• 문화기술의 융합
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• 제6권2호
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• pp.467-472
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• 2020

일반적인 보통 등급의 지반(ground) 상 구조물의 안정성 확보를 위한 설계입력정수(input-parameters) 도출방법들은 보편적으로 잘 알려져 있다. 연구지역과 같은 습곡된(folded) 변성암(metamorphic rocks) 지반은 엽리가(foliation) 촘촘히 발달해 있고, 엽리에 평행한 소규모 단층들(faults)이 분포하고 있어 설계입력정수 도출을 위한 특별한 조사방법 및 시험, 등이 요구된다. 수 mm 간격의 엽리가 발달한 변성암 지반은 엽리면 직접전단강도시험(direct shear test), 엽리의 배향(strike/dip)과 맵핑(mapping), 엽리의 지하 연속성 파악을 위한 시추조사, 변성암반의 암반분류(rock mass rating), 등이 필요하다. 특정 엽리면을 따라 발달한 소규모의 엽리평행단층(foliation-parallel faults)이 다수 발달한 지반은 선구조선 분석, 단층 추적을 위한 지표지질맵핑, 단층면 직접전단강도시험, 등이 필수적이다. 습곡지반은 지질구조구(structural domain) 분석, 불연속면의 평사투영(stereonet)해석, 습곡축을 따른 전기비저항탐사, 등의 추가조사로 설계입력정수 도출이 합리적이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.775-784
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• 2009

풍화된 엽리는 연장성이 크고 거칠기가 적어서 치명적인 활동면으로 작용할 수 있다. $\bigcirc\bigcirc$ 도로공사 현장에 발생된 대절토 사면의 붕괴는 엽리와 평행한 단층면의 활동에 의한 것으로 후기 풍화에 의해 단층면에 녹니석 점토 성분이 충진 되면서 절취에 의해 변경된 지반환경을 수용치 못하고 갑작스런 붕괴가 발생된 사례이다. 붕괴사면의 안정화 방안을 수립하기 위해서는 내부 엽리구조의 3차원 분포를 정확히 파악하는 것이 매우 중요하였다. 이를 위하여 사면에 격자 형태로 10개의 시추를 수행하였으며, 각 시추공에서 시추공영상촬영을 수행하였고, 그 결과를 15개의 단면에 투영하여 사면 내부에 분포하는 엽리, 절리, 단층의 3차원 배열을 분석하였다. 분석 방법으로는 측정된 시추공의 면구조를 절취면에 투영하기 위하여 개발된 Fracjection을 사용하였다. 투영분석 결과 평면에 투영된 엽리의 구조들은 엽리의 주향이 사면의 좌측으로 가면서 사면 내부로 깊어짐을 보여주고 있어서 사면의 우측에서 붕괴된 지질구조는 현 붕괴면 위치와 사면의 좌측 부분에 또 하나의 쐐기파괴 위험성이 존재함이 조사되었다. 전기한 지질 구조의 3차원 조사자료를 기초로 예상 활동면이 설정되었으며, 그 활동면을 기초로 한계평형 분석을 수행하여 현 사면의 경사 완화와 앵커 및 억지말뚝과 피암터널의 설계방안 등이 검토 되었다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.84-85
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• 2003

