필리핀해판

필리핀해판(Philippine Sea Plate)은 필리핀 동쪽의 필리핀해 와 일부 필리핀 제도에 위치해 있는 해양판으로, 면적은 약 550만km²에 달한다. 필리핀 제도 대부분은 별도의 필리핀 이동대에 속하며, 필리핀 해판은 그 동쪽 해역에 위치한다. 북쪽으로 일본 남부[3]까지 뻗어 있으며, 오호츠크판, 양쯔판 등과 접하고, 남쪽으로는 몰루카해 및 인도네시아의 여러 판 조각들과, 서쪽으로는 순다판[4] 동쪽 경계는 이즈-보닌 해구를 통해 태평양판과 접하고 있다.

필리핀해판은 거의 대부분이 해양 지각으로 이루어진 판으로, 경계의 대부분이 섭입대로 이루어져 있는 것이 특징이다. 판 내부에는 마리아나 해구를 따라 호상 열도가 있으며, 지각이 두꺼워진 해산 열곡[5]이 존재한다. 판은 전반적으로 북서쪽으로 이동하고 있으며, 주변 판과의 상호작용으로 복잡한 경계를 형성하고 있다.

또한 이 지역에는 10km 이상의 깊이를 가진 해구와 함께 수십 개의 해저 및 화산이 활동 중이다. 북쪽 경계에서는 필리핀해판이 오호츠크판 아래로 섭입하면서 일본 남부에 난카이 해곡과 이즈 충돌대를 형성한다. 서쪽에서는 필리핀해판이 순다판 아래로 섭입하며 필리핀 해구를 형성하고 있으며, 1944년 규모 8.1의 대지진이 이곳에서 발생한 바 있다. 남쪽 경계는 뉴기니 북부에서 캐롤라인판 등과 접하며, 복잡한 단층과 해령계로 구성되어 있다.

필리핀해판 자체에는 큰 육지가 없으나, 이 판과 밀접하게 상호작용하는 국가로는 일본[6], 필리핀[7], 타이완 등이 있다. 주요 지형으로는 이즈-보닌 해구 및 그에 따른 열도, 필리핀 해구 등이 있다.[8]

또한 판 가장자리 대부분이 섭입대로 둘러싸여 있는 독특한 판으로, 판 내부에 발산 경계가 거의 없는 대표적인 사례로 종종 언급된다. 또한, 이 판에는 지구 상에서 가장 깊은 해구 중 한개가 위치해 있어 극한 환경에 대한 연구의 초점이 되고 있다. 필리핀해판의 움직임은 일본과 필리핀의 지진 및 화산 활동에 직접적인 영향을 미치며, 1707년 호에이 지진과 1990년 루손 지진을 비롯해 다수의 역사적인 대지진이 이 판의 경계에서 발생하였다.

필리핀해판은 대부분 수렴 경계를 따라 다른 판과 맞닿아 있으며, 다양한 지질 구조와 복잡한 판 운동이 이루어지는 지역이다. 이 판은 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽 각각의 방향에서 서로 다른 판과 접하며 다양한 형태의 지질 구조를 형성하고 있다.

북쪽에서는 오호츠크판과 맞닿아 있으며, 이 경계는 난카이 해곡에서 이루어진다. 필리핀해판과 아무르판, 오호츠크판은 일본의 후지산 근처에서 만나는 삼중 접합부(triple junction)를 형성한다. 또한, 이 지역에서는 이즈-보닌-마리아나 호가 일본과 충돌하면서 이즈 충돌대가 형성되었다. 이 지역의 지각은 두꺼워져 있으며, 지속적인 지각 변형이 일어나고 있다.

동쪽으로는 태평양판이 필리핀해판 아래로 섭입하는 영역이 형성되어 있다. 이 과정은 이즈-보닌 해구에서 이루어지며, 그 결과로 이즈-오가사와라 제도와 마리아나 제도를 포함하는 이즈-보닌-마리아나 호가 형성되었다. 이 시스템은 지진과 화산 활동이 활발한 지역으로, 전형적인 호상 열도 구조를 보인다. 또한, 필리핀해판과 작은 마리아나 판 사이에는 발산 경계가 존재하며, 이로 인해 마리아나 제도를 이루는 해저 지형이 지속적으로 변화하고 있다.

남쪽으로는 캐롤라인판과 버드헤드판과의 경계를 이루며, 이 지역에서도 다양한 판 운동이 관찰된다. 서쪽에서는 필리핀해판이 필리핀 이동대 아래로 섭입하면서 필리핀 해구가 형성되어 있다. 이러한 섭입 작용은 필리핀 지역의 지진과 화산 활동을 유발하는 주요 원인 중 하나로 작용한다.

