교토대학 연구팀은 단층선 근처의 강력한 지진 데이터를 분석하던 중 이전에 알려지지 않았던 지진 현상을 발견했습니다. 즉, 지각판 사이의 단층 이동이 갑자기 멈출 때 '지질학적 채찍질'과 유사한 효과가 발생한다는 것입니다. 이번 발견은 연구자들이 지진 데이터에서 관찰한 역상 파형에서 비롯되었는데, 이는 알려진 판 활동에서는 결코 예상하지 못했던 특이한 패턴입니다.
연구에 따르면 단층선 근처의 지반은 지진 발생 시 한 방향으로만 움직이는 것이 아니라 먼저 한 방향으로 움직였다가 잠시 반대 방향으로 급격하게 반등하는 오버슈트 현상을 겪는 것으로 나타났습니다. 이 현상은 비상 제동 시 관성에 의해 차체가 먼저 앞으로 기울었다가 서스펜션 시스템의 작용으로 뒤로 튀어 올라 승객을 등받이 쪽으로 밀어내는 것과 유사하다. 이 연구는 준결함 지진 기록을 더 잘 이해하고 이를 소스 프로세스 측면에서 해석하려는 광범위한 노력에서 비롯되었다고 이번 연구의 첫 번째 저자인 Jesse Keels가 말했습니다.
이러한 역상 파형은 특히 대형 충격-미끄러짐 단층 지진에서 지진으로 인한 표면 손상 정도와 관련이 있을 수 있습니다. 왜냐하면 연구원들은 건물과 같은 구조물이 이러한 역방향 움직임을 견딜 수 있도록 설계하는 것이 특히 어렵다는 점을 지적하기 때문입니다. 낙뢰-슬립 단층은 수직 또는 거의 수직에 가까운 단층면으로, 그 양쪽의 암석 블록이 주로 수평 방향으로 움직입니다. 세계 지진의 약 90%를 발생시키는 태평양 불의 고리에서 산 안드레아스 단층 및 퀸 샬롯 단층과 같은 경계를 따라 비화산 구조판이 "갈아지거나" 섭입하면 상당한 규모의 파업 지진이 발생할 수 있습니다.
연구팀은 관측된 지반 운동을 모델 예측과 결합하고, 지진 가속도를 위성 데이터와 결합한 다음, 갑자기 움직이지 않는 장애물이 있을 경우 이러한 대규모 충격 미끄러짐 지진이 어떻게 발생할지 시뮬레이션했습니다. 이 방법을 사용하여 그들은 음의 위상 파동이 실제로 경계에 도달하는 판 운동과 지면 운동을 멈추는 것과 관련이 있다는 것을 발견했습니다.
연구원들은 또한 지진의 갑작스런 정지와 느린 정지 사이의 강한 '정지 위상 신호'의 차이를 발견하여 그러한 운동의 물리학이 지구 표면 위의 운동에 어떻게 영향을 미치는지 이해할 수 있는 새로운 방법을 열었습니다. 단계를 중지하면 "길고 채찍질 같은 지면 움직임이 발생"하며 이는 엔지니어에게 고유한 과제를 안겨준다고 팀은 설명합니다. 자동차 제동과 마찬가지로 지진이 빨리 멈출수록 후방 경추 효과가 더 강해집니다.
연구팀은 논문에서 "우리는 대규모 충격 미끄럼 지진으로부터 체계적인 근거리 지반 운동 정지 단계 관측을 보여줍니다."라고 썼습니다. "전 세계 12건의 지진 사건을 분석한 결과, 단층 평행 표면 변위의 일시적인 오버슛이 단층 전파의 갑작스러운 종료를 나타내는 신뢰할 수 있는 진단 신호임을 보여줍니다." 연구진은 이제 정지 단계에서 지진의 행동 특성을 더 잘 이해하기 위해 전 세계 대규모 지진 발생을 조사하는 연구 범위를 확대할 계획입니다. 충격 미끄러짐 결함으로 인한 지진의 경우 규모가 중요하며 지진의 정지 특성은 지진의 영향으로부터 더 잘 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다. 해당 연구는 사이언스 저널에 게재됐다.