동아나톨리아 단층

동아나톨리아 단층은 터키 동부에서 남중부에 걸쳐 형성된 주향이동 단층대로, 길이 약 700km에 이르는 광범위한 전단대이다. 이 단층은 아나톨리아판과 아라비아판 사이의 경계를 형성하며, 두 지각 조각이 서로 다른 방향으로 움직이면서 축적되는 응력을 해소하는 주요한 구조선이다. 이 지역에서는 아라비아판이 북쪽으로 밀려 올라오고 있으며, 이에 따라 아나톨리아판은 서쪽으로 밀려나고 있다. 이러한 판 경계에서 발생하는 상대 운동은 단층을 따라 좌향으로 미끄러지는 전단 운동으로 나타난다.

동아나톨리아 단층은 단일한 선형 구조가 아니라, 여러 단층 가지들이 연결된 복잡한 단층망의 형태로 존재하며, 판의 상대적 운동을 수용하는 과정에서 반복적인 단층 이동과 지각 변형을 일으켜 왔다. 단층의 남서쪽 끝은 사해 전단대와 연결되는 마라슈 삼중 접합부에서 시작되며, 북동쪽으로 이어져 북아나톨리아 단층과 교차하는 카를리오바 삼중 접합부에서 끝난다. 이 두 접합부는 서로 다른 판들이 만나는 곳으로, 구조운동이 집중되는 지질학적으로 매우 중요한 구역이다.

이와 별도로 단층의 북쪽에는 수르귀-미시스 단층계라 불리는 또 다른 전단대가 형성되어 있으며, 이 단층계는 약 350km에 이르는 길이를 가지고 있다. 이 부속 단층은 주요 단층대와는 구분되지만, 동일한 구조운동의 일부로 간주되며 지역 전체의 지각 변형 양상에 기여한다.

동아나톨리아 단층은 지진 활동이 활발한 지역으로 알려져 있으며, 지각판 경계에서 일어나는 에너지 해소가 반복적인 대규모 지진으로 나타나는 대표적인 구조대 중 하나이다. 이 단층대는 유라시아판, 아라비아판, 아나톨리아판 사이의 복잡한 상호작용을 이해하는 데 핵심적인 역할을 한다.

20세기 중반, 카를르오바 지역에서 북아나톨리아 단층이 끝나는 지점 근처에서 새로운 단층 구조가 존재한다는 주장이 제기되었다. 1963년, 여러 지질학자들이 이 지역의 지형적 특성을 바탕으로 분석을 시도했으며, 그 결과 카를르오바에서 빙괼까지 남서쪽으로 이어지는 약 70km 길이의 단층 흔적이 드러났다. 그러나 이 단층이 빙괼을 지나 더 남서쪽으로 연결되는지에 대한 조사는 당시 이루어지지 않았다.

이후 1969년, 지질학자 클래런스 앨런은 해당 지역에서 북아나톨리아 단층이 갑작스럽게 끝나는 현상을 설명하면서 또 다른 단층의 존재 가능성을 제기하였다. 그는 팔루에서 하자르호에 이르는 구간에 걸쳐 단층 작용에 의해 형성된 선형 골짜기, 움푹한 습지 지형, 그리고 단층애 등을 관찰하였다. 하자르호 인근에서는 신생대 제4기에 형성된 것으로 추정되는 단층애가 호수의 가장자리를 따라 분포하고 있었다. 앨런은 이 단층이 계속 남서 방향으로 이어질 경우, 결국 좌향 주향이동 단층인 사해 단층계와 교차할 가능성이 있으며, 동아나톨리아 단층 자체도 좌향 움직임을 가진다고 보았다.

1971년 5월 22일, 빙괼 지역에서 발생한 지진은 이 단층의 성격을 재조명하는 계기가 되었다. 지진 이후 지표에 나타난 갈라짐들은 분명한 좌향 이동 성분을 보였으며, 이 방향은 앞서 관찰된 골짜기들의 연장선과 일치하였다. 이 현상은 동아나톨리아 단층이 좌향 주향이동 단층이라는 해석을 지지하였고, 아나톨리아 지역에 작용하는 북남 방향의 수렴 운동이 주요한 지질 역학임을 다시금 확인시켰다.

이후 1976년, 댄 맥켄지는 동아나톨리아 단층을 남서쪽으로 알렉산드레타 만까지 연장하여 길이 약 550km에 달하는 주향이동 단층으로 설명하였다. 그는 이 단층이 아나톨리아 지판과 아라비아 지판 사이의 경계를 이루며, 지각 내에서 활발한 변형이 일어나는 주요 구조선이라고 판단하였다. 단층의 남단에 대한 해석은 앞서 앨런이 주장한 내용과 차이가 있었으나, 이 구조가 아나톨리아 고원의 지질 구조를 이해하는 데 있어 핵심적인 요소라는 점에서는 공통된 인식을 보였다.

