(중국 지진국 지질연구소, 베이징 100029)
현재 지구역학체계 하에서 중국 대륙판의 구조활동은 6 개의 특색 있는 1 급 블록 (청장블록, 감신블록, 동북블록, 화북블록, 화남블록, 동남연해블록) 으로 나타났다. 중국 본토의 지진활동과 현대구조운동은 테티스 히말라야 구조대와 서태평양 구조대의 영향을 받는다. 중국 서부 현대구조운동의 힘은 주로 인도 판과 유라시아 판의 충돌에서 비롯되며, 중국 대륙 동남부와 동북부 지역은 각각 필리핀 해판과 태평양 판의 영향을 받는다. 화북의 상황은 더욱 복잡하다. 태행산 서쪽의 화북 서부는 주로 테티스 히말라야 구조대의 영향을 받으며, 대려대 동쪽의 화북 동부는 주로 서태평양 구조대의 영향을 받는다. 둘 사이의 화북 중부는 혼합영향의 전환대일 수 있다. 대륙판 내부 블록 사이의 경계는 다중 세그먼트 확산 변형의 특징을 나타내고, 상호 간의 상대적 운동 폭이 제한되어 암석권 판 간의 상대적 운동과 변형 방식과는 크게 다르다. 위의 블록에서 변형률 에너지의 방출은 주로 원래 구조의 약한 벨트를 따라 진행된다. 가장 중요한 구조박약대는 중국 대륙 동부 각지 블록의 고대 리프트 밸리나 수동적 대륙 가장자리의 지각 목 수축대이다. 중국 서부, 고생대 이래 일부 구김띠의 주요 경계단층이나 중앙단층은 여전히 주요 구조가 약한 지대이다. 대지진은 종종 위에서 언급한 구조의 약한 띠를 따라 띠 분포를 띠고 있다. 판내 대지진 재발 간격의 통계 결과 중국 대륙판 내 블록 움직임과 변형의 속도가 판경계보다 한두 단계 작은 것으로 나타났다. 이는 판내 블록 운동학 모델의 중요한 한계다.
지진; 구조 지구 역학; 중국 대륙
1 소개
E.Argand 가 금세기 초 히말라야 대륙 충돌의 관점을 처음 제기한 이후 중국 본토의 지구역학 연구는 여러 세대의 중외 학자들의 노력을 거쳤다. 지금까지, 이것은 여전히 세계 지구역학 연구의 핫스팟이다. 각종 과학기금과 국제협력기구가 경쟁적으로 프로젝트를 쟁취하고 있으며, 세계 각지의 지구과학자들이 몰려들어 중국 대륙의 지구역학 연구에서 한 자리를 차지하려고 한다.
중국 본토의 이런 과학적 매력은 먼저 글로벌 구조 프레임워크 (그림 1) 의 독특한 구조위치에서 비롯된다. 글로벌 구조의 관점에서 볼 때, 중국 대륙은 세계에서 가장 큰 두 개의 세계 규모의 거대한 압착 구조대 결합부, 즉 테티스 히말라야 구조대와 환태평양 구조대에 위치하고 있다. 테티스-히말라야 구조대는 남북대륙의 전 세계 수렴과 충돌을 대표한다. 서쪽에서 동쪽으로 유럽, 아시아, 아프리카를 가로지르며 중국 대륙 동경 104 부근에서 갑자기 종료되었습니다. 이 거대한 구조는 여기서 갑자기 끝나는데, 남북향에 가까운 서태평양 구조대에 의해 가로막혔기 때문인 것 같습니다. 이 거대한 남북 압착 변형은 서태평양 가장자리에 가까운 동서 수렴 운동의 영향을 받는 중국 대륙 동부의 구조 변형과 어떤 식으로든 조화를 이루어야 합니다.
그림 1 중국 및 그 인접 지역 현대판 및 보드 내 운동 도식.
중국 대륙 지질의 또 다른 중요한 특징은 그것의 복잡한 상감 구조이다. 중국 대륙은 전형적인 북방 대륙 블록 (예: 서시베리아, 러시아) 과 달리 전형적인 남방대륙 블록 (예: 아프리카, 호주, 남미) 과는 다르다. 그것은 일부 북방 대륙의 조각, 일부 남방대륙의 조각, 그리고 남북 대륙 사이에 있는 몇 개의 작은 육지로 구성되어 있다. 긴 조립 역사 과정에서 상대적으로 단단한 고륙 덩어리 주위에 상대적으로 강인한 여러 시대의 구김띠가 형성되었다.