북서쪽에서는 필리핀해판이 대만과 난세이 제도에서 오키나와판과 만나며, 일본 남부에서는 아무르판과 맞닿아 있다. 또한, 서북쪽으로는 양쯔판과도 접하는데, 이러한 판들의 상호작용은 일본과 대만의 지각 변동과 지진 활동에 큰 영향을 미친다.

이처럼 필리핀해판은 주변 여러 판과 복잡하게 맞닿아 있으며, 각 경계에서 다양한 지질학적 과정이 이루어지고 있다. 그 결과, 이 지역은 강한 지진 활동과 활발한 화산 활동이 지속적으로 발생하는 지질학적으로 매우 역동적인 지역으로 자리 잡고 있다.

필리핀해판은 서태평양에 위치한 큰 해양판으로, 필리핀 해곡을 포함한 넓은 해양 영역과 일본 남부에서 타이완, 필리핀 동쪽 해역까지 걸쳐 있다. 이 판은 전체적으로 해양 지각으로 구성되어 있으며, 북쪽으로 오호츠크판과 접하고, 서쪽으로 양쯔판 및 아무르판과 여러 섭입대를 통해 경계를 이룬다. 동쪽으로는 거대한 태평양판과 접했으며, 남쪽으로는 순다판 및 몰루카해판과 접한다. 필리핀해판은 복잡한 형태로 약간 타원형이며, 일본의 이즈-오가사와라-마리아나 호를 따라 태평양판이 섭입하고, 반대로 서쪽 가장자리에서는 필리핀해판이 대륙 아래로 섭입하는 이중적인 섭입 경계를 지닌 것이 특징이다.

필리핀해판의 기원은 여전히 활발히 연구되는 주제이나, 일반적으로 신생대 초에 태평양판의 일부였던 해양지각이 맨틀 플룸과 변환단층에 의해 분리되어 형성된 것으로 추정된다. 한 가설에 따르면, 약 5,500만 년에서 4,500만 년 사이에 오키나와 해구 근처의 맨틀 플룸 영향으로 이 원판이 쪼개지며 서부에 오래 지속된 서필리핀 분지가 형성되었다고 본다. 동시에 동쪽 경계에서는 이즈-보닌-마리아나에서의 섭입이 개시되어, 신생대 내내 필리핀해판이 성장·진화하는 구도를 만들었다. 요약하면 필리핀해판은 에오세 초에 형성된 이후, 여러 차례의 확장과 축소 과정을 거쳤다. 서필리핀 해분은 약 3,000만 년 전에 확장 종료되었고, 그 후 필리핀해판 내부에 또 다른 확장(쉐이코쿠 분지, 파레체 벨라 분지 등)이 2억 5,500만 년 전에는 판이 시계 방향으로 30° 이상 회전하며 일본 남부 지역으로 접근했다는 고지자기 연구 결과도 있다. 이와 같이 필리핀해판은 복잡한 형성과 변형의 역사를 지니며, 현재는 거의 강체에 가까운 형태로 주변 판과 상호작용 중이다.

판은 현재 북서 방향으로 이동하고 있다. GPS 측량에 따르면 유라시아판에 대해 서진하는 것으로 나타난다. 이러한 운동으로 인해 판 경계에는 활발한 단층 활동이 존재한다. 동쪽 경계에서는 태평양판이 필리핀해판 아래로 섭입하는 거대한 해구계가 놓여 있다.

필리핀해판 내부에서도 마리아나판을 통한 태평앙판의 섭입으로 인해 후열도 확장이 일어나 분지가 만들어졌다. 그런데 서쪽 경계에서는 상황이 반대이다. 필리핀해판이 오키나와판과 순다판 아래로 섭입하거나 충돌한다. 이는 일본 남서부와 타이완, 필리핀 등지에서 관찰되는데, 예컨대 난카이 해곡에서는 아무르판 밑으로 섭입하고 있고, 타이완에서는 판 북단이 대만에서 양쯔판과 충돌하고 있다.

