[한겨레 2008년 5월 30일 금요일]

인도판-유라시아판 충돌이 아시아 지역 영향

‘싼샤댐이 원인’ 증거 없어…우리도 연구 필요

지난 12일 규모 7.9의 강진이 중국 쓰촨성 일원에 있는 히말라야조산대의 경계부인 룽먼산단층대 한 지점(북위 31.0도, 동경 103.4도, 깊이 19㎞)에서 일어났다. 쓰촨성 지진은 인도판과 유라시아판의 충돌 과정에서 생긴 것으로 풀이되지만, 지진을 일으킨 메커니즘과 과정은 좀더 명확히 규명돼야 한다. 일각에선 중국 당국이 최근 건설한 싼샤댐이 쓰촨성 지진을 일으켰을지 모른다는 외신 보도도 나와, 학술 차원의 논의가 필요하다.

쓰촨성 지진 일으킨 힘은? 인도판이 유라시아판과 충돌하기 시작한 것은 약 5천만년 전이며, 지금도 인도판은 연간 40~50㎜의 속도로 유라시아대륙 밑으로 들어가고 있다. 두 대륙이 부딪혀 경계부에선 지각이 짜부라지면서 지각 두께는 증가한다. 또 이 때문에 인도대륙 충돌부 양옆으로 땅이 밀려나게 마련이다. 찰흙을 손으로 누르면 흙이 옆으로 삐져나오는 것처럼, 쓰촨성 지진도 이런 힘 때문에 일어났으리라는 게 전문가들의 공통된 견해다.

왜 이곳에 지진 잦은가? 이처럼 인도가 유라시아와 충돌해 생기는 에너지의 상당 부분은 경계부에 거대한 히말라야산맥을 끊임없이 성장시키고 있으며, 크고 작은 지진도 빈번히 발생한다. 마치 사람 몸(히말라야산맥)의 성장기에 일어나는 성장통(지진)에 비유할 수도 있다.

그림 2는 중국의 지각 두께 분포를 등고선으로 나타낸 지도다. 히말라야 일원에 두터운 지각이 형성되어 있는데, 대략 50㎞대에서 가파르게 줄어든다. 그림 3은 1990~2000년 일어난 지진 분포를 나타낸 지도인데, 쭈글쭈글한 히말라야산맥 일대에 지진이 몰려 일어났음을 보여준다. 두 지도를 비교하면, 신기하게도 50㎞ 이상 두께의 지각 영역과 지진 발생 지역의 분포가 정확히 일치함을 알 수 있다. 바로 이 쭈글쭈글하고 두꺼운 영역이 중국 안에 있는 히말라야조산대의 주된 영역이다. 산을 만드는 땅의 운동인 ‘조산’ 작용과 잦은 지진 발생이 연관된 자연현상이라는 얘기다.

어떻게 일어났나? 쓰촨성 지진의 발생 과정을 이해하려면 중국을 이루고 있는 땅덩어리(지괴)의 구조와 특성을 알아야 한다. 중국 땅은 지질학적으로 10개 남짓한 지괴들이 퍼즐처럼 모여 이뤄졌다. 그중에서 양쯔지괴, 북중국지괴, 타림지괴는 단단한 지괴(강괴)이며 나머지들은 상대적으로 연약한 지괴(연괴)에 속한다. 쓰촨 대지진은 룽먼산단층면을 따라 축적된 응력(물체 안에 작용하는 힘)이 지난 12일 갑자기 한 지점에서 방출되면서 일어났으며, 이 과정은 단층면을 따라 이곳저곳에서 옮겨지면서 여진으로 계속 이어졌다.

싼샤댐이 지진 원인? 싼샤댐에 물(185m 높이)이 차면 지각을 눌러 지각 평형에 변화를 일으키고, 주변 암반 틈으로 물이 스며들면서 암석에 응력의 변화를 초래함으로써 지진을 일으킬 수 있다. 하지만 싼샤댐이 이번 쓰촨성 지진에 영향을 끼쳤다는 증거는 없다.

두 지점이 700㎞나 떨어져 있는데다, 대지진 이후 여진이 진앙지 부근에만 집중되었을 뿐, 싼샤댐을 중심으로 한 여진 발생의 증후가 전혀 나타나지 않았기 때문이다. 쓰촨 지진에서 분석된 응력 모델도 댐 건설 이전 수십만년 이상 지속된 지진 발생 경향과 일치한다는 점도 싼샤댐과 무관함을 암시한다.

한국도 ‘쓰촨’ 연구해야 아시아는 고생대 말 이래 수많은 작은 지괴들이 모여 이뤄진 복합지괴다. 이런 점은 아시아에서 일어나는 지질 현상을 해석할 때 지나쳐선 안 되는 핵심 사항이다. 이번 지진이 일어난 히말라야조산대는 인도 충돌로 생긴 에너지의 대부분이 해소되는 곳이다. 그래서 ‘한반도의 지진 보호막’이라고 말할 수 있다. 그렇다고 한반도가 지진 안전지대라는 말은 아니다. 인도 충돌의 영향으로 조금씩 에너지의 일부가 한반도 깊숙이 축적되기 때문이다. 인도 충돌의 에너지가 언제 어디서, 어떻게, 얼마나 소모되는지에 관한 연구는 한반도의 지진재해 예측과 완화 대비를 위해서도 매우 중요하다.