Investigation of fault in the Kyungju Kaekok-ri area by 2-D Electrical Resistivity Survey

2차원 전기비저항 탐사를 이용한 경주 개곡리 지역의 단층조사

Electrical resistivity survey has been conducted for delineating geological fault structure in Kaekok-ri near Kyungju. In general, electrical resistivity survey has an advantage of searching buried faults and its traces compared with other geophysical survey methods. Distribution of electrical conductivity in the ground is influenced by the ratio of pores, groundwater and clay minerals. These properties are evidenced indirectly to explain for weathering condition, faults and fracture Bones. Thus the electrical resistivity survey can be an effective method to find buried faults. We have carried out two dimensional (2-D) interpretation by means of smoothness-constrained least-squares and finite element method. Field data used in this paper was acquired at Kaekok-ri, Wuedong-eup, Kyungju-si, where is Ulsan Fault and is close to the region in which debatable quaternary fault traces were found recently. The dipole-dipole array resistivity survey which could show the 2-D subsurface electrical resistivity structure, was carried out in the area with three lines. The results showed good property of fault, fracture zone and fault traces which we estimated were congruous with the results. Through this study, 2-D electrical resistivity survey interpretation for fault is useful to apply.

경주 개곡리 지역에서 단층 파쇄대와 지하 내부구조를 파악하기 위해 전기비저항 탐사를 실시하였다. 지층의 전기전도도 분포는 공극수의 함량, 지하수, 공극률 및 점토광물 등의 많은 요인에 의해 지배되고, 이러한 특징은 지층의 풍화상태와 정도, 단층 파쇄대를 간접적으로 설명하는 증거가 된다. 따라서 전기비저항 탐사는 지표에 드러나지 않아 그 연장성이 확실하지 않은 단층 파쇄대를 탐지하기에는 좋은 방법이다. 단층구조를 해석하기 위한 2차원 전기비저항 역산 기법으로 평활화제약 최소자승법을 이용하였고, 모형반응의 계산은 지형의 기복을 고려하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 본 연구에 이용된 야외자료는 울산단층에 인접한 경주 외동읍 개곡리 부근의 제 4기 단층 파쇄대로 추정되는 곳에서 쌍극자배열을 이용하여 획득하였다. 이들 자료를 역산하여 전기비저항 2차원 단면도를 작성한 결과, 단층 파쇄대의 특징을 잘 보여주는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 경주시 외동읍 개곡리 제 4기 단층은 노두에서부터 총 50m까지 단층의 연장이 확인되었으며 그 연장 방향은 $N80^{\circ}W$임이 밝혀졌다. 본 연구를 통해 단층 조사에 있어 2차원 전기비저항 탐사해석이 유용하게 적용될 수 있음을 보여주었다.