• 한국지구과학회지
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• 제44권6호
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• pp.643-654
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• 2023

서필리핀분지는 필리핀해판 서쪽 그리고 유라시아판에 위치한 한반도의 남쪽에 위치하여 류큐해구를 경계로 두고 있는 해양 분지이다. 이 분지는 전체 필리핀 판의 절반정도의 크기이며 류큐해구, 필리핀해구를 경계로 유라시아판 하부로 섭입 중이다. 이 분지의 25-50%가 이미 섭입되었고, 분지 남쪽의 경우 연구가 거의 이루어지지 않아 현재까지 분지의 진화과정 해석에 대하여 크게 논란 중에 있다. 이러한 논란을 해소하기 위해 서필리핀분지의 진화과정을 고해상도 다중빔음향측심자료 분석을 통해 확인하였다. 판의 확장과정에서 생성되는 비변환불연속 구조(Non-Transform Discontinuity)는 일반적으로 중앙해령과 수직한 방향으로 생성되는 변환단층 경계와 유사하지만 지각아래 맨틀대류 변화에 의한 마그마공급 불균형으로 해령분절에 변위가 생기며 만들어진다. 고해상도 해저지형도를 제작하여 분석한 결과, 해령전파에 의한 비변환불연속 구조가 크게 발달한 것과 전반적인 심해언덕의 주향이 해령에서 멀어질수록 E-W방향에서 NNW-SSE방향으로 변화하는 것을 확인하였다. 분지 확장 초기에 아마미-산카쿠 분지가 현재의 위치에서 90도 시계 방향으로 회전된 상태로 팔라우분지와 인접해 있다가 분지의 확장이 시작되면서 민다나오 파쇄대를 경계로 팔라우분지와 분리되어 반시계 방향의 회전열개로 확장을 한 것으로 여겨진다. 또한 분지 내 비변환불연속 구조는 ENE-WSW 방향에서 N-S 방향으로 급격한 확장방향의 변화와 동시에 필리핀해판의 드리프트(drift)로 인한 갑작스러운 마그마 공급 변화로 형성될 수 있음을 지시한다. 팔라우분지는 WPB의 남쪽 일부로 간주되었으나, 최근의 연구에 따르면 독립적인 시스템으로 확장한 것으로 밝혀졌다. 퇴적층과 지각의 두께 등 여러 단서들이 팔라우분지가 WPB 확장 이전에 이미 존재했을 가능성을 시사하고 있으나 분지의 진화과정은 여전히 논란이 많다. 서필리핀분지와 필리핀해판의 정확한 진화과정을 이해하기 위해서 팔라우 분지의 연대와 확장 진화에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 고해상도 다중빔음향측심자료 분석을 통해 서필리핀분지의 진화과정에 대한 새로운 정보를 제공하였다. 이러한 정보는 서필리핀분지와 필리핀해판의 정확한 진화과정을 이해하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.365-384
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• 2023

서태평양에 위치한 총 173개의 지진 관측소에서 획득한 2,026개의 지진 자료에 분할 파형 역산을 적용하여 서태평양 지역 맨틀 전이대 깊이까지 S파 등방성 속도 및 방사 이방성에 대한 연구를 수행했다. 그 결과 필리핀해판의 경우 페러스-벨라 분지(Parece-Vela basin)에서 고속도 이상이 30 km 깊이까지 나타나는 것에 비해 서필리핀 분지(West Philippine basin)에서 고속도 이상이 50 km 깊이까지 유지되었다. 페러스-벨라 분지 하부 약 80 km 깊이부터 나타나는 저속도 이상이 깊이가 깊어짐에 따라 서필리핀 분지로 확장되는 경향을 보였는데 이는 페러스-벨라 분지와 서필리핀 분지 사이의 연령차이에 의한 것으로 보인다. 또한 캐롤라인 해저 산열(Caroline seamount chain) 및 캐롤라인 판의 하부에서 강한 저속도 이상이 약 200 km 깊이까지 보인다. 방사 이방성 모델의 경우 서태평양에서 전반적으로 양의 이방성에 우세하게 나타났으며 페러스-벨라 분지에서 약 50 km 깊이까지, 마리아나 해구를 따라 섭입하는 태평양판의 약 220 km 깊이부터 음의 이방성이 관측되었다. 캐롤라인 해저산열 하부 약 200 km 깊이까지 강한 양의 이방성이 나타났는데 이는 해저산열을 형성한 플룸과 이동하는 태평양판 사이에 발생한 끌림(drag)에 의한 것으로 보인다. 온통-자바 해대(Ontong-Java plateau) 지역 하부에서는 40 ~ 180 km 깊이에서 고속도 이상이 발견되었으며, 이는 탈수된 플룸 물질의 부착으로 인한 비정상적으로 두꺼운 암석권의 존재를 나타낸다.

