주오 구조선
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1. 개요
주오 구조선(中央構造線, Median Tectonic Line, MTL)은 일본 열도를 가로지르는 거대한 지질 구조선으로, 일본 열도의 지질 형성과 지진 활동에 중요한 영향을 미친다. 약 1억 8천만 년 전 유라시아 판 가장자리에서 생성된 일본 열도의 상부와 약 5천만 년 후 양쯔강 대륙 남부에서 생성된 하부의 경계선이며, 7천만 년 전 두 부분이 합쳐지면서 형성되었다. 주오 구조선은 간토 지방에서 규슈까지 이어지며, 고기 중앙구조선과 신기 중앙구조선으로 구분된다. 이 구조선은 지진 발생과 밀접한 관련이 있으며, 과거 여러 차례 강력한 지진을 유발했다. 주오 구조선은 관광 자원으로서도 가치가 있으며, 여러 지오파크와 박물관에서 관련 정보를 제공하고 있다. 또한, 이 구조선 주변에는 많은 신사와 사찰이 위치해 있다.
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| 주오 구조선 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
 | |
| 기본 정보 | |
| 이름 | 일본 중앙 구조선 |
| 위치 | 일본 |
| 단층 조각 | 다수 |
| 변위 | 5 mm/년 ~ 10 mm/년 |
| 상태 | 활성 단층 |
| 지진 | 구조적 |
| 유형 | 우수향 주향 이동 단층 |
| 운동 | 8 Mw |
| 생성 시기 | 마이오세 - 홀로세 |
| 포함 | 일본 활성 단층 데이터베이스 또는 검색 |
| 추가 정보 | |
| 일본어 표기 | 中央構造線 |
| 일본어 발음 | 주오 코조센 |
| 영어 표기 | Median Tectonic Line |
| 영어 약칭 | MTL |
| 이전 명칭 | 중앙선 중앙 열선 중앙 변위선 |
2. 역사
일본 열도의 상부는 약 1억 8천만 년 전 유라시아 판의 가장자리에서 생성되었으며, 이후 하부(약 5천만 년 후 양자강 대륙 남부에서 생성)가 이자나기 판 위를 이동하여 상부와 합쳐지면서 약 7천만 년 전에 현재 일본 열도의 형태를 갖추게 되었다. 중앙구조선(MTL)은 이 상부와 하부의 경계선에 해당한다.[5]
중앙구조선의 개념은 1885년(메이지 18년) 하인리히 에드문트 나우만에 의해 처음 제창되었고, 1917년(다이쇼 6년) 야베 히사카츠(矢部長克)에 의해 구조선으로서의 개념이 명확히 규정되었다.[13] 중앙구조선을 경계로 북쪽(대륙 쪽) 지역을 서남일본의 내대(内帯), 남쪽(해구 쪽) 지역을 서남일본의 외대(外帯)라고 부르며 구분한다.[11][14] 중앙구조선의 일부 구간은 활단층으로 활동하고 있다.[14]
구조선을 따라 분포하는 암석은 남북으로 뚜렷한 차이를 보인다. 북쪽(내대 쪽)에는 령가 변성대(領家変成帯)가 분포하는데, 이는 중생대 쥐라기의 부가체가 백악기에 고온 저압형 변성을 받은 것이다. 반면 남쪽(외대 쪽)에는 삼파강 변성대(三波川変成帯)가 분포하며, 이는 백악기에 저온 고압형 변성을 받은 암석으로 이루어져 있다.[11][15] 나가노현의 기타가와 노두(北川露頭)에서는 령가 변성대와 삼파강 변성대가 직접 접하고 있는 모습을 관찰할 수 있다.[16](#관광 관련 참조) 그러나 시코쿠 지역에서는 령가 변성대가 이즈미층군(和泉層群)(이즈미대)에 덮여 있는 경우가 많아, 구조선이 이즈미대와 삼파강 변성대의 경계 역할을 하기도 한다. 령가 변성대에는 백악기의 화강암도 분포한다.[15][17] 참고로, 령가 변성대와 삼파강 변성대 각각을 덮는 후기 지층의 경계를 이루는 단층도 중앙구조선으로 정의된다.[12]
중앙구조선은 규슈 동부에서 나가노현의 스와호(諏訪湖) 부근까지 지표에서 그 흔적을 비교적 명확하게 따라갈 수 있다.[18] 그러나 이토이가와-시즈오카 구조선(糸魚川静岡構造線) 동쪽의 포사마그나(フォッサマグナ) 지역에서는 신제3기 퇴적암에 덮여 그 모습이 드러나지 않는다. 제4기에 크게 융기한 관동산지(関東山地)에서는 고제3기 이전의 기반암이 노출되어 있으며, 그 북쪽 가장자리인 군마현 시모니타정(下仁田町)에서는 중앙구조선이 지표에 노출된 것을 볼 수 있다.[19] 관동평야(関東平野)에서는 신제3기나 제4기의 지층 아래에 묻혀 있으며, 규슈 중부에서도 신제3기 후기 이후의 화산암이나 아소산(阿蘇山)을 비롯한 현재의 화산 분출물에 덮여 있다.[32] 킨키 남부에서 시코쿠에 이르는 약 360km 구간에서는 중앙구조선을 따라 활동도가 높은 활단층(#중앙구조선 단층대 참조)이 발달해 있어,[20][21] 지진 발생 가능성에 대한 주의가 요구되는 단층 중 하나로 여겨진다.[22]
