암석학회지 (The Journal of the Petrological Society of Korea)

한국암석학회 (The Petrological Society of Korea)
권호 표지

강화군 석모도 일대의 선캠브리아기 변성암류 및 중생대 화강암류에서 발달하는 단열계의 분포특성

Characteristics of Fracture System in Precambrian Metamorphic Rocks and Mesozoic Granites from Seokmo-do, Ganghwa-gun

  • 박덕원 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부) ;
  • 이창범 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부)
  • Park, Deok-Won (Geological Research Division Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Lee, Chang-Bum (Geological Research Division Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
  • 투고 : 2010.03.17
  • 심사 : 2010.04.30
  • 발행 : 2010.06.30
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초록

강화군 석모도 일대의 선캠브리아기 및 중생대 화강암류에서 발달하는 단열계의 특성이 조사 분석되었다. 노두에서 측정한 대부분의 단열은 경사가 거의 수직이거나 급하다. 빈도등급에 의한 단열 조의 방향성은 다음과 같다: Set $1:N2^{\circ}E/77^{\circ}SE$, Set $2:N17^{\circ}E/84^{\circ}NW$, Set $3:N26^{\circ}E/64^{\circ}SE$, Set $4:N86^{\circ}W/82^{\circ}SW$, Set $5:N80^{\circ}W/77^{\circ}NE$, Set $6:N60^{\circ}W/85^{\circ}SW$, Set $7:N73^{\circ}E/87^{\circ}NW$, Set $8:N82^{\circ}W/53^{\circ}NE$, Set $9:N23^{\circ}W/86^{\circ}SW$, Set 10: $N39^{\circ}W/61^{\circ}NE$ 단열군으로 나타났다. 특히, 단열의 주향(N:240)을 표시한 장미도에서는 남-북~북북동 및 서북서의 대표적인 2 방향을 지시한다. 석모도에서 발달하는 단열의 이러한 분포형태는 기존의 연구에서 시사한 국내의 주요 선구조선의 분포형태와 부합한다. 한편, 단열 모집단의 길이분포에 대한 스케일링 성질을 조사하였다. 먼저 선캠브리아기 장봉편암 및 중생대 화강암류(북부 및 남부암체)에서 측정한 단열 조는 주향 과 빈도수에 의하여 5개 그룹(그룹 I~V)으로 분류하였다. 그 다음, 상기한 5개 그룹에 대한 개개 길이-누적빈도 도표를 종합한 분포도를 작성하였다. 관계도에서 거의 멱법칙의 길이 분포를 따르는 상기한 5개 부집단(그룹 I~V)은 지수(-0.79~-1.53)의 넓은 범위를 보여준다. 이러한 5개 그룹 사이의 지수의 상대적인 차이는 방향성 효과의 중요성을 강조한다. 관계도에서 5개 그룹 중 그룹 Ⅲ의 도표가 보다 상위영역을 차지한다. 마지막으로, 각 암체에 대한 길이 빈도 분포의 특성을 보여주는 분포도를 작성하였다. 관계도에서 각 암체의 도표는 반상흑운모화강암 < 각섬석화강섬록암 < 중립질흑운모화강암(남부암체) < 중립질흑운모화강암(북부암체) < 장봉편암의 순으로 배열되어 있다. 관계도에서 생성시기가 보다 고기인 암체의 도표가 보다 상위영역을 차지하는 경향이 있다. 특히, 선캠브리아기 장봉편암의 도표는 중생대 화강암류의 도표에 비하여 보다 상위영역을 차지한다. 이와 같은 분포특성은 암체의 생성 이후에 작용한 응력장과 부합하는 신규 단열의 발생과 더불어 기존 단열의 성장작용의 공존을 시사한다.

The properties of fracture system in Precambrian Jangbong schist and Mesozoic granites from Seokmo-do, Ganghwa-gun were investigated and analyzed. Most of the fractures measured at outcrops are nearly vertical or steeply dipping. Orientations of fracture sets in terms of frequency order are as follows: Set $1:N2^{\circ}E/77^{\circ}SE$, Set $2:N17^{\circ}E/84^{\circ}NW$, Set $3:N26^{\circ}E/64^{\circ}SE$, Set $4:N86^{\circ}W/82^{\circ}SW$, Set $5:N80^{\circ}W/77^{\circ}NE$, Set $6:N60^{\circ}W/85^{\circ}SW$, Set $7:N73^{\circ}E/87^{\circ}NW$, Set $8:N82^{\circ}W/53^{\circ}NE$, Set $9:N23^{\circ}W/86^{\circ}SW$, Set 10: $N39^{\circ}W/61^{\circ}NE$. Especially, the rose diagram of fracture strikes(N:240) indicates that there are two dorminant directions of N-S~NNE and WNW. These distribution pattern of fractures from Seokmo-do correponds with those of major lineaments from South Korea suggested in previous study. Meanwhile, the scaling properties on the length distribution of fracture populations have been investigated. First, fracture sets from Precambrian Jangbong schist and Mesozoic granites(north and south rock body) has been classified into five groups(group I~V) based on strike and frequency. Then, the distribution chart generalized the individual length-cumulative frequency diagram for above five groups were made. From the related chart, five subpopulations(group I~V) that closely follow a power-law length distribution show a wide range in exponents(-0.79~-1.53). These relative differences in exponent among five groups emphasizes the importance of orientation effect. From the related chart, the diagram of group III occupies an upper region among five groups. Finally, the distribution chart showing the chracteristics of the length frequency distribution for each rock body were made. From the related chart, the diagram of each rock body shows an order of porphyritic biotite granite < hornblende granodiorite < medium-grained biotite granite(south rock body) < medium-grained biotite granite(north rock body) < Precambrian Jangbong schist. From the related chart, the diagram of more older rock body in the formation age tends to occupy an upper region. Especially, the diagram of Precambrian Jangbong schist occupies an upper region compared with the diagrams of Mesozoic granites. These distributional chracteristics suggests that coexistence of new fracture initiation and growing of existing fractures corresponding with stress field acted since the formation of rock body.

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