소백산육괴의 동부에 분포하는 영양-울진지역의 선캠브리아기 변성암류는 평해층, 기성층, 원남층, 평해화강편마암, 하다우백질화강편마암 등으로 구성되어 있다(김옥준 외, 1963). 그러나, 최근 김남훈 외(2001, 2002)은 야외조사연구와 암석학적 및 지구화학적 연구를 통하여 주로 변성화산암류로 기재되었던 기성층은 변성화산암류가 아니라 평해층과 원남층에서 산출되는 화강암질편마암과 각섬암 기원의 변성암류가 연성전단변형을 받아 형성된 압쇄암 내지 초압쇄암으로 되어 있고, 기존의 기성층은 변성화산암류와 같이 성분상으로 구분되는 별개의 층이 아닌 구조적으로 만들어진 연성전단대의 중심부일 가능성을 시사한 바가 있다. 본 연구는 연성전단대의 연장성 및 연성전단대 형성과 관련된 지구조운동의 특성을 파악하고, 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 영양-울진지역 선캠브리아기 변성암류에 대한 변형작용사를 규명하기 위해 기성층의 분포지를 중심으로 이 지역 선캠브리아기 변성암류에 대한 상세한 야외지질조사를 실시하였다. 그 결과, 예천(북후면-평은면)지역을 통과하여 봉화 부근에서 동북동-서남서 방향이 동-서 방향으로 전환하여 장군봉지역까지 연장되는 것으로 알려져 있는 우수 주향 이동성 예천전단대(KIGAM, 1995; 강지훈 외 1997; 강지훈, 2000; 강지훈과 김형식, 2000)는 영양-울진지역까지 연장됨이 확인된다. 또한, 영양-울진지역의 선캠브리아기 변성암류에는 연성전단변형 이전에 적어도 한 번의 습곡작용과 이후에 적어도 두 번의 습곡작용이 인지된다. 각 변형단계별 특징적인 구조요소를 요약하면 다음과 같다. D1 변형: 편마면 내지 편리(S0)가 습곡되어 형성된 F1 습곡은 동-서 방향의 준 수평적인 습곡축을 갖는 뿌리 없는 등사습곡 형태로 인지된다. 양 날개부의 S0 엽리는 F1 습곡축면(S1)으로 완전히 전위된 하나의 엽리(S0-1)로 나타나고, S0-1 엽리는 이 지역의 광역엽리로 인지된다. S0-1 광역엽리는 구성암류의 대상 분포 방향과 유사한 서북서 주향에 북쪽으로 중각 경사하는 집중된 방향성을 보이며 분산되어 나타난다. D2 변형: 변형구조로는 신장선구조, 압쇄구조면, 비대칭습곡 등으로 인지된다. 신장선구조는 S0-1 엽리면상에서 주로 신장된 석영(집합체)과 장석(집합체)들의 정향배열에 의해 정의되고, S0-1 엽리의 주향 방향으로 저각으로 침강하는 집중된 방향성을 보이며 분산되어 나타난다. 신장선구조에 평행하고 S0-1 엽리에 수직한 단면에서는 상부-동쪽-이동의 우수주향 이동성 연성 전단운동감각을 지시하는 구조요소들이 다량 관찰된다. 연성전단변형에 의해 형성된 압쇄구조면은 전단엽리와 압쇄엽리에 각각 해당하는 C면과 S면 등이 인지된다. 전단엽리 C면은 S0-1 광역엽리와 거의 일치하고, 압쇄엽리 S면은 F2 비대칭습곡의 축면엽리와 거의 일치한다. S0-1 엽리를 습곡시키는 F2 비대칭습곡은 S0-1 엽리를 전단면으로 하여 상부-동쪽-이동 전단운동에 의해 형성된 밀착습곡 형태로 인지된다. F2 습곡축은 북동 방향으로 중각 내지 저각 침강하고 F1 습곡축과는 65$^{\circ}$-75$^{\circ}$ 범위의 사이각을 이룬다. F2 습곡축면은 동북동 주향에 북쪽으로 중각으로 경사하고 F1 습곡축면과는 20$^{\circ}$-40$^{\circ}$ 범위의 사이각을 이룬다. D3 변형. S0-1 엽리와 압쇄구조면 등을 습곡시키는 F3 습곡은 준 수평적인 습곡축과 습곡축면을 갖는 개방 횡와습곡의 형태로 인지된다. D4 변형: F4 습곡은 비대칭 공역성 킹크습곡, 공역성 충상단층에 수반되어 나타나는 드래그습곡, 대칭 개방 직림습곡 등의 다양한 습곡 형태로 인지된다. 이들 F4 습곡의 축면엽리는 일반적으로 동-서 주향에 남쪽과 북쪽으로 경사한다. 그 경사각은 비대칭 공역성 킹크습곡(저각), 드래그습곡(중각), 대칭 개방 직립습곡(고각) 순으로 고각을 이룬다. F4 습곡축은 동쪽과 서쪽으로 저각 침강하는 집중된 방향성을 보인다. 공역성 충상단층은 동-서 주향에 남쪽과 북쪽으로 경사하는 단층면과 상부가 북쪽과 남쪽으로 충상하는 운동상을 보인다. 드래그습곡의 축면엽리는 이러한 공역성 충상단층운동의 전단압축방향에 수직으로 발달한다. 이러한 D4 변형구조는 남-북 방향의 압축 지구조 환경하에서 형성된 것으로 고찰된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.37-56
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• 2001