2. 1. 형성 과정
쥐라기 말기에서 백악기 초기(약 1억 4천만 년 전 ~ 1억 년 전)에, 일본 열도의 기원이 되는 땅덩어리는 아직 아시아 대륙의 동쪽 가장자리에 있었다. 이때 중앙구조선의 원형이 되는 단층의 수평 이동 운동이 일어났다.[23] 이 수평 이동 운동은 이즈나기 판이 유라시아 판에 대해 거의 평행하게 북상했기 때문에 발생했으며,[23][24] 더 남쪽에 있던 홋카이도 서부, 동북일본, 서남일본 외대에 해당하는 부분이 북상했다.[23] 이 운동으로 인해, 그때까지 떨어져 있던 령가 변성대(領家変成帯)와 삼파강 변성대(三波川変成帯)가 크게 움직여 서로 접하게 되었다.[17] 이때 형성된 단층을 고기 중앙구조선[25](고중앙구조선[26], 고MTL[26]이라고도 함)이라고 부른다. 이 단층 운동이 일어난 시기는 카시오 시대[14][15]라고 불리며,[14] 백악기 중기에 해당한다고 여겨진다.[14] 령가 변성대에 속하는 암석은 충상단층에 의해 남쪽으로 이동하여 삼파강 변성대에 속하는 암석 위로 올라탔다.[14] 당시 단층의 각도는 매우 낮았으며,[25] 수평에 가까웠을 것으로 추정된다.[26]백악기 후기(약 7천만 년 전)는 중앙구조선의 활동이 가장 활발했던 시기로 여겨진다. 이 무렵 이즈나기 판이 약 45도의 각도로 북상하여 유라시아 판 아래로 섭입하고 있었기 때문에, 중앙구조선은 좌수평 이동 운동을 일으켰다. 그 결과 북쪽의 암반이 파괴되고 지층이 퇴적되어 이즈미층군(和泉層群)을 형성했다.[27]
이후 단층 운동은 변위를 반복하여 신생대 제3기에서 제4기에 걸쳐 현재와 같은 우수평 이동 운동으로 변화했다. '중앙구조선의 재활동' 또는 '지질 경계인 중앙구조선에 평행하게 나타난 단층'으로 간주되는 이 단층 운동[28]은 신기 중앙구조선[25](신중앙구조선[26], 신MTL[26]이라고도 함)이라 불린다. 고기 중앙구조선은 간토에서 규슈까지 확인할 수 있지만, 신기 중앙구조선은 기이반도에서 시코쿠 동부·중부에 걸쳐서만 명확하게 확인할 수 있고 다른 지역에서는 찾기 어렵다.[26] 또한, 신기 중앙구조선은 고기 중앙구조선의 북쪽에 위치한 고각의 단층이며, 지하 수 km의 얕은 곳에서 신기 중앙구조선이 고기 중앙구조선을 절단하고 있는 것으로 생각된다.[26][29]
3. 각 지역의 중앙구조선
주오 구조선은 이바라키현 주변에서 시작하여 혼슈 중앙과 나고야 주변을 통과한다. 이후 미카와 만을 거쳐 기이 수도, 나루토 해협을 지나 시코쿠의 사다미사키반도까지 세토 내해를 통과하며, 최종적으로 규슈의 분고 수도와 호요 해협까지 이어진다.[84] 각 지역별 상세 경로는 하위 문단에서 설명한다.
3. 1. 간토 지방
군마현 시모니타에서 사이타마현 히키구릉 북쪽 가장자리에 걸쳐서는 주오 구조선이 지표에 노출되어 있다.[8][30] 그러나 관동평야로 들어서면 신제3기와 제4기의 퇴적층 아래에 묻혀 보이지 않게 된다.[30] 보링 조사 결과, 관동평야 중앙부에서는 사이타마현 이와츠키 남쪽 지하 약 3000m 지점을 통과하는 것으로 확인되었다.[8][30]
주오 구조선이 동쪽으로 어디까지 이어지는지는 명확하지 않지만, 이바라키현 가시마 또는 오아라이 부근을 지나 태평양의 가시마나다로 빠져나가는 것으로 추정된다.[8][32] 이후 다나구라 구조선[31]과 연결되거나 그 연장선상에서 끊어지는 것으로 여겨진다.[32] 다만, 과거 선신제3기에는 다나구라 구조선과 주오 구조선이 연결되어 있었을 가능성도 제기된다.[33]
주오 구조선 남쪽으로는 미나미가와 변성암이 분포하는데, 관동산지에 잘 노출되어 있으며 사이타마현의 나가토로 계곡이 대표적인 노출지이다. '미나미가와'라는 이름은 군마현 후지오카시의 지명에서 유래했다. 구조선 북쪽으로는 료케 변성암과 화강암이 분포하며, 이바라키현의 츠쿠바산이 대표적인 노출 지역이다.
