Tectonic Movement in the Korean Peninsula (I): The Spatial Distribution of Tectonic Movement Identified by Terrain Analyses

In order to explain geomorphological characteristics of the Korean Peninsula, it is necessary to understand the spatial distribution of tectonic movements and its causes. Even though geomorphological elements which might have been formed by tectonic movements(e.g. tilted overall landform, erosion surface, river terrace, marine terraces, etc.) have long been considered as main geomorphological research topics in Korea, the knowledge on the spatial distribution of tectonic movement is still limited. This research aims to identify the spatial distributions of tectonic movement via sequential analyses of Digital Elevation Model(DEM). This paper first developed a set of terrain analysis techniques derived from theoretical interrelationships between tectonic uplifts and landsurface denudation processes. The terrain analyses used in this research assume that elevations along major drainage basin divides might preserve original landsurfaces(psuedo-landsuface) that were formed by tectonic movement with relatively little influence by denudation processes. Psuedo-landsurfaces derived from a DEM show clear spatial distribution patterns with distinct directional alignments. Lines connecting psuedo-landsufaces in a certain direction are defined as psuedo-landsurface axes, which are again categorized into two groups: the first is uplift psuedo-landsurface axes that indicate the axis of landmass uplift; and the second is denudational psuedo-landsurface axes that cross step-shaped pusedo-landsurfaces formed via surface denudation. In total, 13 axes of pusedo-landsurface are identified in the Korean Peninsula, which show distinct direction, length, and relative uplift rate. Judging from the distribution of psudo-landsurfaces and their axes, it is concluded that the Korean Peninsula ran be divided into four tectonic regions, which are named as the Northern Tectonic Region, Center Tectonic Region, Southern Tectonic Region, and East Sea Tectonic Region, respectively. The Northern Tectonic Region had experienced a regional uplift centered at the Kaema plateau, and the rate of uplift gradually decreased toward southern, western and eastern directions. The Center Tectonic Region shows an arch-shaped uplift. Its uplift rate is the highest along the East Sea and the rate decreases towards the Yellow sea. The Southern Tectonic Region shows an asymmetric uplift centered a line connecting Dukyu and Jiri Mountains in the middle of the region. The eastern side of the Southern Regions shows higher uplift rate than that of the western side. The East Sea Tectonic Region includes south-eastern coastal area of the peninsula and Gilju-Myeongchun Jigudae, which shows relatively recent tectonic movements in Korea. Since this research visualizes the spatial heterogeneity of long-term tenonic movement in the Korean peninsula, this would provide valuable basic information on long-term and regional differences of geomorphological evolutionary processes and regional geomorphological differences of the Korean Peninsula.

한반도의 지반운동 ( I ): DEM 분석을 통한 지반운동의 공간적 분포 규명

한반도의 지형적 특성을 설명하기 위해서는 한반도가 경험해온 지반운동의 공간적 분포와 그 원인을 파악하는 작업이 선행되어야 한다. 지리학계에서는 지난 반세기 동안, 지반운동과 관련된 각종 지형요소들(경동성지형, 침식면, 평탄면, 하안단구, 해안단구 등)을 대상으로 활발한 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 아직까지도 한반도의 지반운동의 특성에 대한 이해는 극히 제한되어 있다. 이 연구는 수치고도모델(Digital Elevation Model)의 분석을 통해 한반도에서 일어난 지반운동의 공간적인 분포특성을 규명하는 것이 목적이다. 먼저 지반운동과 지표삭박작용간의 상관관계를 이론적으로 검토한 뒤, 과거 존재했을 것으로 추정되는 지형면을 추출하는 일련의 지형분석기법을 개발하였다. 개발된 기법은 유역분수계의 고도가 삭박이 이루어지기 전의 지형특성을 지시해주는 증거로 가정한 뒤, DEM으로부터 과거의 지형면(준지형면)들을 추출하는 것이었다. DEM으로부터 추출된 준지형면들은 뚜렷한 공간적 패턴을 보여줌과 동시에 일정한 방향성을 보여준다. 준지형면들을 서로 연결한 한 선을 이 연구에서는 준지형면축으로 규정하였다. 준지형면축은 다시 지반운동의 융기축을 지시해주는 융기준지형면축과, 융기와 더불어 진행되는 삭박작용에 의해 계단상의 준지형면이 관찰되는 침식준지형면축으로 구분하였다. 한반도에서는 모두 13개의 준지형면축이 나타나며, 이들의 방향성과 길이, 그리고 상대적인 융기량은 지역별로 큰 차이를 보였다. 준지형면의 분포와 준지형면축의 특성을 종합적으로 고려한 결과, 한반도를 구성하는 4개의 지반운동구를 확인할 수 있었다. 이 연구에서는 이들을 각각 북부지반운동구, 중부지반운동구, 남부지반운동구, 그리고 동해안지반운동구로 명명하였다. 북부지반운동구는 개마고원을 중심으로 지역적인 융기를 경험하였으며, 서쪽과 동쪽, 그리고 남쪽방향으로는 점진적인 융기량의 감소를 보인다. 중부지반운동구는 동해에 면한 태백산축이 원호형으로 급격한 융기를 보인 반면, 서해안쪽으로는 점진적인 융기량의 감소를 보여준다. 남부지반운동구는 이 지역을 수직으로 관통하는 덕유산-지리산을 중심으로 한 융기축을 중심으로 서측보다는 동측의 융기량이 높은 비대칭적 지반운동의 특성을 보여준다. 남동부해안지역과 길주-명천지구대를 중심으로는 비교적 최근까지도 활발한 지반운동을 보이는 동해안지반운동구가 나타나고 있다. 이 연구는 한반도가 경험해왔던 지반운동의 공간적 차이를 가시적으로 보여주고 있어, 한반도의 장기적인 지형발달과 지역적인 지형특색의 차이를 설명하는데 유용한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.