중국 본토의 기저, 하드웨어, 구조의 결합과 이 두 가지 슈퍼 구조 동력 시스템의 강한 대항과 조화는 반드시 현대 구조 운동과 변형에 독특한 복잡성과 다양성을 보여 줄 것이다. 바로 이런 구조적 배경에서 중국 대륙에서 세계가 주목하는 일련의 지구역학 현상이 발생했다. 예를 들어 청장고원의 빠른 융기, 단축, 지각 두꺼움, 동쪽으로 압착 등이 있습니다. 천산과 알태산의 재생융기와 타림, 준수 분지의 빠른 침하: 중국 북방의 신생대 리프트 분지의 개방과 이동: 화남 구획의 느린 융기와 동쪽 이동; 대만성 동부 필리핀 해판과 유라시아판의 비스듬한 충돌과 중국 동남 연해의 압착 전단 변형은 모두 현재 지구역학 체계 하에서 중국 대륙의 딱딱한 덩어리 사이의 상대적 운동과 관련이 있다. 이러한 뜨거운 이슈에 대한 연구는 지역적 의미일 뿐만 아니라 지구 대륙 전체의 암석권의 구조적 행동과 변형 메커니즘을 이해하는 데도 보편적인 의미를 갖는다.
지진 구조 분석은 줄곧 지구역학을 연구하는 중요한 방법이다. 구조지질학의 관점에서 볼 때 지진은 암석권 구조 변형 과정의 파열-착동 사건이다. 각 지진의 구조역학 배경, 진원 파열 과정, 최근 지질사에서의 지진 활동의 시공간적 분포를 포함하여 지진과 구조의 관계를 체계적으로 연구하는 성숙해진 지진지질학과 지구물리학 방법이 있다. 이러한 연구 성과는 대륙의 현재 지구역학 과정, 특히 대륙 내부 블록의 상대적 운동과 내부 변형을 이해하는 데 큰 의미가 있다.
최근 10 년 동안 중국은 유엔 10 국제 재해 감소 프로그램과 협력하여 지진 구역, 주요 공사, 도시 지진 위험 분석 등에서 광범위한 작업을 수행했으며, 일련의 지진 구조 기초 연구가 관련되어 있다. 대량의 연구 성과는 우리가 오늘날 중국 대륙의 지구역학 과정을 더 잘 이해할 수 있는 새로운 근거이다. 이 글은 최근 몇 년간 지진 구역화 및 공사 지진 작업에서 축적되고 수집된 지진 활동, 진원 메커니즘, 고대 지진, 지표 파열, 변형대 등의 자료를 이용하여 중국 본토의 지진 구조 특징을 재분석했다. 이를 바탕으로 지진 구조의 관점에서 중국 본토의 지구역학 연구에서 모두가 관심을 가지고 있는 몇 가지 문제를 간략하게 토론했다.
2 중국 지진 구조 구역과 대륙판 내부 블록.
지진의 공간 분포는 한때 현대 암석권 판의 경계를 확정하는 중요한 근거였다. 마찬가지로 대륙판 내부의 현대구조운동의 덩어리성도 지진의 공간 분포에 반영된다. 그러나 판 안의 지진 분포가 분산되어 상황이 더욱 복잡하기 때문에 연구 방법도 달라야 한다. 암석권 판의 경우 일반적으로 거대한 지진대 분포에 따라 판 경계를 상당히 명확하게 나눌 수 있으며, 판 내부 블록의 경우 지진의 공간 분포를 고려할 뿐만 아니라 지진 구조의 지역 특성으로부터 분석해야 합니다. 즉, 먼저 지진 구조 구역을 진행해야 합니다.
지진의 공간 분포와 지진 구조의 지역적 특징에 따라. 우리는 중국을 다음과 같은 10 지진 구조대 (그림 2) 로 나누었다. 간신 지진 구조대, 청장지진 구조대, 히말라야 지진 구조대, 동북지진 구조대, 북중국 지진 구조대, 화남 지진 구조대, 동남 연해 지진 구조대, 대만성 중서부 지진구조대, 대만성 동부 지진구조대
위 10 지진 구조대에는 히말라야 지진 구조대와 대만성 동부 지진 구조대라는 두 개의 지진 구조대가 있는데, 각각 히말라야 판 충돌대와 대만성 동부 판 충돌대에 해당한다. 또 두 개의 지진구조대, 즉 대만성 중서부 지진구조대와 남해 지진구조대는 판 가장자리와 판 내 구조대의 전환으로 볼 수 있다. 다른 6 개의 지진 구조대는 판 내 지진 구조대의 성질을 가지고 있다.