관동 동쪽 해상에는 높이 2000m 이상의 '가시마 해저 절벽'이라는 절벽이 형성되어 있으며, 이 절벽 남동쪽에는 대규모 산사태 지형도 존재한다.[34]
3. 2. 주부 지방
주오 구조선은 시즈오카현에서 나가노현으로 이어진다. 나가노현에서는 이나 산지와 아카이시 산맥 사이를 지나며, 북부의 치노시 방면으로 향한다.[8] 이토이가와-시즈오카 구조선 동쪽의 포사마그나 지역에서는 신제3기의 퇴적암으로 덮여 있다.[32] 스와호 남쪽 카이나에서는 구조선이 잘 드러나며, 이나 계곡을 약간 동쪽으로 치우쳐 이나 산지와 아카이시 산맥 사이를 남서쪽으로 달린다. 인공위성 사진에서는 이 구간의 파쇄대가 침식되어 뚜렷한 직선형 계곡 지형을 보이는 것을 확인할 수 있다.령가 변성암과 화강암은 기소 산맥과 이나 산지, 미카와 지방, 스즈카 산맥 남부에서 잘 나타난다. '령가'라는 이름은 엔슈(遠江) 미즈쿠보(水窪町, 현재 하마마쓰시 덴류구)의 지명에서 유래했다. 그러나 세쓰라쿠 지방에서는 호라이지산 등 신제3기의 화산암이나 퇴적암으로 덮여 있는 곳도 있다. 삼파가와 변성암은 아카이시 산맥 서쪽 기슭, 옛 덴류시 북쪽, 토요카와 남쪽에서 잘 관찰된다.
카이나에서 미즈쿠보에 이르는 구간은 신제3기에 활발한 재활동이 있었으나, 제4기의 활동성은 낮은 편이다. 현재의 대지형 형성에 영향을 미친 주요 단층은 이나 분지와 기소 산맥의 경계를 이루는 이나 계곡 단층이며, 덴류가와 본류도 이 단층을 따라 흐른다. 주오 구조선은 미즈쿠보에서 서쪽으로 방향을 바꾸어 토요카와를 따라 미카와 만으로 들어가고, 아쓰미 반도 서쪽에서는 다시 서쪽으로 방향을 틀어 이세 만 입구를 통과한다.[32]
3. 3. 긴키 지방
주오 구조선(MTL)은 시코쿠에서 기이 수도를 건너 아와지섬 남쪽을 지나 기이반도로 이어진다. 기이반도에서는 서쪽 해안의 와카야마시에서 시작하여 기노카와 강 북쪽을 따라 동쪽으로 이동하며, 고조시(이곳에서는 기노카와 강이 요시노 강으로 불림)를 지나 동쪽 해안의 미에현까지 이어진다. 와카야마현과 오사카부의 경계를 이루는 이즈미 산맥 남쪽 구릉지대의 강 북쪽에는 활성 전단대가 존재한다. 나라현 동쪽으로 가면 MTL을 따라 형성된 전단대의 활동성은 낮아진다. MTL은 북쪽으로 방향을 틀어 곤고 산지 동쪽 구릉지를 따라가며, 나라현과 오사카부 사이 이코마 산지 동쪽의 전단대와 연결된다.[8]
기이반도 중앙부를 동서로 가로지르는 구조선의 영향으로, 이세 후타미우라의 부부암과 와카야마 와카우라의 암석은 산바가와 변성암으로 이루어져 있다. 반면, 료케 변성암과 화강암은 이코마산과 금강산을 형성하며 세토 내해에 걸쳐 분포한다.
하지만 나라현 고조시 서쪽 지역에서는 내대의 중앙 구조선을 따라 백악기 단층 활동으로 인해 함몰된 지역에 퇴적된 이즈미층군에 덮여 있다. 이 때문에 기이반도 중앙부에서 시코쿠에 이르는 중앙 구조선은 이즈미층군과 산바가와 변성암의 경계 단층 역할을 한다. 이즈미층군은 와카야마시의 가다 해안에서 잘 관찰할 수 있다. 마쓰사카시 유루미 서쪽의 쿠시다가와와 기노카와 강 강바닥에는 산바가와 변성암이 노출되어 있으며, 중앙 구조선은 이보다 북쪽을 지난다.
