• 지질공학
• /
• 제18권2호
• /
• pp.145-152
• /
• 2008

단층의 내부 구조가 잘 구분되는 하나의 단층핵이 경주시 양북면 용당리 부근 작은 계곡에 인접하여 노출되어 있다. 단층핵의 중앙에는 약 25 cm두께의 단층비지대가 놓여 있으며 색깔에 의해 청회색 비지대와 녹황색 비지대로 구분된다. 현미경하에서 비지들은 옛 비지편, 석영, 장석, 철광물 등의 반상쇄편으로 구성되며 기질은 점토광물이 풍부하고 점토광물은 선택정렬하며 P엽리를 잘 발달시킨다. 청회색 비지와 녹황색 비지의 차이점은 녹황색 비지가 청회색 비지에 비해 점토광물이 훨씬 풍부하고, 반상쇄편의 수와 크기가 적으며, 철광물 또한 매우 풍부하고 철광물의 종류는 청회색 비지대에서 대부분 황철석인데 반해 주로 적철석으로 이루어진다. 이 적철석은 청회색 비지 형성 단층작용 시에 유입된 열수가 청회색비지대에 황철석을 침전시킬 동안 녹황색 비지대에는 기존의 황철석을 변질시켜 적철석을 형성한 것으로 생각된다. 단층핵 내 청회색 비지대와 녹황색 비지대는 점진적인 단층대 발달 단계를 거쳐 형성된 것으로 생각된다. 첫째 단계에서는 이른 단층작용이 시작되고 이에 수반되어 손상대가 생성되었다. 두 번째 단계는 손상대에서 반복적인 단열작용으로 각력대가 형성되었다. 세 번째 단계에서는 입자 마모와 연마작용이 활발하게 일어나며 녹황색 비지대가 발달하였다. 네 번째 단계에서 변형작용은 단층핵의 중심에서 옛 비지대(녹황색 비지대)가 변형경화로 비활동적으로 남을 때 단층핵의 연변을 향하여 새로운 비지대인 청회색 비지대가 생성되어 녹황색 비지대에 인접하여 부가되었으며 이로 인해 단층핵 내 비지대는 더 큰 폭으로 성장하였다. 비지대 내에서 청회색 비지대 생성 후 변형작용은 반상쇄편의 내부 파쇄작용과 혼합면열구조의 발달로 비지대 내 큰 변형이 수용되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제53권1호
• /
• pp.71-85
• /
• 2020

본 연구에서는 지반공학 및 지질공학적 측면에서 단층핵의 거동을 이해하기 위해 화강암, 퇴적암 및 화산암 단층대에서 채취된 단층핵 시료를 대상으로 물리적 특성(각력 및 점토함량, 단위중량, 공극률, 함수비)과 마찰 특성(내부마찰각, 점착력)의 관계를 분석하였다. 실내시험으로부터 산정된 물리적 특성을 분석한 결과, 단층핵 내 각력은 단위중량과 양(+)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와는 음(-)의 상관관계를 가진다. 직접전단시험으로부터 산정된 내부 마찰각과 점착력에 대한 사분위수 범위(IQR)는 각각 16.7-38.1°, 2.5-25.3 kPa로 나타났다. 또한, 단층핵의 마찰특성에 미치는 물리적 특성의 영향을 분석한 결과, 마찰각은 모든 암종에서 각각 각력함량 및 단위중량과 양(+)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와 음(-)의 상관관계를 보인다. 대조적으로, 단층핵의 점착력은 각력함량 및 단위중량과 음(-)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와 양(+)의 상관관계를 보인다.

• 지질공학
• /
• 제25권3호
• /
• pp.387-393
• /
• 2015

단층핵 내에는 지각의 마찰에 기인한 암석의 파쇄 및 풍화 변질 작용 등으로 단층각력이 분포하며, 이러한 각력은 단층 운동 시 지각의 이동방향에 따라 일정한 방향으로 배열하게 된다. 본 연구에서는 단층핵 내에 분포하는 각력의 배열형태 및 함량이 역학적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 수치해석을 통해 탄성계수를 산정하였다. 해석모델은 단층핵 내에서 각력이 선택 배향하는 모델과 무작위 분포하는 모델로 구분되며, 각력의 종류는 화강암과 셰일, 그리고 각력 함량은 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%로 구분된다. 해석결과에 의하면 변형률의 차이는 0.1~1.1% 범위 내, 그리고 탄성계수는 0.02~0.4 MPa 범위 내에 분포하여 각력의 배열에 따른 탄성계수의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.

