불의 고리란 무엇인가
불의 고리는 하나의 단층이나 하나의 판 가장자리가 아닙니다. 몇몇 변환 단층으로 이어진 섭입대의 사슬로, 태평양 둘레의 약 4분의 3을 감싸고 있습니다. 판 경계 지도에서는 태평양 가장자리를 따라 거의 끊김 없이 이어지는 주황빛 빨간 수렴형 경계 선으로 나타납니다.
불의 고리에는 지구 지질 활동의 상당 부분이 모여 있습니다. 흔히 지구 활화산의 약 75%가 이곳에 있고, 세계 지진의 약 80~90%가 이곳에서 일어난다고 알려져 있습니다. 정확한 수치는 화산과 지진을 어떻게 세느냐에 따라 다르지만, 지구에서 이에 견줄 만한 띠는 없습니다. 이 사이트 지도의 화산 자료도 이를 뒷받침합니다. 화산이 가장 많은 다섯 나라는 미국(165개), 일본(116개), 러시아(104개), 인도네시아(101개), 칠레(90개)이며, 모두 불의 고리의 긴 구간을 품고 있습니다.
불의 고리를 이루는 판
한가운데에는 지구에서 가장 큰 판인 태평양판이 있습니다. 북쪽과 서쪽 가장자리에서는 일련의 깊은 해구에서 이웃 판 아래로 가라앉습니다. 동태평양에서는 그 대신 동태평양 해팽에서 태어난 더 작은 해양판들이 가라앉습니다. 나스카판, 코코스판, 리베라판, 후안데푸카판입니다.
위에 놓인 판들이 바깥 테두리를 이룹니다. 아메리카에서는 남아메리카판, 북아메리카판, 카리브판입니다. 아시아와 서태평양에서는 오호츠크판, 아무르판, 필리핀해판, 순다판, 오스트레일리아판, 그리고 통가판과 케르마덱판 같은 미소판 무리가 있습니다.
큰 지진과 화산이 많은 이유
섭입대는 지구에서 가장 큰 지진을 일으킵니다. 한 판이 다른 판 아래로 파고드는 곳에서 두 판은 거대 역단층(메가스러스트)이라는 완만하게 기운 거대한 단층을 따라 맞물려 있습니다. 변형이 수백 년 동안 쌓이다가 단층의 수백 km 구간이 한꺼번에 미끄러지면서 방출됩니다. 불의 고리는 대부분 섭입대이므로, 지구의 거대 지진 대부분과 쓰나미 상당수가 이곳에서 발생합니다.
같은 가라앉는 슬래브가 화산에도 마그마를 공급합니다. 슬래브가 내려가면서 그 위의 뜨거운 맨틀로 물을 내놓고, 이 물이 암석의 용융점을 낮춥니다. 마그마가 올라와 각 해구에서 조금 안쪽으로 들어간 곳에 화산호를 만듭니다. 화산호의 마그마는 끈적하고 가스가 많아서, 1980년의 세인트헬렌스산이나 1991년의 피나투보산처럼 불의 고리의 화산은 폭발적으로 분화하기 쉽습니다.
불의 고리 한 바퀴
칠레와 안데스
남동쪽에서 출발합니다. 칠레와 페루 해안을 따라 나스카판이 페루-칠레 해구에서 남아메리카 아래로 가라앉습니다. PB2002에 따르면 약 4,300 km의 섭입대를 따라 평균 수렴 속도는 연 7.8 cm 정도로, 불의 고리에서도 빠른 편입니다. 그 결과 대륙 가장자리에 높은 화산이 늘어선 안데스산맥이 생겼습니다. 칠레에서만 관측 사상 가장 큰 1960년 발디비아 지진(M9.5)과 2010년 마울레 지진(M8.8)이 기록되었습니다. 페루에서는 2001년에 M8.4 지진이 있었습니다. 더 북쪽의 에콰도르와 콜롬비아 해안은 1906년에 M8.8 지진을 겪었습니다.
중앙아메리카와 멕시코
중앙아메리카 앞바다에서는 코코스판이 중앙아메리카 해구에서 북아메리카판과 카리브판 아래로 가라앉으며, PB2002에서 북아메리카판과의 수렴 속도는 연 6.2 cm 정도입니다. 과테말라, 엘살바도르, 니카라과, 코스타리카를 관통하는 화산 열이 있습니다. 멕시코에서는 코코스판과 리베라판이 멕시코 횡단 화산대에 마그마를 공급합니다.
캘리포니아의 공백과 캐스케이디아
멕시코와 오리건 사이에서는 섭입이 끊깁니다. 이곳에서 태평양판은 변환 단층 경계인 샌앤드레이어스 단층을 따라 북아메리카판 옆을 미끄러져 지나갑니다. 섭입은 캐스케이디아에서 다시 시작되며, 이곳에서 후안데푸카판이 미국 북서부와 캐나다 남서부 아래로 연 4.0 cm 정도로 가라앉습니다. 그 위에 세인트헬렌스산과 레이니어산을 비롯한 캐스케이드 화산들이 솟아 있습니다. 캐스케이디아에서 마지막으로 규모 9 정도의 거대 지진이 일어난 것은 1700년입니다.
