• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-171
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• 2012

한반도의 페름-삼첩기 송림 조산운동은 유라시아 동쪽 경계부에서 복잡한 충돌현상을 포함한 주요 지구조운동이다. 이번 연구는 기존의 송림 조산운동의 변성/변형작용의 특징을 토대로 태백산분지에서 송림조산운동의 특징과 시기에 대해서 알아보고, 또한 최대 압축운동(bulk crustal shortening) 방향, 변성 온도-압력 그리고 온도-시간 경로를 비교 분석하여 옥천 변성대와 임진강 변성대에서의 송림 조산운동의 변성/변형작용을 대비하고자 한다. 태백산분지 북동부 지역에 분포하는 평안누층군은 퇴적된 이후 초기에 저온/중압형 광역변성작용과 후기에 중생대 화강암 관입과 연관된 접촉변성작용으로 특징 지워진다. 중압형 광역변성작용은 2개의 시계방향 온도-압력-변형 경로 고리(loop)를 보이며, 4회의 변형작용($D_1-D_4$)을 수반한다. 첫 번째 고리는 약 $400-500^{\circ}C$, 1.5-3.0 kbar에서 $D_1$과 $D_2$ 변형작용과 관련되며 syn-$D_1$ 경녹니석, syn-$D_1$ 홍주석, post-$D_1$ 마가라이트, Ca이 풍부한 syn-$D_2$ 또는 post-$D_2$ 사장석의 형성에 영향을 주었다. 그리고 두 번째 고리는 약 $520-580^{\circ}C$, 2.0-6.0 kbar에서 $D_3$과 $D_4$ 변형작용과 관련되며, syn-$D_3$ 석류석과 십자석의 형성과 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석의 재성장으로 정의된다. syn-$D_1$ 경녹니석과 홍주석은 E-W 방향의 최대 압축운동 동안에 성장하였으며, 반면에 syn-$D_3$ 석류석과 십자석 그리고 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석 반상변정은 N-S 최대 압축운동 동안에 형성되었다. 기존의 옥천분지와 임진강 변성대에서의 변성작용과 최대 압축운동 방향에 대한 연구결과를 비교해 보면, 최고 변성 온도-압력 조건은 한반도 동쪽(태백산분지)에서 서쪽(임진강 변성대와 경기육괴 남서부 지역)으로 감에 따라 증가하는 경향을 보인다. 또한 E-W 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 초기 동안에 옥천 변성대의 동부 지역에 영향을 주었고, N-S 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 후기 동안에 임진강 변성대와 옥천변성대 지역에 영향을 준 변형작용의 결과로 판단된다. 결론적으로 페름기 후기에서부터 삼첩기 동안 한반도에 영향을 준 송림 조산운동은 북중국-남중국 지괴의 충돌작용 뿐만 아니라 유라시아 동쪽부에 분포했던 소규모 지괴들의 봉합(amalgamation) (예, 중한 지괴와 히다-오키 지괴의 충돌)에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.367-379
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• 2019

태백산분지에 분포하는 평안누층군은 고생대 말-중생대 초기 동안 한반도 형성에 영향을 미친 송림 조산운동의 지구조적 특성을 이해하는데 필요한 지질학적 증거들을 가지고 있다. 따라서 이번 논문은 기존에 발표된 평안누층군의 변성-변형작용과 쇄설성 저어콘의 연령측정 결과들을 바탕으로 송림 조산운동의 특성을 알아보고, 평안누층군의 지질학적 중요성과 연구 필요성에 대해 고찰해 보고자 한다. 평안누층군의 쇄설성 저어콘의 Th/U 비와 연령분포 결과는 고생대 말 태백산분지의 퇴적환경은 능동적 대륙연변부의 화산호 형성으로 인해 만들어진 대륙전호분지와 후호 대륙전면분지일 것으로 판단된다. 또한 주된 화성활동은 펜실베니안 초기와 페름기 중기에 발생하였고, 따라서 평안누층군의 퇴적작용과 화성활동은 거의 동시기에 발생하였다. 송림 조산운동 동안 평안누층군은 저온-중압(M1)과 중온-중압(M2)의 광역변성작용에 영향을 받았다. M1 동안 경녹니석, 홍주석, 남정석 반성변정을 함유한 점판암과 천매암은 동-서 방향의 압축작용과 함께 수반된 습곡/전단운동에 의해 심하게 변형되어 산출되며, M2와 함께 수반된 남-북 방향의 최대 압축작용 동안 석류석과 십자석이 반상변정으로 형성되었다. 이런 평안누층군의 변성작용은 약 220-270 Ma 동안에 변형작용이 집중되는 지역에서 발생한 것으로 해석된다. 향후 고생대 태백산분지의 진화와 송림 조산운동의 지구조적 특성을 규명하기 위해서 평안누층군에 발달한 변성대의 광역적인 분포와 지질구조들의 특성과 형성 시기 그리고 고생대 말 태백산분지의 고지리 위치 등과 같은 연구가 수행되기를 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.385-396
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• 2023