• 암석학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.171-193
• /
• 2019

이번 연구는 영덕군 일원의 상세 지표조사를 통해 양산단층의 가지단층인 영덕단층의 내부 구조와 기하를 파악하고, 주변 퇴적층의 자세, 단층의 운동학적 자료와 단층암의 자기미세구조 분석을 통해 영덕단층의 운동학적 특성을 규명하는데 목적이 있다. 음영기복도에서 총 40 km의 연장을 보이는 영덕단층은 트라이아스기 영덕화강암, 백악기 퇴적암과 화산암을 절단하며 약 8.1 km의 우수향 수평변위를 보인다. 주로 북북서 내지 남-북 방향으로 발달하는 영덕단층은 영덕읍 화천리 이북에서 하나의 단층선으로 달리지만, 화천리 이남에서는 두 조의 단층대로 분기되는 특징을 보인다. 이들 두 조의 단층 중 서편의 것은 북북동 내지 북동 방향과 북북서 방향의 단층분절들이 지그재그 형태로 연결되는 반면, 동편의 것은 북북서 방향의 하나의 단층으로 연장되다가 영덕군 강구면에서 양산단층과 합쳐진다. 영덕단층은 대부분 지점에서 $65^{\circ}$ 이상의 고경사로 동쪽으로 경사하며, 2~15 m 폭의 단층핵과 최대 180 m 폭의 단층손상대를 가진다. 단층핵은 퇴적암류, 화산암류, 화강암 등 여러 모암으로부터 유래된 단층암으로 구성되며, 이들은 모암에 따라 뚜렷한 변형의 차이를 보인다. 화강암에서 유래된 단층핵은 주로 단층각력으로 구성되며, 10 cm 이내 폭의 단층비지대에 전단변형이 집중된다. 반면, 퇴적암에서 유래된 단층핵은 화강암의 것에 비해 두꺼우며 단층비지대와 각력대가 교호하거나 렌즈상의 모암을 단층비지대가 에워싸며 발달한다. 단층대와 인접한 퇴적층의 자세는 주 단층면과 가까워지면 단층면의 자세와 유사하게 고각으로 경동된다. 단층활면 및 전단단열에서 관찰된 운동 자료와 단층암의 대자율이방성 분석결과는 영덕단층이 북서-남동 방향 최대수평응력 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪은 이후 북동-남서 방향 최대수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪었으며, 우수향 주향이동운동에 의한 변형 특성이 우세하게 기록되어 있다. 이번 연구를 통해 얻어진 영덕단층의 운동사를 기존 양산단층의 운동사와 비교해본 결과, 두 단층의 주향이 다소 차이가 있음에도 불구하고 백악기 말의 북서-남동 방향 최대수평응력과 고제3기의 북동-남서 방향 최대수평응력 하에서 각각 좌수향과 우수향 주향이동의 동일한 감각으로 운동한 것으로 판단된다.

• 지질공학
• /
• 제27권1호
• /
• pp.9-20
• /
• 2017

현재까지 양산단층대 노출 구간의 전기비저항탐사를 통하여 단층대와 전기비저항 값을 부분적으로 비교 분석하는 몇몇 연구들이 수행되었다. 그러나 양산단층대과 같은 대규모 단층 내에서 단층면을 직접 관찰하기 어려울 뿐만 아니라 단층핵부의 풍화작용으로 인해 단층운동 특성을 직접적으로 관찰하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 양산단층대 남부 언양지역의 전기비저항탐사 및 미소지형 측량과 지질조사 결과를 종합적으로 해석하여 양산단층의 위치, 발달양상과 단층핵 구간과 이를 중심으로 발달하는 단층 손상대의 지하 발달 특성을 파악하였다. 전기비저항탐사에 의하면 북북동 내지 북동 방향으로 발달하는 저비저항 이상대가 확인되었으며, 전기비저항탐사, 미지형 측량 및 야외 지질조사 결과를 종합할 때, 양산단층대는 하나의 단층핵 또는 파쇄대가 아닌 최소 3~5매의 단층핵, 단층 손상대 또는 파쇄대가 복합적으로 발달하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.127-140
• /
• 2015