구조선 북쪽에는 현재 지형을 변화시키는 활단층이 확인된다. 활단층으로서의 중앙 구조선은 타카미 고개 동쪽의 미에현 쪽에서는 활동성이 낮지만, 나라현 서쪽부터는 1,000년에 약 5m 정도 이동하는 매우 활발한 A급 활단층으로 분류된다. 이 활단층 위에는 오래된 사찰인 네고로지가 위치해 있지만, 역사적으로 큰 지진 기록은 없다. 마지막 지진 발생 이후 상당한 시간이 흘러 지진 에너지가 축적되었을 가능성이 제기된다.
일본 정부의 지진조사연구추진본부는 곤고 산지 동쪽 가장자리에서 이즈미 산맥 남쪽 가장자리의 와카야마시 부근에 이르는 구간이 활동할 경우, 내륙형 지진으로는 최대급인 규모(M) 8.0 정도의 지진이 발생할 수 있다고 평가했다. 초기 평가에서는 향후 30년 내 발생 확률을 0~5%로 추정하여, 일본 활단층 중에서는 상대적으로 높은 그룹으로 분류되었다.
2011년 2월 18일 발표된 수정 평가에서는 이 구간의 30년 내 대지진 발생 확률이 "M 8.0 정도로 0~5%"에서 "M 7.6~7.7 정도로 0.5~14%"로 변경되었다. 이는 당시 일본 내 활단층 중 세 번째로 높은 수치이며, 서일본 지역에 한정하면 가장 높은 예측 확률이다. 이 예측 지진이 발생할 경우, 와카야마시와 오사카부 남부 등에서는 진도 7, 오사카부 중남부와 나라현 가시하라시, 와카야마현과 오사카부 경계 부근 등 넓은 범위에서 진도 6강의 강한 흔들림이 예상된다. 활단층 노출은 와카야마현 내에 있지만, 단층 자체가 오사카부 쪽으로 기울어져 있어 지진 에너지가 주로 오사카부 쪽으로 전달될 것으로 예측된다. 이 때문에 예상 진도 분포에서 고진도 지역이 활단층 북쪽에 집중되는 경향을 보인다.[35][36]
구조선은 와카야마시를 지나 기단 해협으로 들어간다. 와카야마시는 긴키 지방에서 드물게 유감지진(사람이 느낄 수 있는 지진)이 잦은 도시이지만, 이들 지진의 진원 깊이가 다소 깊어 중앙 구조선 활단층 활동과 직접적인 연관성은 낮은 것으로 보인다.
기단 해협에서 나루토 해협 사이 구간에서 구조선은 아와지섬 남쪽 해안을 따라 지난다. 이 구간에서는 산바가와 변성암이 잘 드러난 누시마와 뚜렷한 단층애를 보이는 이즈미층군의 유즈루하 산지 사이를 통과한다. 유즈루하 산지 남쪽 사면의 유야 단층(역단층)에서는 노두(암석 노출부)가 관찰된다.
3. 4. 시코쿠 지방
규슈에서 호요 해협을 건너면, 중앙구조선(MTL)은 사다미사키 반도의 북쪽 해역을 지나[32] 에히메현 이요시 서해안에 상륙한다. 이후 사이조시를 지나 이시즈치 산맥 기슭을 따라 동쪽으로 이동하여 도쿠시마현 미요시시에서 요시노 강 북쪽 기슭을 따라 이어진 뒤, 섬 동쪽 해안의 도쿠시마시에 도착한다.[8][32] 이요시 북쪽과 시코쿠 동부의 사누키 산맥 남쪽 기슭, 도쿠시마현 북쪽 경계에서는 중앙구조선 북쪽에 활성 전단대가 존재한다.[8]
시코쿠에서도 중앙 구조선의 기본적인 모습은 산파가와 변성암과 이즈미층군의 경계 단층이다. 시코쿠에서는 산파가와 변성암이 넓게 노출되어 있으며, 도쿠시마의 시로야마, 소야 지방, 오보케, 베시, 사다미사키 반도 등에서 잘 관찰된다. 다만 이시즈치산은 신제3기의 화산암이다.
지질 경계로서의 중앙 구조선은 요시노 강의 북쪽 기슭을 지나지만, 그 북쪽에는 활단층이 나타난다. 에히메현에서도 지질 경계로서의 중앙 구조선은 도베정의 토베 충상단층을 지나지만, 활단층은 마쓰야마시를 통과한다. 시코쿠 산지 북쪽 가장자리에는 칼로 자른 듯 직선으로 산들이 늘어선 단층애가 형성되어 있는데, 이 모습은 활단층의 대표적인 예시로 각종 서적의 항공사진에 실려 있다. 이 단층의 활동도는 1000년간 최대 8m로 추정된다.