단양-영월-정선지역 옥천습곡단층대에서 북동-남서 방향의 충상단층대를 따라 분포하는 중생대 반송층군은 페름기-트라이아스기 송림조산운동 혹은 쥐라기 대보조산운동의 기록을 간직하고 있기 때문에 한반도 중생대 조산윤회와 지구조진화를 설명하는 데 있어 매우 중요하다. 본 논평에서는 반송층군의 층서, 퇴적시기, 그리고 분지발달사에 관한 그간 연구를 종합하고 향후 연구방향을 제시하고자 한다. 한반도 남부의 중생대 지구조진화 과정에서 반송층군이 가지는 의미에 대한 시각은 크게 두 가지로 나뉜다. 전통적인 견해는 송림조산운동 후기 혹은 종료 후에 (횡)인장 분지에 반송층군이 퇴적된 후 대보조산운동에 의해 변형이 발생한 것으로 간주한다. 이러한 해석은 단양탄전지역을 중심으로 획득한 층서 및 고생물자료와 구조지질연구 결과에 근거한다. 반면 근래 연구 결과로서 반송층군을 대보조산운동과 관련된 조산동시성 퇴적작용의 산물로 보는 해석이 존재한다. 이러한 대안적 시각은 영월지역 일대에 분포하는 화산쇄설암에 대한 U-Pb 절대연령과 해당 지역의 구조지질학적 해석 결과를 바탕으로 한다. 하지만 두 모델 모두 반송층군으로 분류된 퇴적층에서 도출된 고생물자료와 절대연령자료를 종합적으로 설명하지 못한다. 이는 퇴적학, 구조지질학, 지질연대학, 암석학, 지화학 연구를 통해 획득한 다학제적 자료를 종합한 새로운 분지 진화 모델이 필요하다는 점을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제25권4호
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• pp.389-400
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• 2016

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 산청지역은 주로 선캄브리아시대 지리산 변성암복합체, 산청 회장암복합체, 중생대 화성암류 등으로 구성되어 있다. 산청 회장암복합체 내에는 다수의 단열조의 상대적인 시간관계(선후관계 및 공존관계)와 전단단열의 발달순서 및 운동감각을 결정하는데 이용되는 기하학적 지시자가 잘 관찰된다. 본 논문은 이들 다수의 단열조에 대한 방향성과 운동학적 기하학적 특성을 정밀하게 분석하여 산청 회장암복합체에 발달하는 인장단열의 발달순서와 전단단열의 발달순서 및 운동성을 고찰하였다. 그 결과 산청 회장암복합체에 발달하는 단열계는 적어도 5회의 변형단계(Dn 단계에서 Dn+3 이후단계로 명기)를 걸쳐 형성되었음이 인지된다. (1) Dn 단계: 북북서-남남동 방향의 인장단열 형성기. 이후 응력장 변화로 인해 우수향 ${\rightarrow}$ 좌수향 전단단열운동을 활동하였다. (2) Dn+1 단계: (북)북동-(남)남서 방향의 인장단열 형성기. 이 단계의 단열조는 이후 좌수향 ${\rightarrow}$ 좌수향 ${\rightarrow}$ 우수향 전단단열운동으로 재활동하였다. (3) Dn+2 단계: 북서-남동 방향의 인장단열 형성기. 이후, 우수향 전단단열운동을 겪었다. (4) Dn+3 단계: 남-북 방향의 인장단열 형성기. (5) Dn+3 이후단계: (동)북동-(서)남서 방향의 인장단열 형성기. Dn 단계는 송림조산운동 전기, Dn+1 단계는 송림조산운동 후기, Dn+2 단계는 대보조산운동 시기, Dn+3 단계는 불국사 조산운동 시기 그리고 Dn+3 이후단계는 불국사 조산운동 시기 이후에 형성되었다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.357-366
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• 2019

