류큐 해구
1. 개요
류큐 해구는 대만 동쪽 해안에 위치한 지진대와 관련된 해구로, 필리핀 해 판이 유라시아 판 아래로 섭입하는 지역이다. 해구의 깊이와 판의 경사각은 지역에 따라 다르며, 해저 지진계 연구를 통해 구조를 파악할 수 있다. 류큐 해구에서는 과거 대규모 지진과 쓰나미가 발생했으며, 최근 연구를 통해 M9급의 초거대 지진 발생 가능성이 제기되고 있다. 이 지역은 생물다양성이 풍부하여 보존 가치가 높다.
| 위치 | 태평양, 일본 류큐 열도 남동쪽 해안 |
|---|---|
| 설명 | 일본의 류큐 열도 남동쪽 가장자리를 따라 위치한 해구 |
| 유형 | 해구 |
|---|---|
| 관련 지형 | 섭입대 |
| 관련 지진 | 1996년 휴가나다 지진 |
|---|
| 연구 | 류큐 해구 섭입대의 전호 쐐기 구조 및 플레이트 경계 특성에 대한 연구 진행 중 |
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일본의 지형 -
일본 해구
일본 해구는 태평양판과 오호츠크판의 수렴경계에 위치한 깊고 활발한 지진 활동을 보이는 해구로, 잦은 지진과 쓰나미 위험을 야기하며 지질학적 및 해양생물학 연구의 중요한 대상이다. -
일본의 지형 -
이즈-오가사와라 해구
필리핀해판에 태평양판이 섭입하여 형성된 이즈-오가사와라 해구는 깊이가 9,801m에 달하며 일본 해구 및 사가미 해분과 이어지고, 판 섭입으로 인해 화산섬 호상열도가 형성되며 지진 활동이 활발하여 한반도에 영향을 주기도 한다. -
태평양의 해구 -
일본 해구
일본 해구는 태평양판과 오호츠크판의 수렴경계에 위치한 깊고 활발한 지진 활동을 보이는 해구로, 잦은 지진과 쓰나미 위험을 야기하며 지질학적 및 해양생물학 연구의 중요한 대상이다. -
태평양의 해구 -
이즈-오가사와라 해구
필리핀해판에 태평양판이 섭입하여 형성된 이즈-오가사와라 해구는 깊이가 9,801m에 달하며 일본 해구 및 사가미 해분과 이어지고, 판 섭입으로 인해 화산섬 호상열도가 형성되며 지진 활동이 활발하여 한반도에 영향을 주기도 한다. -
섭입대 -
일본 해구
일본 해구는 태평양판과 오호츠크판의 수렴경계에 위치한 깊고 활발한 지진 활동을 보이는 해구로, 잦은 지진과 쓰나미 위험을 야기하며 지질학적 및 해양생물학 연구의 중요한 대상이다. -
섭입대 -
이즈-오가사와라 해구
필리핀해판에 태평양판이 섭입하여 형성된 이즈-오가사와라 해구는 깊이가 9,801m에 달하며 일본 해구 및 사가미 해분과 이어지고, 판 섭입으로 인해 화산섬 호상열도가 형성되며 지진 활동이 활발하여 한반도에 영향을 주기도 한다.
2. 류큐 해구와 류큐 호의 구조 (대만 인근)
대만 동쪽 해안에는 류큐 해구와 관련된 동서 방향의 지진대가 있다. 이 지진대는 측면으로 50km, 깊이로 150km까지 연속적으로 이어진다. 이 지역의 지진 진원은 와다티-베니오프대를 나타내는데, 이는 이 지역에서 필리핀 해 판이 약 45°의 각도로 유라시아 판 아래로 섭입하고 있음을 보여준다. 이 판의 낙하는 해구의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 극적으로 변한다. 이 지역의 깊이와 낙하에 대한 이러한 추론은 대만 상부에 있는 다툰과 칠룽 화산군의 위치와 일치한다.
류큐 호상열도 뒤편(북쪽 및 북서쪽) 지역은 오키나와 해저로 알려진 수심이 낮은 지역이다. 대만의 이란 평원은 이 해저의 서쪽 연속선일 수 있지만, 이란 평원은 류큐 해구 시스템의 전호 지역에 위치한다. 이는 이란 평원이 현재의 확장 중심과 화산호보다 해구 쪽에 위치하는 과거의 확장 중심을 나타낼 수 있음을 시사한다.