이 단층은 최근 활동 기록이 없어 에너지가 축적되어 있을 가능성이 제기되어 주의가 요구된다. 다만, 일부 구간은 약 400년 전에 활동했을 가능성도 있다. 이 구간이 활동할 경우, 규모 M7 이상의 지진이 발생할 것으로 예상된다.
호요 해협에서는 사다미사키 반도와 사가세키 반도 사이의 가장 좁은 부분보다 약간 북서쪽을 지나고 있는 것으로 추정된다.[37]
3. 5. 규슈 지방
주오 구조선은 시코쿠를 거쳐 규슈의 분고 수도와 호요 해협까지 이어진다.[84] 규슈에서는 오이타현의 쿠니사키 반도와 사가노세키 반도 사이를 지나는 것으로 알려져 있다.[8] 중앙 구조선이 지표에서 확인 가능한 곳은 규슈 동부까지이며,[12] 오이타시 남쪽의 오노 강 유역부터 규슈 중서부 지역은 후기 중생대 퇴적암과 아소산 및 그 분출물에 두껍게 덮여 있어 지표에서는 존재가 확인되지 않고 지질학적 연속성도 불분명하다.[8][32]중앙 구조선의 연장선은 에히메현 마쓰야마시에서 오이타현 사가세키반도로 이어지며,[38] 사가세키반도와 고토반도 사이를 지나는 것은 확실시된다.[32] 그러나 규슈 중부에서는 존재가 확인되지 않기 때문에, 규슈에서 중앙 구조선에 “상당하는” 것으로는 '''우스키-야쓰시로 선''' 또는 '''오이타-쿠마모토 선'''이 거론된다.[40]
한 이론에 따르면, 중앙 구조선은 오노 강 주변을 남쪽으로 돌아 오이타현의 우스키와 구마모토현의 야쓰시로를 잇는 우스키-야쓰시로 구조선과 연결될 수 있다. 다른 이론에서는 오이타와 구마모토를 잇는 오이타-쿠마모토 구조선과 직접 연결될 가능성을 제시한다.[8] 다만, 우스키-야쓰시로 선은 중앙 구조선의 직접적인 연장이라기보다는 위치상 시코쿠의 오니가세보 구조선의 연장선상에 있다. 야베 히사카쓰[39]는 규슈에서 중앙 구조선과 관련된 구조선으로 다음 세 가지를 논했다.[41]
| 구조선 명칭 | 주요 경유지 |
|---|---|
| 마쓰야마-이마리 선 | 벳푸만·쿠주 분지·히타 분지·치쿠고·히젠 |
| 오이타-쿠마모토 선 | 오이타·노쓰하라·나가유·쿠스미·아소산 |
| 우스키-야쓰시로 선 | 우스키·미에·소보산 북쪽·구마모토현 남부 |
오이타-쿠마모토 선은 아소산의 분출물 등에 덮여 있어 위치가 명확하지 않다.[41] 우스키-야쓰시로 선의 북쪽에 해당하는 사가세키반도에는 삼파가와 변성암이 잘 노출되어 있어, 중앙 구조선은 그 바로 북쪽을 지나는 것으로 여겨진다.[32][38][42] 중앙 구조선을 직접 추적할 수 있는 것은 여기까지이다.
일본 정부의 지진조사연구추진본부는 중앙 구조선과 연결되어 있는 것은 '''오이타-쿠마모토 구조선'''과 '''우스키-야쓰시로 구조선'''이라고 설명하고 있다.[43] 일반적으로 우스키-야쓰시로 구조선이 규슈에서 중앙 구조선에 “상당하는” 것으로 보며, 이 구조선을 경계로 남쪽이 서남일본 외대에, 북서쪽(구조선 연장선 포함)이 서남일본 내대에 해당한다.[38][44] 또는 이 구조선을 기준으로 북쪽을 북부·중부 규슈 지역으로, 남쪽을 남부 규슈 지역으로 나누기도 한다.[45] 우스키-야쓰시로 구조선의 남쪽에는 불상 구조선이 평행하게 지나간다.[46][47]
2016년 구마모토 지진을 일으킨 단층대 중 하나인 후타가와·히나쿠 단층대의 '''히나쿠 단층대'''는 구마모토현 야쓰시로시 부근에서 우스키-야쓰시로 구조선을 절단하고 있는 것으로 추정된다.[48] 지진조사연구추진본부의 장기 평가에서 히나쿠 단층대는 3개 구간으로 나뉘는데, 그중 히나쿠 구간(구마모토현 우키시 토요노정 야마자키에서 아시키타정 미타테미사키 부근까지 약 40km)[49] 부근에 야쓰시로시가 위치한다. 2015년 일본지질학회 학술대회에서는 히나쿠 구간의 야쓰시로시 부근 이남이 우스키-야쓰시로 구조선의 연장이며, 이 구조선이 가고시마현 센다이시 앞바다까지 뻗어 있을 가능성이 있다는 연구 결과가 보고되었다.[48]
현재 규슈 중부는 남북 방향으로 늘어나는 힘을 받고 있으며, 이로 인해 벳푸-시마바라 지구대, 후타가와·히나쿠 단층대와 같은 정단층들이 발달하여 아소산이나 구주산 마그마의 통로를 형성하는 것으로 생각된다.
