 포사 마그나 지역을 침강시키는 활동을 했으며, 이후 역단층으로 재활동을 시작한 것으로 추정된다. 이토이가와-시즈오카 구조선 단층대의 일부로, 1714년 시나노 오타니 지진, 2014년 나가노현 가미시로 단층 지진 등 역사적 지진 활동과 관련이 있다. 2014년 지진 발생 후, 지진조사연구추진본부는 가미시로 단층의 활동으로 인해 지진이 발생했을 가능성이 높다고 발표했다.

2. 지질학적 특징

북위 36도 32분, 동경 137도 51분 부근을 남쪽 한계로 하는 약 28km의 동쪽 융기 단층이다. 이 동쪽 경사 단층 구조는 신생대 중신세에 정단층으로 발생하여 단층 동쪽의 북부 포사 마그나 지역을 침강시키는 활동을 일으켰다. 그 후, 선신세에서 홍적세의 압축 응력장으로 변화했을 때, 역단층으로 재활동을 시작한 것으로 생각된다.

단층선은 대략 히메카와의 유로와 평행하지만, 확인 가능한 단층선은 직선성이 부족하고 불규칙하며 굴곡져 있다. 또한, 서쪽의 북알프스에서 운반되는 대량의 토사에 의한 퇴적으로 쉽게 교란되며, 미고결 상태의 연약한 점토질 퇴적물이 두꺼워 변위가 지표에 도달하기 어렵고, 지표의 단층 흔적은 단속적이다. 1980년대에 하쿠바 분지 남부에서 실시된 보링 조사에서는 지하 54.1m에서 아이라-Tn 화산재층이 발견되었으며, 퇴적량의 많음을 알 수 있다.

단층의 북단부와 남단부에서는 단층 변위 지형의 양식이 달라서, 별개의 중규모 지진으로 각각 활동을 하고 있을 가능성이 지적되고 있다. 또한, 하쿠바무라 아사마산 이북 구간은 활동을 정지하고 있다고 주장하는 연구자도 있다.

2.1. 단층의 형태 및 위치

가미시로 단층은 북위 36도 32분, 동경 137도 51분 부근을 남쪽 한계로 하는 약 28km의 동쪽 융기 단층이다. 이 동쪽 경사 단층 구조는 신생대 중신세에 정단층으로 발생하여 단층 동쪽의 북부 포사 마그나 지역을 침강시키는 활동을 일으켰다. 그 후, 선신세에서 홍적세의 압축 응력장으로 변화했을 때, 역단층으로 재활동을 시작한 것으로 생각된다.

단층선은 대략 히메카와의 유로와 평행하지만, 확인 가능한 단층선은 직선성이 부족하고 불규칙하며 굴곡져 있다. 또한, 서쪽의 북알프스에서 운반되는 대량의 토사에 의한 퇴적으로 쉽게 교란되며, 미고결 상태의 연약한 점토질 퇴적물이 두꺼워 변위가 지표에 도달하기 어렵고, 지표의 단층 흔적은 단속적이다. 1980년대에 하쿠바 분지 남부에서 실시된 보링 조사에서는 지하 54.1m에서 아이라-Tn 화산재층이 발견되었으며, 퇴적량의 많음을 알 수 있다.

단층의 북단부와 남단부에서는 단층 변위 지형의 양식이 달라서, 별개의 중규모 지진으로 각각 활동을 하고 있을 가능성이 지적되고 있다. 또한, 하쿠바무라 아사마산 이북 구간은 활동을 정지하고 있다고 주장하는 연구자도 있다.

2.2. 조사 및 평가

가미시로 단층은 이토이가와-시즈오카 구조선 단층대의 북부 1(가미시로 활동 세그먼트)로 구분되며, 수직 성분은 3.7m/1000년, 활동 간격은 1700년으로 평가된다. 남단은 북위 36°32', 동경 137°51' 부근이며, 최신 활동 시기는 2014년이다.

사이가와-시즈오카 구조선 단층대의 활동 이력과 평균 변위량을 알기 위해 항공 사진 판독, 보링, 인공 지진에 의한 극천층 반사법 지진 탐사, 트렌치 조사 등 다양한 기법을 통한 조사가 이루어지고 있다. 1995년 호리노우치 지구에서 트렌치 조사가 실시되었으며, 트렌치 조사를 통해 얻은 표본은 산업기술종합연구소 지질표본관에 수장 및 전시되어 있다. 2015년 이이모리 지구에서 실시된 트렌치 조사에서는 1714년에 50cm, 2014년에 50cm의 상하 변위가 발견되었다.

3. 역사적 지진 활동

이토이가와-시즈오카 구조선상의 다른 단층(남부의 마쓰모토 분지 동쪽 가장자리 단층, 우시부세지 단층 등)과 연동하여 활동했는지는 불분명하다. 유서 이후의 명확한 활동은 다음과 같다.
* 1714년(쇼토쿠 4년) 4월 28일 시나노 오타니 지진 - M 6.4 정도.
* 2014년 11월 22일 나가노현 가미시로 단층 지진 - Mj 6.7, Mw 6.2. 지진 규모로 보아 전체 길이 약 20km에 걸쳐 단층이 활동한 것으로 추정된다.