알래스카와 알류샨 열도
알래스카 남부와 알류샨 열도를 따라 태평양판이 알류샨 해구에서 북아메리카판 아래로 가라앉습니다. 이 화산호에는 거대 지진의 기록이 유난히 많습니다. 1964년 프린스윌리엄사운드 지진(M9.2), 1965년 래트 제도 지진(M8.7), 그리고 1946년과 1957년의 M8.6 지진이 있습니다. 1946년 유니맥섬 지진은 하와이를 덮친 쓰나미를 일으켰습니다.
캄차카와 쿠릴 열도
베링해 건너편에서는 태평양판이 쿠릴-캄차카 해구에서 오호츠크판 아래로 가라앉습니다. PB2002에 따르면 두 판의 공유 경계를 따라 평균 수렴 속도는 연 8.7 cm 정도이며, 전 구간이 섭입대입니다. 캄차카에는 지구에서 가장 활발한 화산 몇 곳이 있으며, 이 지역에서는 1952년에 M9.0, 2025년에 M8.8 지진이 기록되었습니다.
일본
일본은 네 판이 만나는 지점에 있습니다. PB2002에서 동북 일본은 주로 오호츠크판, 서남 일본은 아무르판 위에 있지만, 많은 교과서는 이를 단순화해 북아메리카판과 유라시아판으로 설명합니다. 태평양판은 일본 해구에서 섭입하며, 2011년 도호쿠 지진(M9.1) 때 이곳이 파열했습니다. 필리핀해판은 남서쪽의 난카이 해곡에서 섭입하며, 1946년 난카이 지진(M8.3)의 진원이 되었습니다. 후지산은 이 판들이 만나는 곳 가까이에 있습니다.
필리핀과 대만
일본 남쪽에서는 태평양판이 이즈-오가사와라 해구와 마리아나 해구를 따라 필리핀해판과 작은 마리아나판 아래로 파고듭니다. 마리아나 해구에는 바다에서 가장 깊은 지점이 있습니다. 필리핀해판의 반대편에서는 대만과 필리핀이 이 판과 아시아 대륙 쪽 판들이 수렴하는 곳을 나타냅니다. 대만에서는 양쯔판, 필리핀에서는 순다판과 만납니다. PB2002에 따르면 필리핀해판과 순다판 경계를 따라 평균 수렴 속도는 연 10 cm 정도입니다. 민다나오섬에서는 1918년에, 대만에서는 1920년에 M8.3 지진이 일어났습니다.
인도네시아와 뉴기니
인도네시아에서는 오스트레일리아판이 순다(자와) 해구에서 순다판 아래로 가라앉으며, PB2002에서 그 속도는 연 5.8 cm 정도입니다. 크라카타우와 탐보라가 이 화산호 위에 있습니다. 수마트라 앞바다의 화산호 서쪽 부분은 태평양이 아니라 인도양을 향하고 있어서, 어떤 지도는 불의 고리를 인도네시아 동부에서 끝내고 어떤 지도는 수마트라까지 포함합니다. 인도네시아 동부와 파푸아뉴기니는 반다해판, 몰루카해판, 남비스마르크판 등 미소판이 미로처럼 얽힌 곳입니다.
통가, 케르마덱, 뉴질랜드
불의 고리는 이어서 솔로몬 제도와 바누아투를 지나 남동쪽으로 꺾여 통가 해구와 케르마덱 해구에 이릅니다. 통가 해구에서 태평양판은 통가판과 최대 연 26 cm 정도의 속도로 수렴하는데, 이는 PB2002 전체에서 가장 빠른 상대 운동입니다. 통가는 2022년 훙가 통가-훙가 하아파이 화산의 격렬한 분화가 일어난 곳입니다.
불의 고리는 뉴질랜드에서 끝나며, PB2002는 뉴질랜드를 태평양판, 오스트레일리아판, 케르마덱판으로 나눕니다. 태평양판은 북섬 아래로 섭입하며 타우포 화산대의 화산에 마그마를 공급하고, 남섬에서는 알파인 단층이 변환 단층으로서 경계를 이어 갑니다.
불의 고리에서 일어난 가장 큰 지진
이 사이트 자료에서 1900년 이후 규모 8.7 이상의 지진 아홉 번 가운데 여덟 번이 환태평양 조산대에서 일어났습니다.
- 1960년 칠레 발디비아, M9.5
- 1964년 알래스카 프린스윌리엄사운드, M9.2
- 2011년 일본 도호쿠, M9.1
- 1952년 러시아 캄차카, M9.0
- 1906년 에콰도르-콜롬비아, M8.8
- 2010년 칠레 마울레, M8.8
- 2025년 러시아 캄차카, M8.8
- 1965년 알래스카 래트 제도, M8.7
나머지 하나는 순다 화산호의 인도양 쪽에서 일어난 2004년 수마트라-안다만 지진(M9.1)입니다. 지진 지도에서 이 지진들을 모두 살펴보고, 같은 해구를 따라 늘어선 화산호는 화산 지도에서 확인하십시오.