4. 지진 활동과의 관련
주오 구조선은 일본의 주요 지질 구조선으로, 활성단층과 밀접하게 연관되어 있어 지진 발생 가능성이 높은 지역으로 주목받는다. 특히 주오 구조선을 따라 발달한 중앙구조선 단층대(中央構造線断層帯|주오 고조센 단소타이jpn)는 지진 위험성이 높은 활성단층으로 간주된다.[6]
역사 시대 이후, 이 단층대 주변에서는 다른 활발한 지진대에 비해 활동 빈도는 상대적으로 낮지만, 규모(M) 6~7 정도의 지진이 여러 차례 발생한 기록이 있다.[6][50][51] 기록상 가장 오래된 활동은 약 3000년 전이며, 가장 최근의 주요 활동은 16세기에 있었던 것으로 추정된다. 전문가들은 앞으로도 이 단층대에서 지진 활동이 계속될 것으로 예측하고 있다.[6]
지질학적 경계로서의 주오 구조선과 실제 지표에서 활동 흔적을 남기는 활성단층으로서의 주오 구조선은 그 위치가 반드시 일치하지는 않는다. 이러한 활성단층들을 통틀어 중앙구조선 활단층계(일본어: 中央構造線活断層系) 또는 활단층으로서의 중앙구조선(일본어: 活断層としての中央構造線)이라고 부르며[58][59], 일본 정부의 지진조사연구추진본부에서는 이를 중앙구조선 단층대라고 칭한다.[20][59]
4. 1. 근세 이전의 지진
715년 미카와 국과 토토미 국에서 규모 M 6.5 ~ 7.5의 지진이 발생했다.[51]1596년에는 연동형 지진으로 여겨지는 지진들이 연달아 발생했다. 9월 1일, 에히메현의 주오 구조선 가와카미 단층 세그먼트(진원에 대해서는 여러 설이 존재)에서 경장 이요 지진(경장 이요 국 지진이라고도 함)이 발생했으며, 규모는 M 7.0이었다. 3일 후인 9월 4일에는 토요 해협 건너편 오이타현에서 경장 분고 지진(벳푸만 지진)이 발생했으며, 규모는 M 7.0 ~ 7.8로 추정된다. 분고 지진의 진원으로 여겨지는 벳푸만-히지 단층대(벳푸-만넨잔 단층대의 일부)는 주오 구조선과 연결되어 있거나 교차할 가능성이 제기된다.[52] 다음 날인 9월 5일에는 앞선 지진들에 의해 유발된 것으로 보이는 경장 후시미 지진(경장 후시미 대지진)이 교토에서 발생했으며, 규모는 M 7.0 ~ 7.1이었다.[53] 이 지진은 아리마-다카츠키 단층대 또는 로코-아와지섬 단층대에서 발생한 것으로 추정된다.[54]
4. 2. 근세 이후의 지진
역사 시대 이후의 활동 기록은 지진이 활발한 지역과 비교하면 적지만, 아래와 같이 규모(M) 6~7 정도의 지진이 발생하였다.[50][51]- 1619년 (겐나 5년) 야쓰시로 - M 6.0[51]
- 1649년 (경안 2년) 3월 13일 이요나다 - M 7.0 전후[50][51]
- 1703년 (겐로쿠 16년) 분고 유후인·쇼우나이 - M 6.5[50][51]
- 1718년 (쿄호 3년) 미카와, 이나 토오야마 계곡(토오야마 지진) - M 7.0 전후[50][51][55]
- 1723년 (쿄호 8년) 히고 - M 6.5[51]
- 1725년 (쿄호 10년) 타카토오·스와 - M 6.0~6.5[50][51]
- 1889년 (메이지 22년) 구마모토 - M 6.3[51]
- 1894년 (메이지 27년)-1895년 (메이지 28년) 아소 - M 6.3[51]
- 1895년 (메이지 28년) 1월 18일 이바라키현 남부 - M 7.2[56]
- 1916년 (다이쇼 5년) 니이하마 부근 - M 5.7[51]
- 1916년 (다이쇼 5년) 구마모토현 중부 - M 6.1[51]
- 1975년 (쇼와 50년) 아소 북부 - M 6.1[51]
- 1975년 (쇼와 50년) 오이타현 중부 - M 6.4[50][51]
- 2016년 (헤이세이 28년) 구마모토 지진 - M 7.3
1995년 발생한 한신·아와지 대지진은 주오 구조선(MTL)의 지류인 노지마 단층에서 발생했다. 이 지진으로 약 6,434명이 사망했으며, 그중 약 4,600명은 고베 출신이었다.[7] 지진으로 인한 피해액은 약 10조엔 (당시 1000억달러)에 달했는데, 이는 당시 일본 GDP의 2.5%에 해당한다.