동경 122° 부근(대만 해안 동쪽 약 100km)에서 류큐 호상열도는 호상열도의 동쪽 끝에 비해 북쪽으로 이동되어 있다. 한 가지 가설은 북쪽으로 향하는 우수향 주향 이동 단층이 호상열도의 이 부분을 북쪽으로 이동시켰다는 것이다. 경쟁적인 가설은 이러한 이동에 주향 이동 단층의 움직임이 관여하지 않고, 오히려 해구가 대만 북동쪽 대륙 가장자리까지 연속적으로 이어진다는 것이다. 세 번째 가설은 해구가 북동쪽 대만 해안선까지 대륙 가장자리를 통과하여 연속적으로 이어지며, 북남 방향의 우수향 단층도 존재하지 않는다는 것이다.
3. 지진 구조
해저 지진계(Ocean bottom seismography) 방법과 와다티-베니오프대의 지진 연구를 통해 류큐 해구를 따라 필리핀 해 판의 섭입 각도를 파악할 수 있다. 류큐 해구 북부에서는 섭입 각도가 얕아서 처음 50km에서는 약 11°에 불과하지만, 심부에서는 더 가팔라져 70km 아래에서는 70°에 달한다. 반대로 류큐 해구 중앙부와 남부의 판 경사는 더 완만하여 70km 깊이에서 40-50°에 불과하다.
해저 지진계 연구는 류큐 해구 지역의 P파 속도 구조에 대한 정보를 제공한다. 섭입에 의해 생성된 퇴적층에는 1.8km/s, 2.8km/s~2.9km/s, 3.5km/s, 4.5km/s~5km/s의 P파 속도를 가진 네 개의 뚜렷한 층이 있다.
류큐 해구 북단 지역의 구조적 특징으로는 해구의 육지 쪽에 두꺼운 (7km~12km) 저속도 (4km/s~5km/s) 영역, 해구 상단 근처에 섭입된 고대 호 지각, 필리핀판이 저 P파 속도 물질(Vp = 5km/s) 아래로 섭입되는 영역이 1968년 휴가나다 지진(Mw 7.5)의 발생 위치와 일치한다는 점 등이 있다. 특히 섭입된 고대 호 지각과 관련된 수심이 높은 지형의 구조적 이질성은 이 지역의 지진 규모가 크지 않은(Mw 8.0을 초과하지 않는) 이유 중 하나로 추정된다.
4. 거대 지진 발생
류큐 해구에서 발생하는 지진은 이 지역의 역사가 짧고 12~13세기경부터 유사시대에 접어들기 때문에 역사 문헌이 적다. 기록에 남아 있는 것으로는 야에야마 지진 등 대쓰나미를 동반한 역사 지진이 있으며, 이시가키섬 남동쪽 약 40km(북위 24.0도, 동경 124.3도)가 진원으로 추정된다. 20세기 이후로는 키카이섬 지진(Mw 8.1) 등이 발생하였다.
4.1. 초거대 지진 발생 가능성
최근 연구에 따르면 류큐 해구에서 수천 년에 한 번 꼴로 M9급의 초거대 지진이 발생할 가능성이 제기되고 있다. 해저 지각 변동 관측 결과, 오키나와 본섬 북서쪽에서 측정용 해저 기지가 연간 7cm씩 이동하고 있어, 폭 약 30~50km의 플레이트 간 고착대(아스퍼리티)가 형성되어 있다고 고체지구행성물리학자 나카무라 마모루는 주장한다. 이는 난카이 해구 지진과의 연동 가능성도 시사한다. (연동형 지진#류큐 해구를 포함하는 연동 지진 참조)
2018년 류큐 대학과 나고야 대학 등의 연구팀은 오키나와 본섬 남동쪽 해역의 류큐 해구 연안(해저 2개 지점)을 조사하여 최소 길이 130km, 폭 20~30km에 이르는 플레이트 고착대를 발견했다. 이를 통해 류큐 해구 연안 지역(난세이 제도 포함)에서도 난카이 해구 연안 지역과 마찬가지로 거대 지진과 쓰나미가 반복적으로 발생할 가능성이 제기되었다.
동일본대지진 이후 오키나와현은 류큐 해구에서 최대 M9급의 3연동형 지진(오키나와 본섬 남동쪽 해역 지진 3연동) 발생 가능성을 예상하고 있다.