조선누층군, 평안누층군, 대동층군 등이 분포하는 문경 부운령지역에서 옥천대의 주요 지질구조는 현지성 지구조단위(부운령 지구조단위)의 상부로 충상하는 동남동향 지구조단위(단곡 지구조단위)와 서북서향 지구조단위들(삼실과 부곡리 지구조단위들)의 발달을 특징으로 한다. 문경 부운령지역에서 옥천대의 지질구조는 적어도 세 번의 변형작용에 의해 형성되었다. 첫 번째 변형작용은 서북서-동남동 방향의 압축 지구조환경하에서 부운령 지구조단위에 북북동 방향의 하나의 직립-개방 습곡(부운령-I 습곡)을 형성시켰다. 두 번째 변형작용은 역시 서북서-동남동 방향의 압축 지구조환경하에서 단곡, 삼실, 부곡리 지구조단위들을 발달시켰다. 이들 지구조단위의 발달에 의해 부운령-I 개방습곡은 밀착습곡으로 변형되고, 대동층군의 기저역암에 해당하는 역질암의 구성역들은 신장하게 되며, 부운령과 단곡 지 구조단위들에는 각각 북북동 방향의 횡와습곡(부운령-II 습곡)과 끌림습곡(단곡 습곡)등이 형성되었다. 세 번째 변형작용은 고각으로 침강하는 습곡축을 갖는 킹크습곡을 형성시켰다. 서북서-동남동 방향의 동일한 압축 지구조환경하에서 발생된 첫 번째와 두 번째 변형작용은 상부 트라이아스기-하부 쥬라기 대동층군이 퇴적되기 이전과 퇴적된 이후에 각각 발생하여 연구지역의 조선누층군과 평안누충군에 북북동-남남서 방향의 광역적인 지질구조를 형성시켰다.
지난 7월 18일 "자연재해위험개선지구 관리지침(고시)" 일부를 개정(국민안전처 고시 제2016-117호)하여 복합 유형에 대한 지구지정으로 종합적인 정비근거를 마련하였다. 또한, "자연재해대책법" 제13조 및 제14조에 따라 자연재해위험개선지구 정비 사업계획 수립과 실시설계 수립을 같은 법 제38조 제2항에 따라 방재관리대책대행자로 하여금 대행하도록 개정('16.1.27)되었음을 알려 드리며, 앞으로 지방자치단체에서는 자연재해위험개선지구 정비사업 실시설계 추진 시 방재관리대책대행자로 등록되지 않은 엔지니어링사업자에게 대행하는 사례가 없도록 철저히 관리하여 주시기 바란다.
구조지형은 기반암 단층과 암석의 경연차와 같은 약대를 따라 풍화, 침식의 프로세스의 영향을 받아 만들어진 지형이다. 지구 조지형은 현재 활동하고 있는 지진, 화산, 단층과 같은 지구조운동으로 인해 만들어진 지형이다. 우리나라와 같이 판의 내부에 위치하여 지구조운동의 영향이 상대적으로 적고 기후적 특성을 고려하면 실제 현장에서 이 둘을 명확하게 구분하는 것은 어렵다. 최근 활성단층 연구의 증가에 따라 지구조지형에 초점을 맞추어 연구가 진행되고 있으나 더 명확한 지구조지형을 분류하기 위해서는 기반암의 특성에 따른 구조지형의 발달 양상에 대한 이해가 필요하며 기반암의 특성만을 따로 비교분석하기에는 현재 지형은 지구조운동과 기후의 영향을 동시에 받았기 때문에 구조적 요인만을 대상으로 하기에는 한계가 있다. 본 연구는 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 기후와 지구조운동에 의한 요인을 제한하고, 기반암의 차이에 따른 지형의 시공간적 발달특성에 대해 연구하였다. 기반암 차이에 따른 지형특성을 구분하기 위해 사면·하천과 관련된 지형분석을 하였다. 연구결과 침식가능성이 높은 지형은 평균고도, 기복량, 경사도, 하천차수, 하천경사도지수 모두 낮게 나왔다. 또한 기반암 하천분석 결과 기반암 경계부분에서 천이점이 나왔다. 실제 지형을 연구할 때 지금까지는 지구조운동으로 인한 것인지, 구조적 요인을 받은 것인지 구분할 때 천이점에 있는 기반암의 차이만 고려하였다. 본 연구는 지구조지형과 구조지형을 분류할 때 구조지형으로 분류하기 위해서는 기반암의 차이뿐만 아니라 다양한 지형인자들을 고려하여 종합적으로 판단하여야 할 것임을 시사한다.
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.
절리, 단층, 습곡, 암맥, 파쇄대 및 암상의 경계에 의해 나타나는 지질학적 선구조는 지하의 물성이나 지질구조를 반영한다. 따라서 지구조 운동 분석을 위한 기초 자료로 이용가능하기 때문에 그동안 전문가의 육안 판독이외에 영상에서 선구조를 추출하기 위한 많은 연구가 이루어져왔다. 최근에 이용 가능한 위성영상자료가 증가하고 영상을 지구과학 응용분야에 적용하는 사례가 많아짐에 따라 영상으로부터 선구조를 빠르고 정확하게 추출해야 할 필요성이 높아졌다. 본 연구에서는 위성영상으로부터 선구조를 자동으로 추출하기 위해 구배 방향 프로파일 분석(Gradient Direction Profile Analysis. GDPA) 알고리즘과 Hough 변환 알고리즘을 이용한 프로그램을 개발하였고, 각 알고리즘에 필요한 모든 변수들을 사용자가 직접 입력할 수 있도록 설계하였다. 이 프로그램을 옥천 습곡대의 북동부에 위치한 강원도 정선지역의 Landsat TM 에 적용하여 가능성을 검토에 보았고, 오차 검증 방법을 이용하여 각 알고리즘을 정량적으로 평가하였다.
양산단층의 구조운동사를 해석하기 위하여 양산단층의 주향을 따라양산시에서 경북 신광면까지 37개 지점에서 단층조선이 발달된 약 1,000개의 소단층과 330개의 인장절리를 분석하였다. 그 결과 순서별로 (I)NW-SE 신장, (Il) ENE-WSW 압축과 NNW-SSE 신장, (III) NW-SE 압축, (VI) NNE-SSW 신장, (V) E-W 압추과 N-S 신장, 그리고 (VI) NNE-SSW 압축과 신장의 6개의 지구조 사건이 복원되었다.이렇게 얻어진 6개의 순차적인 지구조 사건으로부터 북북동향하는 양산단층의 운동를 해석할때, 양산단츠의 형성 초기에는 NW-SE 신장기를 갖는 지구조 사건 (I)과 연관된 인장절리가 발달하였고, 후에 지구조 사건(I)과 매우 밀접한 사건(Il)에 의해 우수향 주향이동을 하였다. 이러한 운동은 마이오세 말까지 지속되었으며, 이 시기가 양상단층이 가장 활발이 운동했던 시기로 해석된다. 후속되는 지구조 사건(III)과 (VI)에 의해 양상단층은 좌수향 주향이동을 하였다. 그 후 양산단층의 운동은 단층주향에 직각으로 작용하는 사건 (V)에 의해 일시적으로 접지도었다. 이기간은 시기적으로 매우 일시적이었으며 응력의 크기도 역기 작은 것으로 판단된다. 마지막으로 지구조 사건 (VI)에 의한 미약한 신장 혹은 우수향 주향이동을 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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