4. 3. 중앙구조선 단층대
주오 구조선에서 가장 중요한 부분은 활성단층으로 간주되어 지진 발생 위험이 높은 中央構造線断層帯|주오 고조센 단소타이일본어(중앙구조선 단층대)이다. 이 단층대는 최근의 지진 활동 양상에 따라 크게 여섯 개의 지역으로 나뉜다. 중앙구조선 단층대는 다른 지역에 비해 상대적으로 지진 활동이 뜸한 편이지만, 과거 규모 6~7의 지진이 발생한 기록이 있다.[6] 가장 오래된 활동 기록은 약 3000년 전이며, 가장 최근의 주요 활동은 16세기에 있었던 것으로 추정된다. 전문가들은 앞으로도 이 단층대에서 지진 활동이 계속될 것으로 예측하고 있다. 다만, 각 지역을 나누는 정확한 경계는 아직 학계에서 논의 중이므로 명확하게 정의되지는 않았다.[6]| 구분 지역 | 예상 지진 규모 | 30년 내 지진 발생 확률 | 최근 주요 활동 시기 |
|---|---|---|---|
| 금강산지 동쪽 경계 (오사카부와 나라현 사이) | 6.9 | 0~5% | 2000년 전 ~ 4세기 |
| 이즈미 산맥 남쪽 경계 (오사카부와 와카야마현 사이) | 7.6~7.7 | 0.07~14% | 7세기 ~ 9세기 |
| 기탄 해협(와카야마현과 효고현 사이) – 나루토 해협(효고현과 도쿠시마현 사이) | 7.6~7.7 | 0.005~1% | 3100년 전 ~ 2600년 전 |
| 사누키 산맥(가가와현과 도쿠시마현 사이) – 이시즈치 산맥 북쪽 경계 동부(에히메현과 고치현 사이) | 8 | 0~0.4% | 16세기 |
| 이시즈치 산맥 북쪽 경계 (에히메현과 고치현 사이) | 7.3~8 | 0~0.4% | 16세기 |
| 이시즈치 산맥 남쪽 경계 서부 – 이요나다(에히메현과 고치현 사이 – 세토 내해 남부) | 8 이상 | 0~0.4% | 16세기 |
주오 구조선 단층대는 시코쿠에서 기이 수도를 건너 기이 반도로 이어지며, 아와지 섬 남쪽을 통과한다. 기이 반도에서는 서쪽 해안의 와카야마에서 시작하여 기노카와 강 북쪽을 따라 동쪽으로 뻗어 나가 고조(이곳에서는 기노카와 강이 요시노 강으로 불림)를 지나 동쪽 해안의 미에현까지 이어진다. 특히 와카야마현과 오사카부의 경계를 이루는 이즈미 산맥 남쪽 구릉지대의 강 북쪽에는 활성 단층대가 존재한다. 나라현 동쪽으로 가면서 주오 구조선을 따라 형성된 단층대의 활동성은 상대적으로 낮아진다. 주오 구조선은 이곳에서 북쪽으로 방향을 틀어 금강산지의 동쪽 구릉지를 따라 지나가며, 나라현과 오사카부 사이 이코마 산지 동쪽의 단층대와 연결된다.[8]
1996년, 고치대학 등의 연구팀이 이요나다 해저의 중앙구조선 단층대를 조사한 결과, 에히메현에 위치한 이카타 원자력 발전소 인근 해저에서 활동도가 높은 활성단층 2개를 발견했다. 연구팀은 이 단층에서 약 2000년 주기로 규모 7 정도의 지진이 발생해 왔으며, 앞으로 규모 7.6의 지진이 발생할 가능성도 있다고 분석했다.[63] 이 발견은 이카타 원전의 안전성에 대한 심각한 우려를 낳았다. 지역 주민들은 원전의 안전 심사가 불충분하다며 국가를 상대로 원자로 설치 허가 취소 소송을 제기했다. 2000년 12월, 마쓰야마 지방재판소는 원고의 청구를 기각했지만, 판결 과정에서 해당 활성단층에 대한 국가의 안전 심사 판단에 오류가 있었을 가능성을 언급했다. 원전 운전 중지를 요구하는 소송은 일본 각지에서 계속되고 있지만, 활성단층과 관련하여 국가 판단의 오류 가능성이 지적된 것은 이때가 처음이었다.[64][65] 이카타 원전과 가장 가까운 활성단층과의 거리는 약 6km에 불과하다. 활성단층 조사를 수행한 고치대학의 오카무라 마코토 교수는 만약 이카타 원전에서 가장 가까운 활성단층에서 지진이 발생하거나, 중앙구조선 단층대 전체가 동시에 움직여 예상되는 최대 규모인 규모 8의 지진이 발생할 경우, 원전 부근은 진도 7의 강력한 흔들림에 노출될 수 있다고 경고했다.[66] 이는 원자력 발전소의 입지 선정과 내진 설계 기준에 대한 근본적인 문제를 제기하는 것으로, 일본 사회에 큰 논란을 일으켰다.
