A Seismic Study for Anisotropy and Engineering Property of Rocks at Boeun Area.

탄성파를 이용한 보은지역 암석의 공학적 성질과 이방성에 관한 연구

  • 최병렬 (충북대학교 과학교육학부)
  • Published : 2001.08.01

Abstract

The Okchon Formation and the Mesozoic granite of the Boeun, Chungbuk are compared in terms of seismic wave velocities estimated from the field experiment, and seismic wave velocities in 3-D measured from the rock specimen. P-wave velocity for the field data ranges from 861 m/s (Guryongsan-2 Formation) to 2697m/s (Bulguksa Granite). P-wave anisotropy also ranges from 46% (Changri Formation) to 81% (Bulguksa Granite), with an average value of 68.5%. P-wave velocities for the rock specimens from Guryongsan-1, Guryongsan-2, Changri, and Munjuri Formations are greater than 5000m/s. S-wave velocities for those specimens are approximately 3500m/s, which is 3-5 times grater than the ones estimated from the field experimental data. P-wave anisotropy for the specimens from Bulguksa Granite and Guryongsan-1 Formation exceeds 60%, which is compared to 30% for the other specimens. This value is much smaller than average P-wave anisotropy (69.5%) for the field data. It is suggested that velocity difference, associated with the propagation direction, is much greater for the field data than for the specimens.

충북 보은 일대에 분포하는 옥천계 지층 및 중생대 화강암을 대상으로 기반암의 지진파 속도 및 시편으로부터 3차원적인 지진파의 전달속도를 측정하고, 이의 결과 자료를 비교분석 하였다. 야외에서 측정된 P파의 평균속도는 불국사화강암이 2697m/s로서 최대이고 구룡산층2에서 861m/s로 최소의 속도를 보인다. 각 방위에 따른 P파의 이방성을 암종별로 비교하면 불굴사화강암에서 최대치(81%)를 장리층에서 최소치(46%)를 보이고, 8곳의 평균 이방성지수는 68.5%이다. 시료에서 측정된 P파의 평균속도를 비교하여 보면 구룡산층1, 구룡산층2,창리층 및 문주리층2에서 5000m/s이상이며, S파의 경우도 동일한 시료에서 3500m/s 이상의 높은 속도가 측정되었는데 이는 야외의 경우보다 3∼5배의 빠른 속도를 나타낸다. 또한 P파의 이방성지수는 불국사화강암과 구룡산1에서 60% 이상의 높은 수치를 보이나 다른 시료에서는 30%이하의 낮은 수치를 보인다. 이 수치는 야외에서 측정된 P파의 평균이방성지수 68.5%보다 현저히 낮은 수치로서 야외에서 측정된 P파의 방향에 따른 속도 차이가 시료의 경우보다 현저히 높았음을 뜻한다.

Keywords

References

  1. 지질학회지 v.34 양산단층 지역에서의 수직균열에 의한 탄성파 이방성 측정 김기영;홍종국;김교홍
  2. 한국지질도(1:50,000) 청산도폭 및 설명서 김동학;이병주
  3. 한국지질도(1:50,000) 보은도폭 및 설명서 김옥준;이대성;이하영
  4. 중생대 화강암에 발달된 결의 역학적 특성 박덕원
  5. 지질공학 v.5 암석의 공학적 이방성 측정을 위한 실험실내 P파 속도측정기법에 대한 연구 박형동
  6. 한국지질도(1:50,000) 미원도폭 및 설명서 이종혁;이민성;박봉순
  7. 한국지질도(1:50,000) 용유리도폭 및 설명서 이홍규;유의규;홍승호
  8. Proc. Roy. Soc. v.A 173 Stress system in aeolotropic plates, Ⅰ Green, A. E.;Taylor, G. I.
  9. Proc. Roy. Soc. v.A 180 Stress system in aeolotropic plates, Ⅳ Green, A. E.
  10. An introduction to Applied Anisotropic Elasticity Hearmon, R. F. S.
  11. Int. Jour. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. v.32 Experimental ultrasonic velocities and permeability for sandstone with aligned cracks King, M. S.;Chaudhry, N. A.;Shakeel, A.
  12. Stress Concentration around holes Savin G. N.;E. Gros(tr.)
  13. Phil. Trans. R. Soc. v.A 320 Texture and stress determination in metals by ultrasonic Rayleigh waves and neutro diffraction Sayers, C. M.;Allen, D. R.;Haines, G. E.;Proudfoot, G. G.
  14. Marines and Petroleum Geology v.9 Modeling of the elastic and hydraulic properties of fractured rocks Xu, S.;King, M.S.
  15. Scientific Drilling v.1 Strain recovery, microcracks and elastic anistropy of drill cores from KTB deep well Zang, A.;Wolter, K.;Berckhemer, H.