필리핀 북동쪽의 필리핀 해구 또한 필리핀해판이 섭입하는 곳인데, 구체적으로는 판 내부에 여러 해구에서 순다판이 동쪽으로 섭입하거나, 반대로 루존-민다나오 섭입대에서는 서쪽으로 섭입하는 복잡한 양상이 나타난다. 이러한 이중 섭입대 상황으로 인해 판의 서변에는 다수의 단층과 지진대가 얽혀 있다. 대표적으로 일본 남서부에는 난카이 해곡과 여러 주향이동 단층(미요시 단층 등)이 있고, 타이완에는 충돌대와 병행하여 주향이동단층(처산 단층 등)과 스러스트 단층이 혼재한다. 필리핀에서는 필리핀 단층[9]이 유명하며, 이는 필리핀해판의 미끄러짐과 연관된 구조이다. 더불어 남쪽 경계에서는 필리핀해판과 순다판 및 주변 미소판들이 만난다. 이 지역에서는 몰루카해의 이중 섭입이 특징적으로, 북쪽에서 필리핀해판 조각이 남쪽으로 섭입하고, 남쪽에서 순다 판 조각이 북쪽으로 섭입하는 독특한 구조이다.

이러한 복잡성 탓에 필리핀해판 남단 경계는 명확히 일선으로 구분되지 않지만, 대략 민다나오 섬 남부와 할마헤라 사이에서 다중 섭입과 전단이 일어나고 있다. 한편 북쪽 경계에서는 필리핀해판이 오호츠크판과 만나는 지점인 일본 혼슈 남부-이즈 부근이 있다. 이 경계는 주로 변환단층의 충돌로 나타난다.

결과적으로 필리핀해판은 주변과의 경계에 섭입대 3곳, 변환 및 충돌대 여러 곳을 보유한 매우 복잡한 운동 양상을 지닌다. 이러한 다중 경계 활동을 통해 수렴과 확장이 동시에 일어나 판 내 응력장도 공간적으로 변한다. 일본 남부의 GPS 자료는 필리핀해판이 유라시아에 대해 연 50mm에서 60mm로 수렴함을 보여주며, 이로 인해 난카이 해곡에는 거대지진이 주기적으로 발생했다[10]. 또 판 내부 확장으로 야에야마 분지 등이 형성되었고, 이는 타이완 충돌에 대응한 판 내부 조절로 해석된다.

그리고 필리핀해판은 "불의 고리"의 일부로, 경계를 따라 매우 활발한 화산과 지진이 나타난다. 동쪽 IBM 해구를 따라 이즈-오가사와라-마리아나 제도의 화산들은 세계에서 가장 깊은 섭입대 위에 형성된 것으로, 특히 오가사와라 제도의 보닌 섬 부근에서는 초기 섭입기 마그마인 보닌나이트가 분출한 흔적이 있다. 현재도 이즈 제도와 마리아나 제도에는 활화산이 다수 분포한다.

또한 이 지역의 지진은 흔히 600km 이상의 초깊은 지진을 포함하며, 2015년 오가사와라 해구에서 M7.9, 깊이 680km 지진이 발생하여 도쿄에서도 진동이 느껴진 사례가 있다. 서쪽 난카이 해구 및 류큐 해구에서는 필리핀해판이 섭입하여, 일본 규슈-류큐 열도의 화산대와 대만 해협 북동쪽의 진흙 화산 등이 존재한다. 더불어 난카이 해구에서는 거대 지진 주기가 문제되는데, 약 100년에서 150년 간격으로 M8급 지진이 반복되었고, 현재 1946년 쇼와 난카이 지진 이후 긴장이 다시 쌓이고 있다.

난카이 해곡에 맞닿은 필리핀해판의 경사각은 비교적 완만해, 지진은 최대 50km 깊이 정도까지 발생하고 그 밑으로는 암력이 대부분 해소된다. 필리핀-타이완 경계에서는 루존 화산호의 활화산과 여러 지진원이 분포한다. 1990년 루손 지진(M7.7)은 필리핀 단층을 따라 발생한 대륙충돌형 지진이며, 1991년 피나투보 화산 분출은 필리핀해판의 섭입으로 인한 마그마 상승이 극적으로 분출된 사례다. 남쪽 몰루카해 부근에서는 할마헤라 화산호와 반다해의 화산활동이 활발하고, 지진도 빈번하다. 예를 들어 2019년 몰루카해에서 M7.2 지진이 발생했고, 2021년 필리핀 민다나오에서 M7.1 지진이 일어났다. 판 내부에서도 필리핀해판에는 해양 지각 특유의 화산 능선들이 있어, 마리아나 분지 내 웨이크 열도 남쪽이나 샤쓰키 분지 등에 심부 화산 분출 흔적이 있다. 그러나 판 내부는 전반적으로 안정적이며, 주요 활동은 경계에 집중되어 있다. 이처럼 필리핀해판은 동서남북 거의 모든 방향에서 지진과 화산 활동이 일어나는 판이라 할 수 있다. 이러한 활동성 덕분에 일본, 필리핀, 인도네시아 등 인근 국가들은 큰 지진과 화산재해를 겪어왔고 대비해오고 있다.