단층은 굴착공사 중 발생하는 붕괴의 주요원인 중 하나이다. 하지만 단층대 내에서 주요 파괴면으로 작용하는 단층 핵은 파쇄암과 가우지가 불균질하게 분포하는 부분으로서 전단강도의 분포범위가 넓기 때문에 안정성 해석 시 경험적으로 결정되는 경우가 많다. 본 연구에서는 경주와 울산의 12개 지점에서 채취한 62개의 단층 핵 시료를 대상으로 직접전단시험과 입도 분석을 수행하였다. 실내시험으로 얻어진 결과를 이용하여 회귀 분석을 수행하여 수직응력별 입도에 따른 전단강도의 범위를 결정하였다. 자갈의 무게비는 전단강도와 비례하며, 실트 및 점토의 무게비는 반비례하는 것으로 나타났다. 결정계수는 대부분 약 0.7 이상으로 시료의 불균질성을 고려할 때 비교적 높게 나타났으며, 분석된 회귀모형의 95% 신뢰 구간을 설정하여 무게비에 따른 전단강도의 상한과 하한 범위를 결정하였다.

• 지질공학
• /
• 제8권2호
• /
• pp.175-188
• /
• 1998

선형계곡을 따라 발달하는 동래 단층대의 단층비지를 조사 연구하였다. 이 단층대는 내적으로 대상구조를 가지며 다중 단층핵의 형태로 산출된다. 단층핵은 비지대와 파쇄대로 구분되며 단층대의 최외곽부인 손상대에 의해 둘러싸인다. 변형작용과 변질작용의 강도는 모암으로부터 손상대 $\rightarrow}$ 파쇄대$\rightarrow}$ 비지대를 향해 증가한다. 비지대를 형성한 변형작용은 초기엔 취성변형작용의 파쇄작용(catalasis)이 주도적이었고, 단층슬립의 최대의 국지화 지역인 파쇄물질의 고변형지역(비지대)에서는 연속적인 취성단열작용의 파쇄유동으로 나아갔을 것으로 생각된다. 단층비지대의 분쇄물질의 높은 공극 및 투수성은 지하로부터 열수유체의 유입을 가능케하여 활발한 열수 변질작용이 일어남에 따라 변형작용 기구는 취성파괴로부터 유체도움 유동으로 일대변화를 겪게 되었다. 열수 유체에 의한 일라이트, 스멕타이트 등의 점토광물 생성과 철광물 및 기타원소의 침전은 단층비지대에 높은 유압을 발생시켜 단열작용과 변질작용을 반복적으로 발생시킬수 있다. 일라이트의 다형은 대부분 1Md형으로 구성된다. 암석이 분쇄되고 나서 변질작용으로 점토광물이 생성될 때까지의 시간은 매우 짧은 것으로 알려져 있다. K-Ar 연령 측정자료에 의할때 열수변질을 수반한 동래단층의 주요 단층활동 시기는 51.4~57.5Ma와 40.3~43.6Ma의 두 시기로 구분될 수 있으나 시.공간적 단층활동 형태를 구명하기 위해서는 더 많은 자료가 필요하다. 그리고 비지대 점토광물의 생성온도환경으로 판단할 때 고기운동의 열수변질이 신기운동에 비해 보다 고온에서 일어난 것으로 추정된다.

