Abstract
This study examines the distribution of basement rocks in Gyochon-ri, Muan-eup, Muan-gun, Jeonnam where ground subsidence occurred in June 2005, and traces corrosion of limestone. Mica schist and rhyolite are distributed in the surface of the study area, but thick limestone layer with large and small caverns are distributed underground. A horizon of limestone with maximum width of 300 m and 4 km of length was found along the detour which is in the north of pound subsidence. Such identification of limestone presence would be very useful to predict potential ground subsidence. Limestone in this area was disturbed by fold and fault due to severe shearing deformation. Small caverns were frequently found in anticline part of folds formed in limestone layer. Schists with different thicknesses were intercalated in the limestone with shearing deformation and consist of sheet silicate minerals (chlorite and mica) and quartz. In sections of weathered specimen, it is shown that biotite of schist part was altered into chlorite and corrosion of calcite around the schist followed. This suggest that ground water permeated between intercalated sheet silicate minerals and corrosion of limestone began. And small caverns were generated where active corrosion occurred. This study suggests that because of many reasons (for instance, reclamation of the Bulmu reservior and excess pumping), cavern water level was lowered and cave sediments were removed, and it caused ground subsidence to occur.
본 연구에서는 2005년 6월 지반침하가 발생한 전남 무안군 무안읍 교촌리 일대의 기반암의 분포를 조사하고, 지반침하의 원인인 석회질암의 용식작용과 지반침하 현상을 추적했다. 연구지역의 지표에서는 운모편암과 유문암이 관찰되나, 지하에는 크고 작은 공동을 갖는 석회질암이 분포한다. 또한 지반침하지역 북측의 우회도로를 따라 폭이 최대 300 m이고, 길이가 4 km 이상의 두꺼운 석회암 층이 분포하고 있다. 이러한 석회암의 분포 규명은 이후에 발생할 수 있는 석회공동에 의한 지반침하를 예측하는데 매우 유용한 자료가 될 것이다. 이 지역 석회질암은 심한 전단변형을 받아 소규모의 습곡과 단층으로 교란되어 있다. 석회질암층에 형성된 습곡의 배사 부분에 소규모의 공동들이 자주 발견된다. 이는 습곡작용 시 약화된 석회질이 용해되어 공동이 형성된 것으로 판단된다. 또한 석회질암 내에는 다양한 두께의 편암이 협재되어 있는데, 이 편암은 주로 판상광물(녹니석, 운모)과 석영으로 구성되어 있다. 풍화된 암석 시료의 절단면을 보면 편암의 흑운모가 녹니석으로 변질되고, 이어서 편암 주변부터 방해석이 용식되어가는 현상이 관찰된다. 이는 석회질암에 협재된 판상광물 틈새로 지하수가 침투하여 석회암의 용식이 시작되었음을 시사한다. 즉, 위의 두 가지 메커니즘에 의해 무안지역의 석회질암층에서는 공동이 생성되었을 것으로 보인다. 저수지(불무재)의 매립과 농업용수의 과다 양수와 같은 이유로 공동을 지지하는 지하수가 고갈되거나, 공통퇴적물이 유실되어 지반침하가 일어난 것으로 해석된다.