이 6 개의 판내 지진 구조대의 위치를 선캄브리아기 결정 기저의 분포와 비교해 보면, 대부분의 판내 지진 구조대는 선캄브리아기 고육지를 중심으로 한 것으로 보이며, 일반적으로 고생대 이후의 구김대를 둘러싸고 있다. 북중국 지진 구조구는 유명한 중조 지대를 중심으로 한다. 동북 지진 지역은 송넨 구획을 중심으로 고생대 구김띠로 둘러싸여 있다. 화남 지진 구조구는 양자지대 서부를 중심으로 동쪽은 고생대 구김대로 둘러싸여 있다. 동남 연해 지진 구조구는 화하고륙을 핵심으로 확장한다. 간신 지진 구조구는 타림 지대, 준거 구획, 그것들 사이의 고생대 구김대로 구성되어 있다. 칭하이-티베트 지진 구조 구역의 상황은 비교적 특별합니다. 주로 고생대 이래 여러 시기의 주름대로 이루어져 있지만, 잔다르 나무 구획, 창당 구획, 강데스 구획, 송판 벽구 구획 등 작은 고육지들도 섞여 있습니다. 위의 각 지진 구조 구역에는 고유한 현대 구조 응력장, 지각 변형, 지진 에너지 방출 방법 및 블록 동작 방향 특성이 있습니다. 따라서 현대 구조 운동 체계 하에서, 그것은 중국 대륙판의 1 급 블록으로 간주되어야 한다.
그림 2 중국의 진원지 분포와 지진 구조 구역.
ⅰ-간신 지진 구조 구역; ⅱ-칭하이-티베트 1 급 지진 구조 구역; ⅲ-히말라야 지진 구조 구역; ⅳ--동북 지진 구조 구역; ⅴ--북중국 지진 구조 구역; ⅵ-남 중국 지진 구조 구역; ⅶ--남동 연안 1 차 지진 구조 구역; ⅷ--대만 중서부 지진 구조 구역; ⅸ--대만 동부 지진 구조 구역; ⅹ--남중국해 지진 구조 구역
이러한 판 내 구획의 경계는 일반적으로 기존 단층대나 고육지의 봉합선을 따르지만 반드시 이전 구성 단위의 경계와 일치하는 것은 아닙니다.
판 경계와 달리 판 내 블록 경계의 지진 활동은 많은 단락에서 뚜렷한 분산성을 보여 주며 지진 활동의 강도도 고르지 않다. 지진 활동의 강도와 분포 특성에 따라 판 내 1 차 블록의 경계는 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
(1) 선형 고속 이동 경계. 예를 들어 청장블록의 북쪽 국경은 알킨 단열과 칠련산 앞단을 따라 대규모 미끄럼을 타며 지진이 밀집되어 있다. 이 보드 내부 블록 경계는 블록 경계와 비슷하며, 경계 양쪽의 블록 간 상대 모션 속도가 상대적으로 높아 1cm/a 수준까지 올라갈 수 있습니다.
(2) 확산 운동 경계. 청장블록의 동연, 화북블록, 화남블록 경계의 서단, 지진은 여러 단층을 따라 광대역으로 분포되어 있으며, 블록 간의 상대적 운동은 일반적으로 상당한 진폭을 가질 수 있지만 변위는 하나 또는 두 개의 주단층을 따라 발생하는 것이 아니라 상당한 폭의 분포 변형으로 이뤄진다.
(3) 약한 운동 경계. 화북구획과 동북구획의 경계, 화북구획과 화남구획 경계의 동부, 화남구획과 동남연해 구획의 경계, 지진활동이 약하고 구획 간 상대적 운동이 약하다.
판 내부 블록 경계 지진 활동의 이러한 특징들은 대륙 판 내부 블록의 상대 운동과 판 사이의 상대 운동이 활동 강도와 방식에서 크게 다르다는 것을 보여준다.
3 중국 대륙 판의 1 차 블록 운동 모델
오늘날의 지구역학 체계 하에서 중국 대륙의 모든 판내 블록은 서로 다른 방식으로 상대 운동과 내부 변형 조정을 겪고 있다.
현재 우리나라는 야외 지진 지질 조사를 통해 연대의 홀로 세 이전 지진 유적이 거의 100 곳에 육박하는 것을 발견하고 확정하고 있다. 여러 곳의 섬세한 트렌치 탐사를 통해 선사 지진 사건의 반복을 증명하고 14C, 열발광, ESR 등 다양한 연대 측정 방법을 이용하여 대지진의 재현 간격을 추정했다.