• 지질공학
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• 제17권1호
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• pp.27-40
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• 2007

한반도 동남부의 제3기 어일분지와 와읍분지를 대상으로 층서를 검토하고, 단층 이동자료 분석을 통하여 분지의 생성 및 진화와 연관이 있는 지구조사건의 과정을 살펴보고자 하였다. 어일분지와 와읍분지는 거의 동시에 각각 별개로 형성되어 제3기 지층들로 충전된 것으로 판단된다. 어일분지와 와읍분지를 충전하고 있는 제3기 지층의 지층단위 분류와 상호관계가 부분적으로 기존 층서와 달라 새롭게 지층명을 첨삭하였다. 어일분지의 장기층군을 하부로부터 감포역암, 홍덕현무암, 노동리역암, 연당현무암으로 분류하였으며, 와읍분지의 범곡리층군을 와읍리응회암, 안동리역암, 용동리응회암, 호암리화산각력암으로 분류하였다. 기반암과 제3기 지층의 11개 지점에서 단층면상 미끄럼선이 발달하는 소단층들의 자료를 수집하여 고응력장을 해석하고, 순서별로 (I) 북서-남동 횡인장, (II) 북서-남동 횡압축 (III)북동-남서 순수 인장, (IV) 남-북 내지 북북동-남남서 횡압축, (V)동-서 내지 동북동-서남서 순수 압축이 작용한 지구조 사건들로 구분하고, 제3기분지 진화와 연관하여 해석하였다. 지구조사건 I은 올리고세 후기 내지 마이오세 초기의 동해 생성과 관련하여 제3기분지의 형성과 발달을 주도하였고, 지구조사건 II, III, IV는 필리핀해판의 섭입경사 및 방향 변화와 관련된 사건으로 본 연구지역에서는 분지 발달의 종료 및 지각 융기를 야기시켰으며, 지구조사건 V는 태평양판의 강한 섭입으로 인한 압축응력이 동해안을 융기시키며 현재까지 지속되고 있는 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권3호
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• pp.230-249
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• 2000

한반도 동남부는 신생대 동안 동아시아 광역 지구조환경의 변화에 의하여 복합 지구조운동을 겪었다. 취성변형요소들을 이용하여 복원한 고응력장은 ( I ) 북서-남동 횡인장, ( II ) 북서-남동 횡압축 ( III ) 북동-남서 순수인장 내지 방사상인장, ( IV ) 북북동-남남서 횡압축, ( V ) 동서 내지 동북동-서남서 횡압축의 순서이다. ( I )은 24-16 Ma사이 동해의 당겨열림형 확장의 결과로써 연구지역 제3기 분지들의 확장을 주도하였다. 지구조 사건 ( II )는 15 Ma경 필리핀해판의 이주보닌 아크 혹은 고대륙 쿠로시오와 일본 남서부의 충돌에 의한 압축력의 결과로써, 연구지역 제3기 분지들의 확장을 종결시켰으며 분지일원의 지괴들을 융기시켰다. 이 사건은 10 Ma까지 지속되었다. (III)은 10 Ma경에 이르러 필리핀해판의 활동이 소강상태에 들어감으로서 ( II )에 의해 발생한 지각융기의 후 지구조적 응력사건으로 해석된다. (IV)는 6 Ma경 필리핀해판이 북쪽으로 이동을 재개한 결과로서, 대한해협과 일본 남서부의 배후에 동서 방향의 압축구조를 만들었으며 연구지역의 지괴들을 다시 융기시켰다. ( V )는 5-3.5 Ma사이에 필리핀판의 북상에 의한 남북 압축력이 약해지고 태평양판의 섭입과 인도판의 충돌에 의한 동서 압축력의 영향이 점진적으로 증가한 결과로서, 한반도 동해안에 남북 방향의 압축구조를 만들었으며 한반도 동남부의 지괴들을 서쪽으로 충상시켰다. 이 응력장은 현재까지도 계속되어 오늘날 동서 방향의 제4기 충상단층들과 지진을 발생시키고 있다.