이와 같은 연구들은 동아나톨리아 단층이 단순한 지각 균열이 아니라, 아나톨리아와 그 주변 지역의 지질 운동을 설명하는 데 있어 중심적인 단층임을 보여준다. 지금까지의 조사와 분석은 이 단층이 지중해 동부에서 북아나톨리아 단층과 연결되며, 좌향 주향이동을 통해 판 사이의 상대 운동을 흡수하고 있다는 것을 시사한다.

동아나톨리아 단층은 카를리오바에서 시작해 지중해 인근의 안타키아에 이르기까지, 길이 약 580km에 달하는 대규모 단층대이다. 전체적으로 동북에서 서남으로 뻗어 있으며, 이 축을 따라 분포하는 주요 지형과 지질 구조는 아나톨리아와 아라비아 지판의 경계를 따라 발생하는 응력의 방향성과 밀접하게 연결되어 있다.

단층의 시작점인 카를리오바 일대는 세 개의 판이 만나는 접합부로, 비교적 짧은 길이의 단층대가 존재한다. 이 구간에는 젊은 단층애와 함께 뚜렷하게 변형된 하천, 선형 골짜기, 압착에 의해 융기된 지형 등이 나타나며, 일부 지점에서는 수 미터 이상의 횡단 변위가 관찰된다. 이 구간을 지나 단층은 고지대를 따라 일리자 방면으로 이어지는데, 이곳에서는 고생대 암석층과 화산성 퇴적층을 관통하며 비교적 단일한 단층선 형태를 유지한다. 이 지역은 1971년 발생한 지진으로 주목받았으며, 당시 약 35km에 걸친 표면 파열이 기록된 바 있다.

단층은 이후 하자르호와 팔루 사이를 남서 방향으로 가로지르며 명확한 변형 지형을 드러낸다. 이 구간에서는 과거에 규모 7 이상의 강진이 두 차례 이상 발생하였고, 최근에도 몇 차례의 중규모 지진이 기록되었다. 특히 하자르호 동쪽에서는 2m를 넘는 단층 변위가 나타나며, 이 일대의 지질 활동이 매우 활발함을 보여준다.

더 남쪽으로 이어지는 구간에서는 단층이 고산지대를 따라 이어지며, 암석 구성은 고생대와 중생대의 변성암과 조산대 기원의 해양성 암석이 혼합되어 복잡한 지질 구성을 이룬다. 이 지역에서는 누적된 지질 변위가 수십 km에 달하며, 단층애와 하천의 측방 이동이 광범위하게 관찰된다. 역사적으로도 19세기 후반과 20세기 초반 사이에 복수의 지진이 기록되었고, 최근에는 2020년에 이 일대에서 단층 파열이 동반된 지진이 발생하였다.

중앙부를 지나면서 단층은 완만한 곡선을 그리며 다시 남서 방향으로 흐른다. 이 구간에서는 단층선이 곡선을 이루며 자연 지형과 상호작용하는 독특한 양상을 보인다. 하천이 수 m에서 수백 m까지 측방 이동한 흔적이 남아 있으며, 일부 지점에서는 수천 년에 걸쳐 누적된 단층 변위가 20km를 넘는 것으로 분석된다. 특히 1513년과 1114년, 그리고 2023년에 발생한 강진은 이 구간과 밀접한 관련이 있으며, 2023년 지진 당시 단층 전체가 파열되었다는 분석도 존재한다.

단층의 남서 끝자락에 해당하는 구간은 아마노스 산맥을 따라 뻗어 있으며, 일부 지질학자들은 이 구간을 사해 단층계의 연장으로 해석하기도 한다. 이 일대는 아믹 분지에서 여러 단층선이 교차하는 지점으로, 복잡한 지질 경계를 형성한다. 역사적으로는 19세기 초 강진이 이 구간에서 발생한 기록이 있으며, 2023년 대지진 이후 이 지역 남단에서 다시 규모 6 이상의 여진이 발생해 구조적 긴장이 해소되지 않았음을 시사한다.

이와 같이 동아나톨리아 단층의 주축을 이루는 남서 단층대는 각기 다른 지질 조건과 운동 양상을 지니고 있으며, 역사적으로도 크고 작은 지진을 반복적으로 발생시켜 왔다. 이 단층대는 아나톨리아 고원의 지질 운동을 주도하는 핵심 구조로서, 현재도 활발한 지구조적 활동이 지속되고 있는 것으로 평가된다.

동아나톨리아 단층은 셀리칸 인근에서 남서 주축에서 갈라져 북서 방향으로 뻗는 지류를 형성한다. 이 북부 단층대는 술귀에서 시작해 알렉산드레타 만에 이르기까지 이어지며, 전체 길이는 약 380km에 달한다. 여러 개의 좌향 주향이동 단층 구간이 연결되어 하나의 복합 단층계로 작용하고 있으며, 이 구조는 알렉산드레타 만 아래에서 키레니아-미시스 단층대와 합류한다.

