• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.395-407
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• 2019

듀플렉스 시스템(duplex system)은 조산대의 진화에서 슬립을 전달하는 중요한 매커니즘 가운데 하나로 고려되어 왔다. 이들은 일반적으로 습곡-단층대의 후방지(hinterland)에 발달하며, 조산대를 이루는 총 수축의 많은 부분을 수용한다. 그러므로 듀플렉스의 구조기하학 및 키네마틱 진화에 대해 이해하는 것은 전체 조산대의 진화를 평가하는데 있어 중요한 정보를 제공할 수 있다. 듀플렉스는 지질도 상에서 트러스트들에 의한 폐곡선 형태의 단층 자취에 의해 인지되는데, 이들은 인편팬(imbricate fan) 시스템의 경우보다 높은 연결성을 보인다. 원래의 정의에 따르면, 듀플렉스는 바닥트러스트(floor thrust)와 지붕트러스트(roof thrust) 및 이들 사이의 인편상 트러스트(imbricate thrust)들에 의해 사방이 둘러싸인 포로암(horse)들로 구성된다. 이들은 광역적인 지층-평행 수축(layer-parallel shortening)을 수용하며, 바닥트러스트로부터 지붕트러스트로 단층을 따라 발생하는 슬립을 전달하는 역할을 한다. 그러나 인편상 단층이 바닥 및 지붕 트러스트 사이에서 발생하는 지층-평행 수축이나 변위 전달의 유일한 수단은 아니다. 지층-평행 수축 벽개(LPS cleavage)와 분리단층습곡(detachement fold) 또한 동일한 역할을 수행할 수 있다. 이러한 견지에서, 듀플렉스는 1) 단층 듀플렉스, 2) 벽개 듀플렉스, 3) 습곡 듀플렉스의 3가지 유형으로 나눌 수 있다. 단층 듀플렉스는 다시 Boyer-type 듀플렉스와 커넥팅-스플레이(connecting splay) 듀플렉스로 세분된다. 전자는 1980년대에 트러스트시스템의 개념을 적용하여 최초로 정의된 듀플렉스 형태이고, 후자는 듀플렉스 형성 시 포로암들의 발달 순서에 있어 전자의 듀플렉스와 차이를 가진다. 이들 단층 듀플렉스 유형은 전 세계적으로 주요 습곡-단층대의 구조진화 연구에 널리 적용되어왔다. 반면에, 벽개 듀플렉스 및 습곡 듀플렉스는 몇몇의 노두에서 선택적으로 보고된 내용에 기반하여 최근에 새롭게 제안된 듀플렉스 유형이다. 한반도 옥천대 내 태백산 분지 서쪽의 영월지역은 높은 연결성을 보이는 트러스트들에 의한 폐곡선 형태의 단층 자취가 잘 보존되어 있는 곳으로, 국내에서 습곡-단층대 내에서 트러스트시스템에 듀플렉스 모델을 적용시켜 볼 수 있는 최적의 연구지역이다. 이 지역 지질구조에 대한 구조기하학 및 키네마틱스 해석을 바탕으로 영월트러스트시스템은 'Boyer-type 후방지로 경사진 듀플렉스(hinterland-dipping duplex)' 및 '주요 인편상 트러스트와 커넥팅-스플레이로 구성된 듀플렉스(connecting splay duplex)'의 두 가지 모델로 해석된 바 있다. 영월지역 내에 고각의 지층과 트러스트들이 반복되고, 듀플렉스를 구성하는 각 포로암 내에 서로 다른 층서 패키지가 포함되는 등 여러 간접적인 증거들이 후자의 모델을 지지함에도 불구하고, 직접적인 야외 증거나 단층 활동에 대한 시간 정보 등이 부족하기 때문에 두 모델 중 어느 것이 더 적합한지를 판단하기에는 어려움이 따른다. 게다가 최근 새롭게 제안된 습곡 듀플렉스와 벽개 듀플렉스 모델 또한 영월트러스트시스템의 구조 해석에 적용될 수 있는 가능성이 있기 때문에, 향후 영월 및 주변 지역에 대한 추가 야외 지질조사 및 다양한 지구연대학적 연구가 추가적으로 요구된다. 이러한 후속 연구들의 결과는 옥천대의 형성 및 구조진화와 관련된 그간의 난제를 풀 수 있는 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국석유지질학회지
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• 제6권1_2
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• pp.8-19
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• 1998

진안분지 서변 중앙부에 위치한 신리 지역에서는 주로 셰일 협재 조립질 사암과 사암/셰일이 호층을 이루는 만덕산층과 셰일이 우세한 달길층이 분포한다. 이 층들에서는 조립질 사암상, 사암/셰일 호층상, 셰일상 및 화산암상 등의 네 가지 암상이 관찰된다. 조립질 사암과 사암은 저탁암의 특성을 보이며, 셰일은 호수 이암의 특성을 보인다. 따라서 이 퇴적암상은 호수 퇴적물 기원으로 해석된다. 이 퇴적암 내에는 비교적 큰 규모의 습곡 및 스러스트 단층 등이 변형되지 않은 상하부의 퇴적층준 내에 한정되어 발달한다. 습곡 및 스러스트 단층 내에는 팽창(swelling)구조, 부우딘(boudin)구조, 소습곡 및 소규모 역단층 등이 포함되어 있다. 이 곳에 발달하는 두 조의 습곡은 동형 습곡에 해당되며, 하부의 습곡은 습곡의 정도가 층의 상부를 따라 점점 감소하면서 동심(concentric)습곡을 이룬다. 습곡 내 팽창 구조는 습곡의 축면에서, 부댕 구조는 날개부에서 각각 관찰되며 연성 퇴적물이 이동하여 형성되었다. 스러스트 단층에서는 미끌린 면을 따른 연질 퇴적물의 변형과 소규모 습곡 및 이동 사암체 전면부의 로브형(lobe type) 변형이 관찰되며, 계속된 구조 운동으로 인한 듀플렉스(duplex)구조로 발달하였다. 분리된 사암체 전면 상하부 계일 내에는 비대칭성과 킹크(kink)습곡이 각각 관찰된다. 스러스트 단층에서의 팽창 구조, 부우딘 구조, 로브형 변형 및 소습곡 구조들도 퇴적물의 미고화 상태에서의 유동성과 변형을 지시한다. 습곡과 스러스트 단층 모두는 또한 구조의 규모나 퇴적층의 특성에 비해 열극의 발달이 적어, 변형 당시 퇴적물의 가소성을 보여준다. 스러스트 단층의 측면을 따라서는 동시 발달로 추정되는 정단층이 있다. 작은 규모의 변형구조로는 슬럼프, 말린층리, 횡와습곡과 티그마틱 습곡, 불꽃구조 및 짐구조등이 관찰된다. 이는 퇴적동시성에서 준퇴적동시성의 변형구조들로서 분지 퇴적물이 퇴적된 이른 시기부터 조구조 운동이 영향을 미쳤음을 지시한다 이런 여러 가지 특징들은 퇴적물이 퇴적된 시기부터 고화되기까지 분지 지역에 조구조운동이 계속되었음을 지시한다.