대동누층군은 삼첩기 송림조산운동과 쥬라기 대보조산운동으로 대표되는 두 차례의 광역적인 중생대 지각변형과 관련하여 퇴적되었다. 한반도 남부의 대동누층군을 대표하는 충남분지 충전물은 전기-중기 중생대의 한반도 지질진화사를 이해하는데 있어 매우 중요한 연구 대상이다. 식물화석 및 고지자기를 기반으로 한 과거 연구들은 충남분지 충전물의 퇴적시기가 대체로 후기 삼첩기로부터 전기 쥬라기 사이에 해당하는 것으로 해석하였다. 그러나 저어콘 U-Pb 연대측정 결과에 기반한 퇴적시기가 기존의 해석과 불일치함에 따라 충남분지의 발달과 조산운동과의 관계에 대한 논쟁의 여지가 있어 왔다. 본 논문은 충남분지 충전물의 퇴적시기, 층서, 조성에 대한 최근까지의 연구결과를 다루면서, 분지발달 모델이 갖는 문제점을 함께 고찰하였다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.59-87
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• 2012

최근 송림 조산운동시기인 트라이아스기에 홍성 지역의 에클로자이트와 경기육괴 내에 광범위하게 나타나는 충돌 후 화성암이 형성되었음이 확인되었다. 이러한 새로운 발견에 의해 1980년대 말에 확인된 남중국판과 북중국판의 충돌대인 트라이아스기 친링-다비-수루 충돌대가 한반도의 홍성 지역으로 연결된 후 양평 지역을 거쳐 오대산 지역으로 연결되는 모델이 제시되었다. 그 이후 충돌대는 일본 서남부의 고생대 섭입 복합체와 북한의 고생대 섭입 복합체인 연변대로 연결될 가능성이 높다. 이럴 경우 경기육괴는 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 나뉘어져야하며 충돌대 북부는 북중국판에 남부는 남중국판에 대비될 것이다. 남중국판과 북중국판의 충돌은 페름기에 한반도로부터 시작하여 중국 쪽으로 진행되었으며 트라이아스기 말에 충돌이 완료되었다. 다비-수루-홍성-양평-오대산 충돌대를 따라 동측에서 서측으로 변성조건이 체계적으로 변화한다. 가장 동측에 해당하는 오대산 지역에서는 245-230 Ma 초고온 변성작용이 한반도의 서측에 해당하는 홍성지역에서는 230Ma 고압변성작용이 그리고 중국의 수루, 다비 지역에서는 220Ma의 초고압 변성작용이 일어났다. 충돌대를 따라 나타나는 체계적인 변성조건의 변화는 충돌 전 섭입된 해양지각의 양이 동측에서 서측으로 증가하여 섭입하던 대륙판과 해양판의 분리되는 깊이가 동측에서 서측으로 점차 증가하였기 때문인 것으로 생각된다. 한반도 남부 영남육괴와 남중국판 남부에 광범위하게 나타나는 페름기-트라이아스기 섭입관련 화성암은 북중국판과 남중국판의 페름기-트라이아스기 충돌이 남중국판 남쪽 경계부에서의 섭입작용을 시작시켰을 가능성이 있음을 지시한다. 즉 한반도의 송림 조산운동 시기에는 경기육괴지역에서 대륙충돌이 일어나 한반도가 형성되었으며 동시에 대륙충돌에 의해 영남육괴 남측에 섭입대를 형성되었을 것으로 예상된다. 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 하여 경기육괴 북부와 남부는 모두 콜롬비아 초대륙 형성 후기인 1870-1840 Ma에 대륙충돌이나 섭입 작용에 의해 화성 및 변성작용을 강하게 받았다. 옥천 변성대는 중국 남중국판 내에 나타나는 760Ma 경에 형성된 난후아 열곡대에 대비될 수 있으며 그럴 경우 경기육괴 남부와 영남육괴는 각각 남중국판의 북부 양쯔판과 남부 커테시아판에 대비된다. 최근 경기육괴 변성퇴적암, 옥천변성대 등에서 광역적으로 발견되는 실루리아기-데본기의 쇄설성 저어콘은 경기육괴 내에 데본기 혹은 그 이후 고생대 시기의 퇴적암이 존재할 가능성을 제시하고 있으며 홍성과 광천 지역에서 확인된 데본기의 변성작용과 함께 페름기-트라이아스기의 대륙충돌 이전인 고생대 중기에도 경기육괴에 활발한 지구조 운동이 일어났음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.129-150
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• 2012