가장 동쪽에서는 술귀 부근에서 단층이 형성한 길이 17km, 폭 1km의 융기된 능선이 확인되며, 이 구간은 서쪽으로 약 20km 더 이어진다. 술귀 서쪽 끝에서는 두 갈래로 나뉘어진 단층선이 누르하크 부근에서 다시 합쳐지며, 이 지역의 충적 선상지에 남겨진 표면 파열은 홀로세 시기의 강진 흔적으로 해석된다. 다만 1986년에 발생한 규모 5.8의 지진 당시에는 지표에 명확한 파열 흔적이 나타나지 않았다.

누르하크에서 괴크순까지 이어지는 차르닥 구간은 총 길이 약 85km로, 중간에 우향 굴절을 포함하고 있어 두 부분으로 나뉜다. 이 구간은 오랜 시간 동안 활동 기록이 거의 남아 있지 않았으며, 1544년에 발생한 약 6.8 규모의 지진이 유일한 역사적 사례로 남아 있었다. 그러나 2023년 2월 6일, 동아나톨리아 단층 남서 주축에서 발생한 규모 7.8의 지진 약 9시간 후, 이 북부 지류에서도 규모 7.6의 강진이 발생하였다. 이 지진은 술귀와 차르닥 구간 전반에 걸쳐 약 98km에 이르는 지표 파열을 일으켰으며, 최대 12.6m에 달하는 수평 단층 변위가 관측되어 전 세계적으로도 손꼽히는 큰 규모의 지표 이동으로 기록되었다.

괴크순에서 솜바스로 이어지는 사브룬 구간은 북동-남서 방향의 단층으로, 중간에서 우향 굴절을 보이며 두 갈래로 나뉜다. 북쪽 20km 구간에서는 높이 0.5m에서 5m에 이르는 단층애가 분포하며, 협곡과 골짜기의 횡단 이동 흔적도 5m가량 관측되었다. 남쪽으로 이어지는 41km 구간에서도 일부 지점에서 홀로세 시기의 단층애가 확인된다.

사브룬 구간에서 좌향 굴절로 이어지는 초카크 구간은 북동-남서 방향으로 뻗어 있으며, 북단은 정단층의 성격을 띠고 남단에서는 좌향 주향이동성이 뚜렷하다. 또 다른 좌향 단층선이 남단에서 거의 평행하게 이어지며, 이 구간 전반에 걸쳐 플라이오세 말기부터 신생대 제4기까지 약 2.5km에 이르는 누적 변위가 발생한 것으로 분석된다.

보이누요운루에서 델리할릴 화산까지 이어지는 토프락칼레 구간은 길이 약 50km로, 남부에서는 소규모 화산 원추들이 분포한다. 단층은 이 지역의 현무암층을 관통하며 2m에서 5m 사이의 정단층 단층애를 형성하고 있다. 특히 단층은 제이한 강이 깎아낸 하곡을 따라 약 12km에 걸쳐 이어지며, 일부 홀로세 하천에서는 최대 30m에 이르는 측방 이동이 관찰되었다.

토프락칼레 구간에서 서쪽으로는 뒤지치와 이스켄데룬을 잇는 단층군이 펼쳐진다. 이 일대는 아마노스 산맥의 서쪽 경계를 이루는 여러 개의 정단층으로 구성되어 있으며, 에르진 지역에서는 총 80m 이상에 달하는 수직 단층 이동이 측정된 바 있다.

그 남쪽에는 야카프나르 구간이 이어지며, 북쪽 산악지대에서 시작해 남쪽의 제이한 평야로 내려가는 좌향 주향이동 단층이다. 이 단층은 1998년에 발생한 아다나-제이한 지진의 진원지로 밝혀졌으며, 1945년과 1266년에도 각각 규모 6.0과 6.3의 지진이 이 단층대에서 발생한 것으로 분석된다.

알렉산드레타 만 북쪽 연안에 나란히 이어지는 유무르탈르크 구간은 동쪽과 서쪽으로 나뉘어 있으며, 각각 약 16.5km와 24.5km 길이를 가진다. 이와 거의 평행하게 북쪽에 위치한 카라타슈 구간은 전체 길이 약 64km로, 유무르탈르크 구간과 구조적으로 밀접한 관계를 형성하고 있다.

이처럼 동아나톨리아 단층의 북부 지류는 주향이동성과 단층 굴절이 반복적으로 나타나는 복잡한 구조를 이루고 있으며, 일부 구간은 정단층 운동을 보이기도 한다. 이 단층계는 동지중해 연안과 아다나 분지 일대의 지진 발생에 중요한 영향을 미치며, 최근 지진들을 통해 그 운동성이 명확히 드러나고 있다.