5. 관광 관련
나가노현 남부의 이나시, 오시카촌, 이이다시에 있는 여러 암석 노두와 단층부에서 일본 중앙 구조선을 확인할 수 있다.[9] 나가노현 중앙의 스와 신사와 시즈오카현의 아키하산 홍궁 아키하 신사를 잇는 역사적인 아키하 고도 순례길(일본 국도 152호선)은 일본 중앙 구조선을 따라 이어진다. 오시카촌에는 이 구조선의 역사와 연구를 다루는 중앙 구조선 박물관이 있다.[10]
나가노현 하이이나군 다이카무라의 고시부가와 유역에서는 노두가 잘 관찰된다. 단층 서쪽은 주로 령가대에 속하는 마이로나이트(령가 화강암류·변성암류 유래)이며, 동쪽은 삼파강대에 속한 결정편암이다. 안강 노두와 기타가와 노두는 나가노현의 천연기념물이었으나[67], 2013년 10월에 '''다이카무라의 중앙 구조선(기타가와 노두·안강 노두)'''라는 명칭으로 국가 천연기념물로 지정되었다[68][69]. 2007년에는 다이카무라의 중앙 구조선이 일본의 지질 100선에 선정되었다[70]. 근처에는 중앙 구조선 박물관이 있다.
미에현 마쓰사카시 이타카정 츠키데에는 중앙 구조선 중에서도 특히 대규모의 노두(츠키데 노두)가 있어, 일본 국외에서도 연구자들이 방문하고 있다. 이곳에서는 남서일본 내대에 속하는 마이로나이트와 남서일본 외대에 속하는 흑색 변암 사이의 단층을 확인할 수 있다. 2002년에 '''츠키데의 중앙 구조선'''이라는 명칭으로 국가 천연기념물로 지정되었으며[71][72][73], 2007년에는 일본의 지질 100선에도 선정되었다[70][74].
중앙 구조선을 따라 지오파크로 인정된 지역도 있다. 나가노현의 남알프스(중앙 구조선 지역) 지오파크는 2008년 12월에 일본 지오파크로 인정받았다[75][76]. 군마현 시모이누타정은 간토 지방에서 중앙 구조선을 가장 관찰하기 쉬운 지역으로, 중앙 구조선의 일부인 가와이 단층(다이키타노-이와야마 단층)을 지오사이트 중 하나로 포함하는[77] 시모이누타 지오파크가 2011년 9월에 일본 지오파크로 인정되었다[78].
6. 신사, 사찰, 성지
중앙구조선 상에는 야요이 신사(八代神社), 아소 신사(阿蘇神社), 헤이타테 신사(幣立神社), 미야도코노 신사(宮処野神社), 니시칸다 신사(西寒多神社), 하야스이 히메 신사(早吸日女神社), 이요 신사(伊予神社), 이시즈치 신사(石鎚神社), 이소노 신사(伊曽乃神社), 무라야마 신사(村山神社), 오오마히코 신사(大麻比古神社), 령산사(霊山寺), 지고 신사(自凝神社), 아와지마 신사(淡嶋神社), 마에히루쿠니카케 신궁(日前国懸神宮), 네가이지(根来寺), 콩고부지(金剛峯寺), 스미다 하치만 신사(隅田八幡神社), 우지 신사(宇智神社), 요시노 신궁(吉野神宮), 니우카와카미 신사(丹生川上神社), 이세 신궁(伊勢神宮), 후타미 오키타마 신사(二見興玉神社), 토요카와 이나리(豊川稲荷), 토가 신사(砥鹿神社), 아시가미 신사(足神神社), 분구이 고개(分杭峠), 스와 대사 조사마에궁(諏訪大社上社前宮), 간젠 신사(貫前神社), 히카와 신사(氷川神社), 가토리 신궁(香取神宮), 카시마 신궁(鹿島神宮) 등 일본의 유명한 신사와 사찰 및 성지가 많이 분포한다. 마찬가지로 다나쿠라 구조선 상(추정되는 연장을 포함)에도 도도후베 신사(都々古別神社), 우에스기 신사(上杉神社), 오오모누키 신사(大物忌神社) 등이 위치한다. 이러한 장소들을 파워 스폿으로 여기며 찾는 사람들도 있다.
중앙구조선 부근에 유력한 신사와 사찰이 많이 분포하는 이유에 대해서는 여러 설이 있다.
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