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지반 파열

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파일:Fault Scarp Borah Peak Earthquake 1983.jpg
1983년 보라피크 지진 당시 로스트 리버 단층을 따라 발생한 정단층 작용으로 인한 지표 파열

지진학에서 지반 파열 또는 지표 파열(地表破裂, Surface rupture, ground rupture, ground displacement)은 단층을 따라 발생하는 지진 파열이 지구 표면에 영향을 미쳐 지표면이 눈에 띄게 변위되는 현상이다. 지표 파열은 지표면에서 변위가 없는 매몰 파열과 대비된다. 이는 활성일 수 있는 단층대를 가로질러 건설된 모든 구조물에 지반 흔들림으로 인한 위험 외에 주요 위험 요소이다.[1] 지표 파열은 파열된 단층의 양쪽에서 수직 또는 수평 이동을 수반한다. 지표 파열은 넓은 지역에 영향을 미칠 수 있다.[2]

지표 파열이 없는 경우

파일:Running track after 1999 Chichi earthquake in Taiwan.jpg
중화민국의 921 대지진 당시 첸룽푸 단층을 따라 역단층 작용으로 인한 습곡을 동반한 지표 파열

모든 지진이 지표 파열을 일으키는 것은 아니며, 특히 작고 깊은 지진의 경우 더욱 그렇다.[1] 그러나 어떤 경우에는 지표 효과가 없는 것이 움직인 단층이 표면에 도달하지 않기 때문이다. 예를 들어, 노스리지 지진은 모멘트 규모 6.7의 지진으로 로스앤젤레스 지역에 큰 피해를 입혔으며, 지구 표면 아래 18.2 km (11 mi)에서 발생했지만, 블라인드 스러스트 지진이었기 때문에 지표 파열을 일으키지 않았다.[3]

지표 파열이 발생하는 곳

지표 파열은 일반적으로 기존 단층에서 발생한다. 지진(및 지표 파열)이 완전히 새로운 단층 구조에서의 단층 작용과 관련되는 경우는 드물다.[4] 얕은 진원과 애스패리티에 큰 파괴 에너지가 있으며,[5] 애스패리티는 5 킬로미터 (3.1 mi)보다 얕다. 이러한 지진의 예로는 샌퍼낸도 지진, 타바스 지진, 921 대지진이 있다.[6]

지표 파열 지진에서는 지반의 큰 미끄러짐이 단층의 얕은 부분에 집중된다.[7] 특히, 모멘트 규모 M5 이상의 얕은 지진으로 인해 측정 가능한 영구적인 지반 변위가 발생할 수 있다.[8]

지표 파열의 종류

지표 파열의 형태는 지표면 물질의 특성과 단층 운동의 유형이라는 두 가지에 따라 달라진다.

파일:Earthquake- road crack.jpg
중화민국 난터우현 지지진의 921 대지진의 여파

지표면 암석학의 영향

단층의 흔적 위에 두꺼운 표층 퇴적물이 놓여 있는 경우, 결과적인 지표면 효과는 일반적으로 더욱 불연속적이다. 표층 퇴적물이 거의 없거나 전혀 없는 경우, 지표 파열은 일반적으로 연속적이지만, 지진 파열이 하나 이상의 단층에 영향을 미쳐 1992 랜더스 지진과 같이 복잡한 지표 단층 패턴을 유발할 수 있는 경우는 예외이다.[9]

정단층 작용

정단층과 관련된 지표 파열은 일반적으로 단순한 단층애이다. 상당한 표층 퇴적물이 있는 경우, 더 경사진 단층 작용을 하는 부분은 앙 에셜론 단층애 세트를 형성할 수 있다. 반대 단층도 발달하여 지표 그라벤을 형성할 수 있다.

역단층 작용

역단층 작용(특히 스러스트 단층 작용)은 단층의 상반의 돌출된 지지되지 않는 부분이 붕괴될 가능성이 있어 더 복잡한 지표 파열 패턴과 관련된다. 또한 지표 습곡 및 후방 스러스트 발달이 있을 수 있다.

주향이동단층 작용

파일:Denali Fault surface rupture.png
2002 데날리 지진 중 주향이동 단층 작용으로 인한 지표 파열 범위
파일:Rupture near Thazi.webm
2025년 미얀마 지진 중 지반이 이동하는 파열을 포착한 CCTV. 이 영상은 움직이는 지진 파열의 첫 기록 증거이며,[10] 또한 곡선 미끄러짐 지진에 대한 첫 문서화이기도 하다.[11]

주향이동 단층은 주로 수평 이동과 관련되어 단층이 단순한 평면 구조일 때 비교적 단순한 선형 지표 파열대를 형성한다. 그러나 많은 주향이동 단층은 겹치는 세그먼트로 구성되어 겹침의 특성에 따라 복잡한 정단층 또는 역단층 작용대를 초래한다. 또한, 두꺼운 표층 퇴적물이 있는 경우, 파열은 일반적으로 앙 에셜론 단층 세트로 나타난다.[12]

완화

지표 파열로부터 집을 보강하려면 지반 공학 및 구조 또는 토목 기술자의 공학적 설계가 필요하다. 이는 상당히 비쌀 수 있다.[4]

