새로운 3D 이미지는 결코 제공하지 않습니다

2023년 8월 17일

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지엔에스사이언스 제공

아오테아로아 뉴질랜드의 가장 큰 단층인 히쿠랑이 섭입대(HSZ)는 태평양 구조판이 호주판 아래와 북섬의 동해안 아래에서 서쪽으로 잠수하는 곳입니다.

섭입대의 일부 지역에서는 GPS 장비를 통해 판이 1년에 몇 밀리미터씩 천천히 움직이는 것으로 나타났습니다. 이러한 행동을 "느린 미끄러짐"이라고 하며 몇 주 또는 몇 달에 걸쳐 발생합니다. 그러나 다른 부분에서는 판이 서로 붙어서 압력이 쌓이게 됩니다.

과학자들은 미끄러지거나 막히는 부분을 더 부드럽게 만드는 구조적 요인을 이해함으로써 미래에 잠재적인 지진과 쓰나미가 발생할 수 있는 영역을 더 잘 진단하기 위해 노력하고 있습니다. 아오테아로아에서 잠재적인 지진 및 쓰나미의 가장 큰 발생원인 만큼 HSZ를 고해상도로 자세히 이해하는 것이 중요합니다.

2018년에는 미국, 일본, 영국 및 GNS Science 연구자들의 협력으로 RV Marcus Langseth를 사용하여 수많은 중복되는 경주 트랙 "지진 반사 데이터" 라인을 기록했습니다. 데이터는 "NZ3D" 조사라는 노력의 일환으로 해저 지진계 및 육상 지진계 배치와 함께 수집되었습니다.

최근 세 가지 주목할만한 간행물에 걸친 국제적 협력 노력으로 히쿠랑이 마진 북부의 최초의 장엄한 3D 지진 이미지는 이제 HSZ의 구조적, 층위학적, 수문지질학적 특성을 이해하기 위한 새로운 통찰력을 문서화했습니다.

이러한 특성, 특히 유체를 운반하는 방법을 이해하는 것은 침강 지진이 발생하는 조건을 아는 데 중요합니다.

지진 반사 데이터는 일반적으로 지구물리학자들이 지각을 시각화하는 방법입니다. 이 데이터를 캡처하기 위해 전문 선박(이 경우 R/V Marcus Langseth)은 음파를 해저 아래로 방출하도록 조정되고 결합된 개별 음원 배열을 견인합니다. 지구의 여러 층에서 반사되는 반향은 선박 뒤에 견인된 깃발과 육지 및 해저에 위치한 민감한 지진계에 기록됩니다.

2D 프로필 그리드는 주요 판 경계 구조를 식별하는 데 충분하지만, 단층 형상 및 미끄러짐 동작에 대한 이해를 높이기 위해 섭입대 내의 세부 정보를 시각화하려면 이 고해상도 3D 데이터가 필요합니다. 3D 데이터는 구조판 사이 경계의 구조와 특성을 보여주는 섭입대의 CAT 스캔 이미지에 결합되어 강하고 지진을 일으키는 부분과 약한 미끄러지는 부분의 위치 변화에 기여할 수 있습니다.

3D 데이터는 물리적 조건과 암석 특성에 대한 새로운 제약 조건을 제공하여 컴퓨터 시뮬레이션과 지진 지진 및 쓰나미 범람에 대한 예측을 제공하여 위험 대비 및 대응 개선에 큰 도움이 됩니다.

2023년 6월 Nature Geoscience 논문에서는 NZ3D 데이터가 어떻게 히쿠랑이 가장자리의 얕은 부분 아래로 섭입하는 과정에서 포착된 해산(수중 화산)을 포착하고 그 여파로 슬로우 슬립을 향상시키는 것으로 보이는 퇴적 렌즈를 형성하는지 보고합니다.

또한 지질학 논문에서 NZ3D 데이터는 킬로미터 높이의 언덕과 계곡이 있음을 보여주는 더 깊은 부품 플레이트 인터페이스의 상세한 지도를 보여줍니다.

새로운 NZ3D 데이터는 플레이트 인터페이스가 슬로우 슬립 및 위험한 패스트 슬립 지진의 국지화를 포함하여 마진 변형 방식의 특성을 강력하게 지배할 수 있음을 보여줍니다.

가장 최근에 Science Advances 논문은 섭입 과정에서 삼켜지고 있는 태평양 판의 층 내에 이전에 숨겨져 있던 물 저장소를 밝혔습니다.