결정질 암반의 단열망 모델 설정의 사전작업으로 단열별 특성에 대한 정밀조사를 실시하였다. 지표에서의 광역적 지질구조 조사와 노두에서 관찰한 단열자료를 토대로 5개의 단열군을 설정하였다. 그중, S1 단열군은 연구지역 내 지표에서 관찬되는 단열 중 가장 밀도가 높고, 연장성도 좋은 단열틀로 구성된다. S4와 S5 단열군은 편마암 내의 엽리면과 엽리면에 평행한 전단단열로 이루어진 것으로서, 단열길이에 대한 가중치 측면에서 매우 중요한 단열군이다. 지표하 단열상태를 파악하기 위해 5개 지점에 대한 시추작업을 실시하였고, 획득한 시추코아를 대상으로 정밀 검층을 실시해 단열과 파쇄대의 발달상황을 동정하였다. 한편, 단열과 교차하는 시추공벽의 이미지와 단열방향, 그리고 단열의 물리적 특성을 파악하기 위해 텔레뷰어 검층과 시추공 물리검층을 각각 실시했다. 이 자료들을 종합하면, 지표 하에 우세하게 발달하는 단열은 세 방향의 단열(B1, B2, 그리고 B3)이며, 이들은 각각 지표의 S1, S2, S4/S5 단열군에 해당하는 단열이다. B1 단열군은 실제로는 지표 하 암반에서 매우 조밀하게 발달할 것으로 예상되지만, 시추공과 이 방향 단열이 평행 내지 아평행한 관계로 시추공과의 교차빈도가 낮다. 투수성 단열을 추정한 바에 의하면, B1과 B3 방향의 단열들이 지하수 투수 가능성이 있고, 이들의 교차선도 주요 지하수 유동경로를 이루는 것으로 추정된다. 특히, 이 지역에서는 엽리면과 평행한 단층을 따른 지하수 유통이 가장 지배적인 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제14권2호
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• pp.108-115
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• 2005

경기육괴 중앙부의 광주시 일대에 분포하는 선캠브리아기의 경기편마암 복합체는 흑운모호상 편마암 및 석영장석질 편마암으로 구성되어 있다 지질구조 분석결과 연구지역은 적어도 다섯 번의 변형작용을 받은 것으로 밝혀졌다. 첫 번째 변성작용(M1) 및 변형작용(Dl)중에 퇴적암(층리; S0)이 변성되어 흑운모호상 편마암으로 되었으며, 성분엽리(S1)가 발달되었다. 심성암이 관입 후 두 번째 변성작용(M2) 및 변형작용(D2)이 일어났으며, 이때 심성암이 엽리(S2)가 발달된 석영장석질 편마암으로 변하였다. 세 번째 변형작용(D3) 중에 수십 cm 규모의 밀착습곡 및 등사습곡(F3)이 발달하였으며, 축면방향으로 성분엽리(S3)가 발달하였다. 변위작용에 의해 뿌리 없는 습곡(F3)이 S3 엽리와 평행하게 발달되어 있다. 네 번째 변형작용(D4) 중에 남북방향의 압축력에 의해 약 100m의 축면분리를 가지는 F4 습곡이 동서 방향으로 발달하였다. 다섯 번째 변형작용 중에 동서 방향의 압축력에 의해 축면분리가 약 3km 규모의 남북 방향의 F5 습곡이 발달하였다. F5 습곡의 중심부에서는 F4 습곡에 F5 습곡작용이 중첩되어 F5 습곡의 습곡축면과 평행한 남북방향으로 F4 습곡이 발달되어 있으며 날개 사잇각 및 축면분리가 작아졌다. 반면에 F5 습곡의 서쪽 날개 지역에서는 북동방향으로, 동쪽 날개 지역에서는 북서방향으로 F4 습곡이 회전되었다. 연구지역에 발달되어 있는 엽리의 궤적은 주로 F4 습곡 및 F5 습곡에 의해 지배되어 있다. F4 습곡작용 동안에 취성변형작용에 의해 절리 및 단층이 발달하였으며 F5 습곡의 양쪽 날개부에는 부채꼴 절리가 우세하게 발달하고, 힌지대에는 be-절리가 우세하게 발달하였다 그 이후에 북서 방향의 주향이동 단층이 지질도 규모로 발달하였다. 제4기 동안에 발생한 산사태가 일부 절리 및 엽리의 방향을 반시계방향으로 약 $15^{\circ}$ 회전시켰다.

• 지질공학
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• 제20권2호
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• pp.183-189
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• 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.