과거의 부근에서의 활동은 다음과 같다.
* 762년(미노·히다·시나노), 841년(시나노) M 6.5 이상의 활동이 해당될 가능성이 있다.
* 1841년 시나노 불명.
* 1858년 시나노 오마치 지진 - M 5.7. 지진의 자세한 내용은 불명. 우사미 타츠오는 진원역을 가미시로 단층 남부에서 마쓰모토 분지 동쪽 가장자리 단층 북부로 추정하고 있다.
* 1918년 오마치 지진 (다이쇼 오마치 지진) - M 6.1과 M 6.5의 쌍둥이 지진. 단, 기진 단층은 특정되지 않았다.

3.1. 주요 지진

가미시로 단층 부근에서는 역사적으로 여러 차례 지진이 발생했다. 1714년 4월 28일에는 시나노 오타니 지진(M 6.4)이 발생했다. 2014년 11월 22일에는 나가노현 가미시로 단층 지진(M 6.7, M 6.2)이 발생하여, 하쿠바촌에서 오타리촌에 걸쳐 약 20km 구간이 파괴되었으며, 지표면에 약 9km 길이의 지진 단층이 관찰되었다.

신슈 대학의 히로이치 다이스케 교수와 연구진들이 실시한 현장조사에서는 하쿠바촌의 오이데 지구 등 약 20곳에서 지표면에 단층 단차와 습곡이 생겨난 것을 확인하였다. 또한 소지마 지구에 생긴 지표단층은 히메카와 제2댐을 건설한 후 만들어진 인공호로 물 속에 있던 지역이라 알져진 단층추적선상에 없던 지역이었다.

도호쿠 대학 재해국제연구소의 조사에서는 진원단층이 더욱 길게 뻗어 있어 지표상에 드러난 지진 단층은 미나미카미시로역 동쪽에서부터 시나노모리우에역 동쪽까지 대략 9km 정도 더 걸쳐져 있는 것을 확인하였다.

이 외에도 762년(미노·히다·시나노), 841년(시나노)에 M 6.5 이상의 지진 활동이 있었을 가능성이 있다. 1858년에는 시나노 오마치 지진(M 5.7)이 발생했는데, 우사미 타츠오는 진원역을 가미시로 단층 남부에서 마쓰모토 분지 동쪽 가장자리 단층 북부로 추정하고 있다. 1918년에는 오마치 지진(M 6.1과 M 6.5)이 발생했으나, 기진 단층은 특정되지 않았다.

3.2. 과거 지진 기록

762년(미노·히다·시나노), 841년(시나노)에 M 6.5 이상의 지진이 가미시로 단층의 활동과 관련이 있을 가능성이 있다. 1841년 시나노 지역에서 발생한 지진도 해당될 가능성이 있다. 1858년 시나노 오마치 지진(M 5.7)은 우사미 타츠오가 진원역을 가미시로 단층 남부에서 마쓰모토 분지 동쪽 가장자리 단층 북부로 추정하고 있다. 1918년 오마치 지진은 M 6.1과 M 6.5의 쌍둥이 지진이었으나, 기진 단층은 특정되지 않았다.

4. 2014년 나가노현 가미시로 단층 지진

2014년 지진 발생 직후 지진조사연구추진본부는 임시회를 열고 가미시로 단층의 활동으로 일어났을 가능성이 매우 높다고 발표하였다. 2주 후인 12월 9일에는 지진조사위원회가 가미시로 단층 일부와 북쪽 연장지역이 활동한 것이라고 발표하였다.

신슈 대학의 히로이치 다이스케 교수와 연구진들이 11월 23일 실시한 현장조사에서는 하쿠바촌의 오이데 지구 등 약 20곳에서 지표면에 단층 단차와 습곡이 생겨난 것을 확인하였다. 또한 소지마 지구에 생긴 지표단층은 히메카와 제2댐을 건설한 후 만들어진 인공호로 물 속에 있던 지역이라 알져진 단층추적선상에 없던 지역이었다. 또한 도호쿠 대학 재해국제연구소의 조사에서는 진원단층이 더욱 길게 뻗어 있어 지표상에 드러난 지진 단층은 미나미카미시로역 동쪽에서부터 시나노모리우에역 동쪽까지 대략 9km 정도 더 걸쳐져 있는 것을 확인하였다. 또한 가미시로 미카이치바 지구 남쪽에서는 눈에 띄는 단층 변위가 없었다고 발표했다.

4.1. 지표 단층

하쿠바촌 오이데 지구 등 약 20곳에서 지표면에 단층 단차와 습곡이 발생했다. 소지마 지구의 지표 단층은 히메카와 제2댐 건설 후 만들어진 인공호 내부에 있었다. 미나미카미시로역 동쪽에서 시나노모리우에역 동쪽까지 약 9km에 걸쳐 지진 단층이 확인되었다.

4.2. 피해 및 영향

5. 문화적 영향