예시

범위 Mw  위치 유형 사건
34 km (21 mi) 6.9 미국 아이다호 정단층 1983년 보라피크 지진
80 km (50 mi)[4] 7.3 미국 캘리포니아 주향이동 1992년 랜더스 지진
50 km (31 mi)[13] 6.9 일본 효고현 주향이동 1995년 고베 지진
150 km (93 mi)[14] 7.6 튀르키예 주향이동 1999년 이즈미트 지진
100 km (62 mi) 7.6 중화민국 스러스트 921 대지진
400 km (250 mi) 7.8 중화인민공화국 칭하이성 주향이동 2001년 쿤룬 지진
340 km (210 mi)[15] 7.9 미국 알래스카 주향이동 2002년 데날리 지진
300 km (190 mi) 7.9 중화인민공화국 쓰촨성 스러스트 2008년 쓰촨 대지진
400 km (250 mi)[16] 7.8 튀르키예 주향이동 2023년 튀르키예-시리아 지진
500 km (310 mi)[17] 7.7 미얀마 주향이동 2025년 미얀마 지진

같이 보기

각주

  1. ↑ 가 나 “What is Surface Rupture”. United States Geological Survey. 2018년 10월 19일에 확인함. 
  2. ↑ “Surface rupture can be caused by vertical or horizontal displacement”. 2018년 10월 19일. 
  3. ↑ “USGS Northridge Earthquake 10th Anniversary”. 2016년 4월 13일에 확인함. 
  4. ↑ 가 나 다 “Ground Rupture & Surface Faulting – Earthquake Ground Displacement | CEA”. 2020년 1월 1일에 확인함. 
  5. ↑ Dalguer, Luis A.; Miyake, Hiroe; Day, Steven M.; Irikura, Kojiro. “Surface Rupturing and Buried Dynamic-Rupture Models Calibrated with Statistical Observations of Past Earthquakes”. pubs.geoscienceworld.org. 2018년 10월 28일에 확인함. 
  6. ↑ Wada, K.; Goto, H. “Generation Mechanism of Surface and Buried Faults Considering the Effect of Plasticity in a Shallow Crust Structure” (PDF). iitk.ac.in. 2018년 10월 31일에 확인함. 
  7. ↑ “Differences in ground motion and fault rupture process between the surface and buried rupture earthquakes” (PDF). Earth Planets Space. 2004년 3월 14일. 2018년 10월 26일에 확인함. 
  8. ↑ “Earthquake Processes and Effects”. United States Geological Survey. 
  9. ↑ Zachariesen J.; Sieh K. (1995). 《The transfer of slip between two en echelon strike-slip faults: A case study from the 1992 Landers earthquake, southern California》 (PDF). 《Journal of Geophysical Research》 100. 15,281–15,301쪽. Bibcode:1995JGR...10015281Z. doi:10.1029/95JB00918. hdl:10220/8475. 
  10. ↑ Bassi, Margherita (2025년 5월 14일). “Shocking Video Shows Earth Tearing Open During Myanmar's Earthquake in March”. 《기즈모도》. 2025년 8월 3일에 확인함. 
  11. ↑ Hashemi, Sara (2025년 7월 24일). “CCTV Footage Captures the First-Ever Video of an Earthquake Fault in Motion, Shining a Rare Light on Seismic Dynamics”. 《스미스소니언 매거진》. 2025년 8월 3일에 확인함. 
  12. ↑ Tchalenko J.S.; Ambraseys N.N. (1970). 《Structural Analysis of the Dasht-e Bayaz (Iran) Earthquake Fractures》. 《GSA Bulletin》 81. 41–60쪽. doi:10.1130/0016-7606(1970)81[41:SAOTDB]2.0.CO;2. 
  13. ↑ Holzer, Thomas (August 1995). “The 1995 Hanshin-Awaji (Kobe), Japan, Earthquake” (PDF). 《Geological Society of America》. 2025년 4월 12일에 확인함. 
  14. ↑ Reilinger, R.E.; Ergintav S.; Bürgmann R.; McClusky S.; Lenk O.; Barka A.; Gurkan O.; Hearn L.; Feigl K.L.; Cakmak R.; Aktug B.; Ozener H.; Töksoz M.N. (2000). 《Coseismic and Postseismic Fault Slip for the 17 August 1999, M = 7.5, Izmit, Turkey Earthquake》 (PDF). 《사이언스》 289. 1519–1524쪽. Bibcode:2000Sci...289.1519R. doi:10.1126/science.289.5484.1519. PMID 10968782. 2022년 4월 9일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 
  15. ↑ Haeussler, Peter J. (2009). Surface Rupture Map of the 2002 M7.9 Denali Fault Earthquake, Alaska; Digital Data (PDF) (보고서). U.S. Geological Survey Data Series 422. United States Geological Survey. 
  16. ↑ “Yer kabuğundaki kayma 7 metre 30 santimetreye kadar çıktı” [The slip in the Earth's crust was up to 7 meters 30 centimeters] (튀르키예어). Gazete Zebra. 2023년 2월 15일. 2023년 2월 15일에 확인함. 
  17. ↑ ANSS. 〈M 7.7 - 2025 Mandalay, Burma (Myanmar) Earthquake 2025〉. 《종합 목록》. 미국 지질조사국. 

외부 링크

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