• 자원환경지질
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• 제49권4호
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• pp.315-323
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• 2016

본 연구는 경기육괴 남서 연변부 홍성지역에 발달하는 편마암 내 돔 구조를 보고한다. 서해안 제1봉 오서산 주변으로 발달하여 오서산 돔으로 명명된 이 편마암 돔은 주로 신원생대-고생대의 정편마암 및 준편마암, 변성염기성화산암, 변성조립현무암으로 주로 구성된다. 이들 암석들은 혼성암화작용을 경험하였으며, 내부에는 부분용융에 의해 형성된 우백질(화강암질) 물질이 엽리면을 절단하거나 이에 평행한 패치 혹은 광맥의 형태로 빈번하게 관입되어있다. 오서산 돔은 전체적으로 동심 구조 및 외부를 향하는 내부 엽리를 보이나, 일부 영역에 발달하는 엽리는 복잡한 방향 변화를 보이거나 내부를 향하는 형태를 보이기도 한다. 그간 오서산 돔 내부에서 보고된 암석학적, 연대학적 정보들을 종합해보면, 오서산 돔은 후기 트라이아스기에 빠르게 상부지각으로 융기하였으며 이와 유사한 시기에 일부 부분용융작용 및 화강암의 관입을 경험하였다. 더불어 주변으로는 후기 트라이아스기의 운동동시성 화강암에 의해 관입되어 있는 확장성 전단대 및 퇴적분지 발달이 보고된 바 있다. 이러한 양상은 오서산 돔이 후기 트라이아스기 확장성 운동 및 이에 수반된 다이어퍼 상승흐름과 연관되어 형성되었을 가능성을 지시할 수 있다. 또 다른 시각에서 편마암 내 돔 구조의 발달이 후기 트라이아스기~중기 쥬라기 퇴적분지의 구조역전 과정에서 1) 충상단층 내지는 역단층에 수반되었거나, 2) 독립적인 습곡들의 상호 간섭에 의해 야기되었을 가능성 역시 배재할 수는 없다. 하지만 돔의 북측 날개부가 후기 트라이아스기 화강암에 의해 절단되어 있는 양상이나 남측 날개부가 압축변형 과정에서 재활성된 단층에 의해 절단되어 있는 양상을 미루어 보았을 때, 편마암 내 돔 구조의 발달 시기는 후기 트라이아스기 혹은 그 이전일 가능성이 높다.

• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.299-314
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• 2008

북동 방향의 호남전단대는 한국의 옥천대 남쪽 경계와 선캠브리아기 영남육괴 사이를 지나는 광역적인 우수향 주향 이동 단층대로 동아시아의 두드러진 지나 변형의 방향과 평행하다. 이 논문에서는 호남전단대의 한 지류인 예천전단대 명호지역의 선캠브리아기 압쇄 석영-백운모 편마암과 엽리상 각섬석-흑운모 화강암의 지화학 및 Nd-Sr 동위원소자료를 보고하고자 한다. 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류를 $SiO_2$ 대 $Na_2O+K_2O$의 분별도에 도시하면 $SiO_2$의 함량은 61.9-67.lwt% 그리고 $Na_2O+K_2O$의 함량은 5.21-6.99wt%로 화강섬록암 영역에 대부분이 점시된다. 선캠브리아기 압쇄 석영-백운모 편마암은 화강암의 영역에 점시된다. $SiO_2$에 대한 수정된 알칼리-라임 지수 및 Fe#($FeO_{total}/(FeO_{total}+MgO)$)에 의한 관계도에서 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류는 캘크-알카리 계열의 마크네슘 성분이 우세한 코딜러리안(Cordilleran)형 중생대 화강암류의 지화학 특징과 잘 부합된다. 또한 이들 암석들은 $Al_2O_3/(CaO+Na_2O+K_2O)$가 $0.89{\sim}1.10$로 중알루미나에서 약한 고알루미나질의 I형에 해당한다 하지만, 원남층의 압쇄 편마암은 $1.11{\sim}1.22$의 과알루미나질을 보여준다. 연구지역 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류 및 압쇄 편마암류의 미량원소 성분을 초생맨틀(Primitive mantle) 값으로 규격화한 거미 성분도상에서는 저장력 원소(large ion lithophile element)이며 불호정성 원소인 Rb, Ba, Th 및 U이 부화되어 있고 Ta, Nb, P, Ti 가 상대적으로 다른 원소보다 결핍되어 있으며 이러한 지화학적 특징은 호상형(Arc-type) 화강암류와 전형적인 활동성 대륙연변부의 지각물질로부터 유래한 화강암류와 유사하다. ${\varepsilon}_{Nd}(T)$와 Sr 초생값은 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류가 상부지각의 기원물질로부터 형성된 마그마로부터 생성되었음을 지시해 주고 있다. 연구지역을 포함한 영주저반의 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류는 전단대에서 멀어지면서 변형에 의한 특정 원소들(Ti, P, Zr, V 및 Y)의 변화경향이 관찰되지 않는다. 이러한 원인으로, 많은 유체를 가지고 있는 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류에서는 전단운동 변형동안 전단대 내와 외부의 유체의 흐름에 의한 질량 전달이 동일하게 일어나 암석 내의 부피변화 및 지화학 변질들을 야기 시키지 않았을 것으로 추정된다.

• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.329-338
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• 2010

OO지역에 건설되는 경전철 노선은 경기편마암복합체 내 흑운모 편마암, 석영장석질편마암, 석회암 및 석회규산염암, 반상변정질편마암과 중생대에 이들을 관입한 반화강암이 분포하는 지역이다. 이 지역은 3차례 이상의 습곡작용을 받았으며, 첫 번째 변형작용(D1)은 습곡축면이 엽리면과 거의 평행한 등사습곡 내지 층간습곡이며, 두 번째 변형작용(D2)은 F1습곡이 재습곡작용을 받은, 습곡축면의 경사가 거의 수직인 폐쇄습곡이며 세 번째 변형작용(D3)은 이들 F1, F2습곡을 재습곡 시킨 개방습곡이다. 이 지역에는 서북서 방향의 곤지암단층이 지나는대, 이 단층은 단층파쇄대가 3 m정도이며 손상대는 약 10 m 이상이고 연장도 15 km로 추정하였다. 조사지역을 지나는 두개의 터널 중에서 AA터널 지역 시점 및 종점부 전체적으로 불연속면의 분포가 남쪽, 북서 및 남동쪽 방향으로 경사지는 비슷한 경향을 나타내고 있으며 AA터널의 굴진방향이 대략 남동-북서임을 고려할 때 시 종점부의 북서방향의 절리인 set3 그룹이 터널진행과 평행하기 때문에 불리한 상황이다. BB터 널은 굴진방향이 대략 시점부에서는 $100^{\circ}-280^{\circ}$ 그리고 종점부에서는 $125^{\circ}-305^{\circ}$임을 고려할 때 불연속면들이 터널굴착방향과 사교하기 때문에 터널굴착에 영향을 주지는 않음이 밝혀졌다.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.159-168
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• 2019

경기육괴 서부는 현생이언의 섭입/충돌 지구조운동을 기록하고 있어 한반도의 지각진화사를 이해하는데 매우 중요한 지역이다. 본 논문은 경기육괴 남서부 곰섬 일대에 분포하는 태안층에 대한 구조지질학적 연구 결과를 제시한다. 야외조사를 통해 획득한 구조요소들의 상관관계를 해석하고 구조구 별 하반구 투영 해석, 하향 투영 단면 작성을 수행한 결과, 연구지역 내에는 적어도 세 번의 서로 다른 변형작용($D_1$, $D_2$, $D_3$)이 인지된다. (1) 첫 번째 변형작용($D_1$)은 백운모와 흑운모의 정향배열로 뚜렷하게 정의되는 층리와 아평행한 광역엽리를 형성하였다. (2) 두 번째 변형작용($D_2$)과 관련하여 주로 북북동-남남서 방향을 가지는 저각의 수축성 단층과 이와 관련된 파랑습곡 및 벽개가 형성되었다. 파랑습곡의 힌지(파랑선구조)는 대체로 남남서~남남동 혹은 북북서~북북동 방향을 향해 저각으로 침강한다. 파랑벽개는 주로 서쪽으로 저각 경사하나 일부 구조구에서는 동쪽으로 경사하는 양상이 인지된다. (3) 세 번째 변형작용($D_3$)에서는 전반적으로 남동 방향으로 침강하는 힌지를 가지는 대규모 습곡들과 이와 관련된 북동-남서 방향의 단층들이 형성되었다. $D_3$ 변형에 의해 형성된 대규모 단층과 습곡의 경우 '단층 수반 습곡(fault-related fold)' 혹은 '습곡 수용 단층(fold-accommodation fault)'으로서 해석되며, 이는 기원적으로 상호 간 밀접한 관계를 가짐을 의미한다. 연구결과는 태안층 및 더 나아가 섭입/충돌 조산대로서 경기육괴 서부가 기록하고 있는 구조적인 진화사를 규명하는 데에 도움이 될 것으로 기대된다.