• 지질공학
• /
• 제20권2호
• /
• pp.183-189
• /
• 2010

제3기 분지의 경계단층을 따라 발달하는 단층핵에서 단층비지 시료를 채취하여 현미경하에서 잔류입자들의 미구조 관찰과 잔류입자들을 이용한 프랙탈 차원 분석을 수행하였다. 타원형의 잔류입자들은 기질의 점토엽리(P엽리)에 평행 내지 아평행하게 형태선택배향을 이루는데 이는 풍부한 기질의 미세 입자 속에서 지속적인 단층 슬립 동안 회전에 의해 이루어진 것으로 생각된다. 잔류입자 크기 분포는 2.40-3.02 범위의 프랙탈 차원(D)을 갖는 멱 법칙을 따른다. 여기서 한 개의 시료를 제외한 모든 시료들은 Sammis et al. (1987)의 자기유사 파쇄 과정을 예측한 구속 분쇄 모델의 특정 차원 값 2.58보다 높은 값을 보이며 큰 단층 슬립과 다중단층작용을 지시한다. 아마도 비지대의 높은 차원 값은 구속 분쇄모델의 적용 범주를 지난 후부터는 파쇄 기구가 바뀌어 입자마모와 이에 부수적으로 조립입자의 선택적 파쇄가 일어남에 기인한 단층암의 비 자기유사 진화를 지시한다. 단층핵의 파쇄 진화를 통하여 후기의 입자마모 동안에 입자 파쇄가 부수적으로 일어날 수 있는 것과 마찬가지로 조기의 대량 파쇄 동안에도 부분적으로 입자마모가 수반될 수 있을 것으로 생각된다.

• 지질공학
• /
• 제26권2호
• /
• pp.187-196
• /
• 2016

터널 굴진면에서 측정된 수평 변위를 이용하여 터널 굴진면 전방에서의 단층대 예측을 검토하기 위하여 총 28개 단층모델을 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 그리고 터널 굴착에 의해 발생하는 수평변위를 x-MR (moving range) 관리도 기법을 이용하여 정량적으로 분석하여 굴진면 전방에 분포하는 단층의 존재를 예측하였다. 단층대는 단층점토 및 단층각력, 단층 손상대로 구분하여 모델링하였으며, 단층핵의 폭은 1 m (단층점토 0.5 m, 단층각력 0.5 m), 단층 손상대의 폭은 2 m로 설정하였다. 분석 결과, 굴진면으로부터 약 2~26 m 전방에서 단층의 예측이 가능하였고, 5개의 측정지점에서 대부분 경사 45°인 경우 예측이 가장 빠른 것으로 나타났다. 또한 굴진방향과 단층면 사이의 각도가 작을수록 예측 가능시점이 빠른 것으로 분석되었다.

• 암석학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.347-357
• /
• 2019

한반도 동남부에 발달하는 양산단층의 주 단층대가 울산시 울주군 두동면 천전리 일대에서 확인되었다. 단층대는 폭 약 100 m에 달하며, 주로 남-북 방향으로 거의 수직에 가까운 고각의 단층대를 이루고 있다. 주 단층대는 주로 남-북 방향의 단층비지 및 단층각력과 함께 이들에 둘러싸인 모암의 렌즈들로 구성된다. 고각의 전단면에서 주로 관찰되는 단층조선은 거의 수평으로 주향이동운동이 가장 우세하게 단층대에 남아 있다. 단층전단감각에 의하면 대부분 우향의 주향이동운동이 우세하다. 동시에 동측으로 중각으로 경사하는 소규모 단층들이 고각의 전단면들을 자르며, 동측의 상반이 서쪽으로 이동한 역단층운동을 보이기도 하여, 주 운동인 우향의 주향이동 이후에 동-서 방향의 압축에 의한 역단층운동이 후속하였음을 지시하고 있다. 또한, 주 단층대 내에는 주로 남-북 방향인 단층대와는 달리 북동-남서 내지는 동-서 방향에 가까운 단층대가 국지적으로 발달하고 있다. 이들은 연속적인 우향의 전단변형의 존재를 지시하는 비대칭 습곡과 함께 발달하고 있음이 특징적이다. 따라서 주 단층대는 우향의 연속적인 변형효과와 후기의 동-서 압축에 의한 효과까지 중첩되어 매우 복잡한 단층대의 기하학적인 양상을 보이고 있다. 이들과 함께 단층대를 부정합으로 피복하는 하성역층 또한 단층운동에 의해 잘려져 있어, 제4기 단층운동의 존재를 지시하고 있다. 이들 제4기 단층은 단층대의 중심부이자 서쪽의 유천층군 화산암과 동쪽의 하양층군 퇴적암이 접하는 경계부 단층면 근처에서 발달하고 있다. 따라서 양산단층의 주 단층대와 단층핵 부분의 파악이 제4기 단층과 활성단층을 찾는데 중요함을 보여주는 좋은 예라고 판단된다.