Geometrical Interpretation on the Development Sequence and the Movement Sense of Fractures in the Cheongsong Granite, Gilan-myeon Area, Uiseong Block of Gyeongsang Basin, Korea

The Gilan area in the central-northern part of Uiseong Block of Cretaceous Gyeongsang Basin is composed of Precambrian metamorphic rocks, Triassic Cheongsong granite, Early Cretaceous Hayans Group, and Late Cretaceous-Paleocene igneous rocks. In this area, the faults of various directions are developed: Oksan fault of $NS{\sim}NNW$ trend, Gilan fault of NW trend, Hwanghaksan fault of WNW trend, and Imbongsan fault of EW trend. Several fracture sets with various geometric indicators, which determine their relative timing (sequence and coexistence relationships) and shear sense, we well observed in the Cheongsong granite, the basement of Gyeongsang Basin. The aim of this study is to determine the development sequence of extension fractures and the movement sense of shear fractures in the Gitan area on the basis of detailed analysis of their geometric indicators (connection, termination, intersection patterns, and cross-cutting relations). This study suggests that the fracture system of the Gilan area was formed at least through seven different fracturing events, named as Pre-Dn to Dn +5 phases. The orientations of fracture sets show (W) NW, NNW, NNE, EW, NE in descending order of frequency. The orientation and frequency patterns are concordant with those of faults around and in the Gilan area on a geological map scale. The development sequence and movement sense of fracture sets are summarized as follows. (1) Pre-Dn phase: extension fracturing event of $NS{\sim}NNW$ and/or $WNW{\sim}ENE$ trend. The joint sets of $NS{\sim}NNW$ trend and of $WNW{\sim}ENE$ trend underwent the reactivation histories of sinistral ${\rightarrow}$dextral${\rightarrow}$sinistral shearing and of (dextral${\rightarrow}$) sinistral shearing with the change of stress field afterward, respectively. (2) Dn phase: that of NW trend. The joint set experienced the reactivations of sinistral${\rightarrow}$dextral shearing. (3) Dn + 1 phase: that of $NNE{\sim}NE$ trend. The joint set was reactivated as a sinistral shear fracture afterward. (4) Dn +2 phase: that of $ENE{\sim}EW$ trend. (5) Dn +3 phase: that of $WNW{\sim}NW$ trend. (6) Dn+4 phase: that of NNW trend. The joint set underwent a dextral shearing after this. (7) The last Dn +5 phase: that of NNE trend.

경상분지 의성지괴 길안면지역에서 청송화강암의 단열 발달사 및 운동성에 대한 기하학적 해석

경상분지 의성지괴의 중앙 북부에 위치하는 안동시 길안면 지역은 선캠브리아기 변성암류, 트라이아스기 청송화강암, 백악기 초 하양층군, 백악기 말-고제3기 화성암류 등으로 구성되어 있다. 이 지역에는 다양한 방향의 단층(남북 내지 북북서 방향의 옥산단층, 북서 방향의 길안단층, 서북서 방향의 황학산단층, 그리고 동서 방향의 임봉산단층)들이 발달하고, 경상분지의 기반암류에 해당하는 청송화강암내에는 다수 단열조의 상대적 시간관계(선후관계 및 공존관계)와 전단단열의 운동감각을 결정하는데 이용되는 기하학적 지시자가 잘 관찰된다. 본 논문은 이들 단열조의 기하학적 특성(연결, 종료, 교차형상 및 절단관계)에 대한 정밀한 분석을 통하여 경상분지 의성지괴 길안면 지역에 발달하는 인장단열의 발달사와 전단단열의 운동성을 연구하였다. 그 결과, 길안면 지역에 발달하는 단열계는 적어도 7회의 변형단계(Dn 이전 단계에서 Dn+5 단계로 명기)를 걸쳐 형성되었고, 단열조의 우세 방향성은 길안면 주변지역에 발달하는 지질도 규모의 단층 우세 방향성과 거의 일치하는 (서)북서, 북북서, 북북동, 동서, 북동 순서로 나타난다. 단열조의 발달사와 운동성를 요약하면 다음과 같다. (1) Dn이전 단계: 남북 내지 북북서 또는 서북서 내지 동북동 방향의 인장단열 형성기. 이후 응력장 변화와 함께 남북 내지 북북서 방향의 절리조는 좌수향 ${\rightarrow}$우수향${\rightarrow}$좌수향 전단단열운동으로 그리고 서북서 내지 동북동 방향의 절리조는 (우수향${\rightarrow}$)좌수향 전단단열운동으로 각각 재활동하였다. (2) Dn 단계: 북서 방향의 인장단열 형성기. 이 단계의 절리조는 이후 좌수향${\rightarrow}$우수향 순서의 전단단열운동을 경험한다. (3) Dn+l 단계:북북동 내지 북동 방향의 인장단열 형성기. 이후, 좌수향 전단단열운동으로 활동하게 된다. (4) Dn+2 단계: 동북동 내지 동서 방향의 인장단열 형성기. (5) Dn+3 단계: 서북서 내지 북서 방향의 인장단열 형성기. (6) Dn+4 단계: 북북서 방향의 인장단열 형성기. 이후, 우수향 전단단열운동으로 활동하였다. (7) Dn+5 단계: 북북동 방향의 인장단열 형성기.