본 논문에서는 옥천, 청산, 문경 부운령, 부산 지역에서 작성된 암상구분에 의한 상세한 지질도, 변형단계별 지질구조와 미구조, 변형작용과 변성작용 사이의 상대적 시간관계 등에 대한 종합적인 연구결과와 옥천누층군에서 최근까지 보고된 절대 및 화석 연대자료로부터 중부 옥천대의 지구조 발달과정을 새롭게 고찰해 보았다. 첫 번째 지구조운동($D^*$)은 원경기육괴를 북부 경기육괴(현재의 경기육괴)와 남부 경기육괴(부산 및 박달령 편마암복합체)로 분리시키는 열곡작용에 의해 특징 지워진다. 전기 고생대 동안에는 조선누층군과 이에 상응하는 옥천누층군의 하위층군(석영사질암, 이질암, 탄산염질암, 염기성질암)이 옥천열곡분지에 퇴적 및 분출 관입되었고, 후기 고생대 동안에는 평안누층군과 이에 상응하는 옥천누층군의 상위층군(역질암, 이질암, 산성질암)이 퇴적 및 분출 관입되었다. 두 번째 지구조운동(옥천-청산 지구조운동/송림조산운동: D1)은 후기 페름기~중기 트라이아스기 동안에 발생하였고, D1은 전기단계의 옥천 아지구조운동(D1a)과 후기단계의 청산 아지구조운동(D1b)으로 구분된다. D1a는 북부 경기육괴와 남부 경기육괴의 결합 즉 옥천열곡분지의 닫힘운동과 관련하여 발생하였으며, 그 초기단계에는 옥천누층군에 조립흑운모, 석류석, 십자석 등 중압형 변성광물의 성장과 관련된 M1 중압형 변성작용을 발생시켰고 그 후기단계에는 옥천 중압형 변성암류를 남동-버젼스의 몇몇 나쁘로서 발굴시켰다. 그 결과 옥천변성대에서는 남동-버젼스의 지구조단위들이 형성되고 옥천누층군에는 이에 수반되어 대규모 칼집습곡, 광역엽리, 신장선구조가 형성되었다. D1b는 (북)북동-(남)남서의 압축지구조 환경하에서 발생하여 남중국판(경기육괴와 옥천변성대)과 북중국판(영남육괴와 태백산대)을 결합시켰다. 주요 지질구조로는 결합부의 선단부와 후미부에 (북)북동-버젼스 내지 (남)남서-버젼스를 갖는 (서)북서 방향의 충상단층이 형성되고, 결합부의 측면부에는 북북동 방향의 우수 주향-이동성 청산전단대와 조선 및 평안누층군에 북북동 방향의 직립습곡이 형성되었으며, 한반도에는 대동분지가 형성되었다. 그 이후, 후기 트라이아스기~전기 쥬라기의 대동층군이 퇴적되고, 세 번째 지구조운동(호남 지구조운동/대보조산운동: D2)은 전기~후기 쥬라기 동안에 북북동 방향의 우수 주향-이동성 호남전단운동의 횡압축응력 지구조환경하에서 발생하여 옥천누층군에 비대칭 파랑습곡과 조선 및 평안누층군에 북북동 방향의 횡와습곡과 후기 트라이아기 이전의 지층군이 대동층군의 상부로 충상하는 동남동-버젼스의 충상단층을 형성시켰다. M2 홍주석-규선석형 접촉변성작용은 D2의 휴식기에 해당하는 중기 쥬라기에 대보 화강암류의 관입에 의해 발생하였다. 네 번째 지구조운동(청마리 지구조운동: D3)은 전기 백악기에 남-북 방향의 압축지구조 환경하에서 발생하여 북북동 방향의 좌수 주향-이동성 전단운동에 수반된 당겨-열림형 백악기 퇴적분지를 형성시켰다. M3 후퇴변성작용은 주로 D2 이후에 발생하여 옥천누층군에 녹니석 반상변정을 결정시켰다. D3 이후 옥천지역에서는 기생 킹크습곡과 함께 대규모 금강 끌림습곡을 수반하는 좌수향 금강단층운동(금강 지구조운동: D4)이 발생하였고 이들 킹크습곡은 후기 백악기의 산성 암맥에 의해 관입된다.

