Journal of the Korean earth science society (한국지구과학회지)

The Korean Earth Science Society (한국지구과학회)
권호 표지

Deformation of Moho in the Southern Part of the Korean Peninsula

한반도 남부 모호면의 변형 구조

  • Published : 2006.12.30
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Abstract

The Moho structure and its deformation in the southern part of the Korean Peninsula were estimated using gravity and topography data. Gravity signals from the upper and lower crust were separated using a filter that was computed from isostacy and elastic thickness. The result of this study shows three characteristic features of the Moho deformation. First, the Moho folding structure is parallel to SKTL (the South Korean Tectonic Line), which indicates positive association with the collision of the Yeongnam and Gyeonggi Massifs and repeated compression afterwards. In contrast, noticeable deformation of the Moho was not observed along the Imjingang Belt, which is interpreted as another continental collisional belt in the Korean Peninsula. Second, the Moho beneath the Gyeongsang Basin has remarkably risen; this seems to be the result from both the collisional compression and buoyancy caused by magmatic underplating. Third, the Moho deformation is shallowest in the east of the Taebaek Mountains and deepens toward the west, consistent with the topographic characteristic of the Korean Peninsula of "high east and low west". It can be interpreted as the results of the opening of the East Sea and Ulleung Basin. A tectonic explanation for this could be the ascent of the mantle induced by continental rifting and horizontal extension at the early stage of the opening of the East Sea. The Moho deformation model computed in this study correlates well with the earthquake distribution and crustal movement measured by GPS. We suggest that the compression along the SKTL is still exerted, consequently, the Moho deformation is active, although it may be weak.

한반도 남부에서 중력과 지형 자료를 바탕으로 모호면구조와 이것의 변형을 계산하였다. 천부와 심부 지각의 중력효과를 분리하기 위해 지각 평형의 개념과 유효 탄성 두께를 이용하여 설계한 필터를 활용하였다. 모호면의 변형 구조에서 세 가지 특징을 발견하였다. 첫째, SKTL(South Korean Tectonic Line)과 나란한 모호면 습곡 구조가 발견되었는데, 이것은 영남 육괴와 경기 육괴의 충돌과 이후에도 반복된 횡압력 성분의 힘과 관련된 것으로 해석된다. 반면에 한반도에서 또 다른 대륙 충돌 경계로 알려진 임진강대를 따라서는 특별한 변형 구조가 발견되지 않았다. 둘째, 경상 분지 아래에서 모호면이 많이 상승되어 있는 것이 발견되는데, 이는 대륙 충돌에 의한 횡압력과 함께 마그마 물질의 하부점착에 의한 부력이 같이 작용한 것으로 설명할 수 있을 것이다. 셋째, 태백 산맥의 동쪽으로 모호면이 상승되고 서쪽으로는 침강된 것으로 보이는 구조가 발견되었는데, 이는 우리나라의 동고서저형 지형의 형성과 관련 있는 것으로 보이며, 동해와 울릉 분지의 열림이 그 원인으로 작용했을 것이다. 본 연구에서 계산된 모호면의 변형 구조는 지진의 분포나 GPS 측정에 의한 지각의 운동과도 부합하는 것으로 보인다. SKTL 을 경계로 횡압력이 비록 미약하나마 여전히 작용하고 있는 것으로 추정되기 때문에 모호면의 변형은 아직도 진행 중일 것이라 예상된다.

Keywords

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