• 한국석유지질학회지
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• 제2권2호
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• pp.51-57
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• 1994

1969년 미해군이 황해지역에서 실시한 항공자력측정자료를 분석 연구한 결과, 한국 서남근해 제2광구 내에 있는 기존 군산분지(群山盆地) 남쪽에 흑산분지(黑山盆地)라고 명명하는 신퇴적분지가 존재함을 알게 되었다. 이 흑산분지는 서서 북-남남동으로 뻗은 3개의 소분지로 구성되었다. 이번 연구결과로 인하여 군산분지에 대해 독립적인 새로운 분석을 하게 했고 또한 그 두 분지뿐만 아니라 서근해 전역에 걸쳐 지질구조적 성인 및 그 생성역학(生成力學)에 대한 중요한 자료를 얻게 되었다. 분지생성 및 구조형태는 ‘두번-건너뛴-좌수향-렌치단층(斷層)’(Double overstepped left-lateral wrench faults)에 의한 롬보캐즘(rhombochasm)으로 해석된다. 한반도 내에 발달하고 있는 대단층들을 본 항공자력이상으로부터 얻은 중거에 의해서 본 연구지역 즉 근해까지 연장시켰다. 또한 이들 단층들의 성질을 좌수향렌치로 해석했다. 이와 같은 전 지역적인 단층 구조형태는 이동우의 영동분지에 대한 연구결과와 같다. 단층들의 운동방향은 필리핀이 에오세(Eocene) 이후 시계방향으로 약$80^{\circ}$회전했다는 최근 발표된 고지자기연구(古地磁氣硏究)에서 얻은 증거에 의하여 뒷받침되고 있다. 2$\frac{1}{2}$-차원의 모형 연구결과에 의하면 군산분지는 대략 $7,500{\cal}m$의 두터운 퇴적층을 갖는 것 같다. 흑산분지는 그 상부에 탄성파 속도가 빠른 층이 덮고 있어서 지금까지 발견되지 않고 있었다고 믿어진다. 흑산분지의 개략적인 형태가 석유부존에 적합한 듯 하기 때문에 두터운 퇴적층을 보유하고 있는 듯한 자력적 표현을 규명하기 위한 정밀항공 자력탐사를 실시할 것을 추천한다. 만약 고속도의 층이 확인된다면 자력탐사법에 대한 보충이 될 뿐 아니라 퇴적층에 대한 구조적인 묘사를 하는데 도움이 되는 중력탐사를 추가할 것을 추천한다. 정밀자력탐사 또는 중력탐사를 할 수 없다면 높은 에너지원의 탄성파 탐사를 실시하는 것이 더 효과적일 수도 있다.

• 한국석유지질학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-16
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• 2007

한반도 동남부는 신생대 동안 지구조 환경의 변화에 따라 다중 지각변형을 겪었다. 신생대 동안의 주요 지구조 사건과 이에 따른 한반도 동남부에서 발생한 지각변형의 주요 특징들을 정리하면 다음과 같다. (1) 인도-아시아의 충돌과 태평양판의 이동방향 변화기(약 50${\sim}$43 Ma): 인도판의 충돌에 인해 동아시아 대륙이 동쪽의 태평양판쪽으로 밀려가면서 해구의 퇴각이 발생하였으며, 태평양판의 이동방향이 북북서에서 서북서방향으로 회전되었다. 그 결과 한반도 동남부에는 동서 내지 서북서-동남동방향의 인장력이 발생하였고 이로 인해 남${\sim}$북북동방향의 염기성 암맥군이 관입하였다.(48 Ma 전후). (2) 동해 화장기(약 25${\sim}$16 Ma): 남북 내지 북북서-남남동방향으로 동해가 활발히 확장됨에 따라 한반도 동쪽 해안선을 따라 우수향 전단력이 발생하였다. 이로 인해 한반도 동남부에는 북북서-남남동방향의 우수향 주향이동단층운동이 발생하였으며 단층의 우향 굴곡부 혹은 오버스텝 부분에는 당겨열림형 퇴적분지가 형성되었다. 기하 및 운동학적 특징에 따라 퇴적분지들은 평행사변형과 쐐기형 확장 분지로 나누어진다. 또한 이 시기에는 지괴가 시계방향으로 수평 회전되고 북서향으로 경동되었으며 일부 퇴적분지들은 확장 축이 동에서 서쪽으로 이동되는 전파열개 과정을 겪었다. 또한 약 17Ma경에는 이러한 지각변형을 가장 서쪽에서 규제하는 연일구조선이 우수향 주향이동단층으로 운동하기 시작하였다. (3) 일본 남서부 시계방향 회전기(약 15Ma): 필리핀해판의 북상으로 이즈-보닌 아크와 일본 남서부가 충돌해 일본 남서부의 시계방향 회전운동이 발생하였다. 이로 인해 대한해협에는 북서향 압축력이 가해졌으며 한반도 동남부에서는 응력반전으로 인해 퇴적분지의 확장이 종결되고 지괴의 융기와 국지적인 지괴의 반시계방향 수평회전운동이 발생하였다. (4) 동서방향 압축응력기(약 5Ma 이후): 태평양판의 섭입각도가 얕아지고 아무르판이 동진함으로써 한반도 동남부 특히, 울산단층 동부에 상반서향의 충상단층들이 형성되어 지괴가 융기되었으며, 최근 한반도 지진 발생의 주요 원인이 되고 있다.