• 암석학회지
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• 제28권3호
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• pp.217-225
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• 2019

강원도 평창군 뱃재터널의 북쪽 입구 사면에서 대규모 횡와습곡이 확인되어 이를 기재하고 형성기작에 관해 해석하였다. 이 습곡은 고생대 조선누층군 정선석회암층 내에 수백 m 규모로 발달하고 있다. 습곡의 머리는 북쪽을 향하며, 층리와 축면엽리의 복합엽리면상에 발달하는 신장선구조($L_1$)는 남쪽으로 약 $10^{\circ}$ 침강하고 있다. 습곡 날개부에는 S-형 비대칭 습곡과 함께 A-형 또는 안상 칼집습곡들이 흔히 관찰되며 이들 습곡의 축은 습곡의 중앙부와 후면부에서 확인된 신장선구조($L_1$) 방향과 거의 평행하다. 따라서 이곳 대규모 횡와습곡은 상부가 북쪽으로 향하는 강한 연성전단작용에 의해 생성된 칼집습곡으로 고생대말-트라이아스기 송림조산운동의 결과로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제26권2호
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• pp.113-125
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• 2017

이 연구는 임진강대 남변부에서 산출되는 보장산조면암에 대한 새로운 지구화학적 특징과 조구조 배경에 대해 논한다. 보장산조면암은 희토류 및 고장력 원소의 함량이 매우 풍부하며 거미도형에서 Nb의 이상치가 나타나지 않는 것이 특징인데, 이는 지각물질이 개입하는 호환경의 마그마 과정을 겪지 않았음을 암시한다. 이 조면암은 비유동적인 고장력 원소인 Nb-Y와 (Y+Nb)-Rb 상관도에 의하면 판내부 환경에서 생성된 것으로 판단된다. 또한 높은 Ga 함량은 전형적인 A-형 마그마의 특성을 잘 보여주고, Nb-Y-Ce과 Nb-Y-3Ga 삼각도에서 A1-형 영역에 속하며, Y-La-Nb 삼각도에서 판내부 대륙열곡에서 산출되는 알칼리암을 나타낸다. 이는 이들이 비조산성 대륙열곡 환경에서 맨틀근원물질로부터 나온 마그마의 분화작용으로 생성되었음을 의미한다. 이의 지화학적 특징은 임진강대에서 보장산조면암이 페름-트라이아스기 송림조산운동동안 주 충돌작용 다음에 확장성 환경에서 발달하는 대륙열곡에서 맨틀유래 마그마작용에 의해 생성된 사건을 가리킨다. 이러한 자료는 임진강대를 북중국 및 남중국 지괴 사이의 칠링-다비-술루대의 연장부로 생각할 수 있게 한다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.13-26
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• 2022

본 연구는 방해석 내 쌍정을 이용하여 조선누층군 풍촌석회암층의 고응력장을 규명하기 위함이다. 이를 위해 조선누층군 두위봉형의 풍촌석회암에서 6개의 시료를 채취하여 방해석 c-축의 방향 및 경사, e 쌍정면의 방향 및 경사, 쌍정의 평균 두께 및 갯수, 방해석 입자의 크기 등을 측정하였다. 측정된 자료들은 Calcite Strain Gauge 프로그램에 입력되어 쌍정의 변형률, 평균 두께, 치밀도 및 고응력장의 상대적 크기 및 방향 등을 계산하였다. 쌍정의 변형률은 1.09~15.36%, 평균 두께는 0.53~3.72 ㎛, 치밀도는 21.0~53.1 twin/mm의 범위를 보인다. 쌍정의 변형률, 치밀도 및 두께에 의한 변성온도 계산결과 대부분의 시료에서 170~200℃ 이하를 보여, 풍촌층의 상부층인 직운산층의 변성온도에 비교할 때 최대 심도의 절반 이상 상승한 후에 쌍정이 생성된 것으로 판단된다. 응력장의 방향은 5개의 시료에서 2방향을 보이는 반면, 단지 1개의 시료에서만 한 방향을 보여 대부분의 시료에서 압축응력이 2번 이상 작용하였음을 보여준다. 압축응력은 WNW-ESE~ENE-WSW의 방향성이 가장 우세하고 NW-SE와 NE-SW의 방향성도 보인다. 본 연구에서 측정된 고응력장과 연구지역 인근에서 지질구조나 다른 방법에 의하여 규명된 고응력장과 비교할 때 E-W 방향의 고응력장은 트라이아스기 말에서 쥬라기 초에 발생한 송림조산운동에 가장 큰 압축응력이 작용하였고 쥬라기에 발생한 대보조산운동과 불국사 변동에 의해서도 쌍정이 생성된 것으로 판단된다.