표 1 나열된 선사 시대 지진의 재발 간격을 보면 청장블록과 그 주변 지역의 대지진 재발 간격이 일반적으로1000 ~ 2000a 임을 알 수 있다. 간신블록 지진의 재발 간격은 약 2000 ~ 3000A 입니다. 화북 구획 대지진의 재현 간격은 일반적으로 2000 ~ 5000 a 이상이며, 판 가장자리 지진대와는 1 ~ 2 단계 차이가 나고 100 ~ 200 a 에 불과하다는 사실과 앞서 언급한 판 내부 블록 경계 운동의 분산성과 미약성을 더하면 대륙 판 내부 블록의 상대적 운동 속도와 규모가 제한적이라는 것을 알 수 있다. 주변 판의 추진으로 중국 대륙 구획 사이에는 일정한 범위의 상대 운동이 있어 판 사이의 움직임을 조절하는 데 사용할 수 있다. 하지만 외국의 일부 학자들이 생각하는 수준 운동 연율이 센티미터에 달하는 대륙 탈출이 있는지는 논란의 여지가 있는 것 같다.
표 1 중국 대륙 선사 시대 지진 반복 간격
대지진이 재발하는 간격을 보면 중국 대륙의 연간 속도가 센티미터인 판내 블록 수평 운동은 매우 드물다고 볼 수 있다. 일반 보드 내 1 차 블록의 경계와 그 안의 주요 활동 파단은 밀리미터 수준의 수평 운동 속도를 가지며, 서고동은 낮다. 동시에, 밀리미터급 이하의 느리거나 매우 느린 판내 단절 활동은 중국 대륙 동부에서 상당히 보편적이다. 여기서 "느림" 또는 "매우 느림" 은 판 가장자리의 활동 속도에 관한 것입니다. 이러한' 느림' 또는' 매우 느림' 한 판내 파열 활동도 파괴적인 지진을 일으켜 각종 구조적 흔적을 남길 수 있지만, 재발주기가 비교적 길고 시간 비선형 특징이 더 복잡하다. 이것은 판내 지진 예측과 공사 지진 안전 평가의 난점이다.
6 결론
지구역학 연구의 진전은 관측 기술의 발전에 크게 달려 있다. 어떤 의미에서, 어떤 관측 기술이 있으면 어떤 지구역학을 가질 수 있다고 말할 수 있다.
최근 10 년 동안 깊은 탐사, 지구 물리학 자료 해석, 우주 기술 응용, 지구 화학, 지질 정년 기술 등에서 많은 중요한 진전이 있었다. 그러나, 전반적으로 볼 때, 지구의 깊이를 탐지하고 지질의 역사를 거슬러 올라가는 우리의 능력은 여전히 상당히 제한되어 있다. 관찰 능력에는 많은 "사각 지대" 와 "퍼지 영역" 이 있습니다. 이 경우, 현재 많은 추론과 해석 (이 글에서 제시한 일부 인식 포함) 은 단계적인 의미일 뿐, 미래에는 정보가 불충분한 오해로 증명될 수도 있다.
앞으로 20 ~ 30 년 동안 지구역학 연구가 얼마나 큰 진전을 이룰 수 있을지는 전적으로 지구과학자의 노력에 달려 있는 것이 아니라, 인류의 전반적인 과학기술 수준이 지구과학자에게 제공할 수 있는 기술 지원 능력에 달려 있다. 하지만 지구과학자로서 우리는 단지 다른 학과의 발전이 우리에게 새로운' 기술검' 을 가져다 줄 때까지 기다려서는 안 되며, 다른 학과의 무기고에서 적극적으로 찾아 다른 학과의 기술발전의 최전선을 적극적으로 추적하거나 자신의' 창의력' 을 더해 지구과학의 차세대' 전문가' 와' 모악' 을 모아야 한다.
국가 자연과학기금 (번호: 49572 155) 과 중국 지진국 중점 프로젝트 (번호: 85-07-0 1 및 95-05-02) 를 확보해 주셔서 감사합니다. 저자는 정국우,, 왕, 등계동,, 돌 등 여러 해 동안 지진 지질 작업에 대한 지지와 도움에 감사드리며, 베이징대학교 전상림 선생의 중국 지역 구조와 대륙 결정질 기저에 대한 열정적인 건의에 감사드립니다. 또한 주영동, 양문룡, 장화 등도 있다. 이 일에 다양한 정도로 참여한 것에 대해 진심으로 감사를 표합니다.
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