미국 서부 유타주 지하 깊은 곳 맨틀에서 지진이 발생한다는 사실이 50년 만에 공식 확인됐다.

미국 유타대 연구팀은 유타주 북부와 와이오밍주 남서부에서 발생한 9건의 심발 지진 데이터를 재분석한 결과, 지각 아래 맨틀에서 발생한 '대륙 맨틀 지진'(CME)의 존재를 입증했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '더 사이스믹 레코드'와 '지오피지컬 리서치 레터스'에 실렸다.

대륙 맨틀 지진은 1979년 2월 24일 유타주 랜돌프 인근 지하 90㎞에서 규모 3.8의 지진이 관측되며 처음 존재가 암시됐다. 당시 지진계에는 기록됐지만 지표면에서는 아무도 진동을 느끼지 못해 '유령 지진'으로 불렸다.

당시 박사후연구원이던 조지 잰트 애리조나대 명예교수가 맨틀 지진 가능성을 제기했지만, 학계는 이를 이례적인 현상으로 보고 주목하지 않았다.

하지만 지난해 9월 10일 유타주 유인타 분지 지하 68㎞ 지점에서 규모 4.1의 지진이 또다시 발생하며 연구는 급물살을 탔다. 이 지진은 지각과 맨틀의 경계인 '모호면'보다 20㎞ 이상 깊은 곳에서 발생한 전형적인 대륙 맨틀 지진이었다.

연구를 이끈 키스 코퍼 유타대 교수는 "맨틀은 섭씨 700도가 넘는 고온·고압 환경이라 암석이 엿가락처럼 늘어나는 상태"라며 "이런 곳에서 어떻게 지진이 발생하는지는 물리학의 근본적인 미스터리"라고 설명했다.

연구팀은 이 지진들이 북미판 아래에 있는 고대 암석층 '와이오밍 크레이턴'의 가장자리에서 집중적으로 발생한 사실을 발견했다. 맨틀이 '배의 용골'처럼 단단한 크레이턴에 부딪혀 주변으로 흐르면서 특정 지점에 응력이 쌓여 지진을 일으킨다는 것이다.

일반 지진과 달리 맨틀 지진은 전진이나 여진 없이 단독으로 발생하며, 그 최대 규모가 어느 정도일지 예측할 수 없어 지진 위험 평가에 새로운 과제를 던지고 있다.