• 제목/요약/키워드: 지층과 암석

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남·북한 지질분야 천연기념물의 현황과 비교 (Present Status and Comparative Study on the Geological Natural Monuments of South and North Koreas)

  • 김동희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제42권1호
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    • pp.20-39
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    • 2009
  • 남 북한 천연기념물에 대해 조사 및 보고된 문헌을 토대로 지질분야 천연기념물 현황을 비교하였다. 비교 분석된 항목들은 남한은 암석, 천연동굴, 화석, 일반지질의 4가지 그리고 북한은 암석, 화석, 지층, 약수, 온천, 지형, 폭포, 호수, 천연동굴, 담소의 10가지이다. 남한에서는 북한과는 달리 지질분야 천연기념물이 상대적으로 적게 지정 보호되고 있는 것으로 나타났다. 북한에서는 남한과는 다르게 지층의 구조(습곡, 단층) 및 산업자원을 채굴하는 광산의 대표적인 노두를 천연기념물로 지정 보호하고 있는데, 이 유형들은 우리나라에서 일어난 지구조운동의 방향과 크기, 시기 및 형성요인 등을 밝혀주므로 천연기념물로 지정할 가치가 있는 것으로 판단된다. 남한에서 지질분야 천연기념물 지정건수의 연도별 변화를 보면 크게 3시기로 구분되며, 각 시기의 평균지정건수는 1.1건, 0.1건, 2.6건으로 변하였다. 지질분야 천연기념물 지정건수가 가장 많은 지역은 남한은 제주도로 그리고 북한은 강원도로 나타났으며, 산업화와 도시화가 상대적으로 덜 발달된 지역의 천연기념물이 더 잘 보존된 것으로 여겨진다.

관인 함바나듐 티탄철광상 암석의 광대역 유도분극 특성 (Spectral Induced Polarization Characteristics of Rocks in Gwanin Vanadiferous Titanomagnetite (VTM) Deposit)

  • 신승욱
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제24권4호
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    • pp.194-201
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    • 2021
  • 유도분극 효과는 지층 내 광물입자와 공극수 사이 계면에서의 전기화학적인 반응에 의해 발생하는 것으로 알려졌다. 광대역 유도분극 탐사는 다중 진동수의 교류전류를 지하로 송신할 때 측정되는 위상과 전기비저항 스펙트럼으로부터 지층 내 이상 구간을 파악하는 전기탐사 기술이다. 이 기술은 다양한 광물탐사에서 효과적으로 적용되고 있다. 경기도 포천시 관인면 고남산 일대에는 티탄철광석을 개발하는 광산이 운영되고 있다. 이 광석에는 0.4% 이상의 바나듐을 함유하고 있어서 함바나듐 티탄철광상으로 분류된다. 바나듐은 바나듐 레독스 흐름전지의 핵심원료이고, 이 전지는 대용량 에너지 저장시설에 적합한 것으로 알려졌다. 신규 잠두광체의 부존 여부를 파악하고, 잠재 자원량을 산정하기 위하여 체계적인 광물탐사가 이뤄졌다. 물리탐사에서 노두와 시추코어 시료를 이용한 실내 암석 물성 측정결과는 현장자료부터 신뢰할 수 있는 물성 모델을 생성하는데 도움이 된다. 따라서 이 연구는 함바나듐 티탄철광상의 광석과 주변암석사이의 유도분극 특성 차이를 이해하고, 이를 바탕으로 광대역 유도분극의 VTM 광상 탐사 적용성을 파악하고자 실내 광대역 유도분극 연구를 수행했다. 연구결과 갱도와 시추코어에서 확인한 광석의 위상과 전기비저항 스펙트럼 형상은 몬조섬록암과 석영 몬조섬록암으로 이루어진 주변모암의 스펙트럼 형상과 확연하게 달랐다. 암석의 유도분극 특성은 주로 100 Hz 이하의 진동수에서 반응 차이를 가지게 만든다. 이 진동수 영역에서 광석과 주변 암석의 평균 위상과 평균 전기비저항을 계산했다. 가장 낮은 진동수인 0.1 Hz 진동수에서 광석의 평균 위상은 -369 mrad, 주변 암석은 -39 mrad 이었다. 같은 진동수에서 광석의 평균 교류 전기비저항은 16 Ωm, 주변 암석은 2,623 Ωm이었다. 광석의 실내 광대역 유도분극 특성은 주변 암석과 상당한 차이가 나므로 광대역 유도분극 탐사가 함바나듐 티탄철광상 광물탐사에 효과적으로 적용할 수 있고, 이러한 특성은 현장 탐사 자료를 해석하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.

현장 및 실내 측정 탄성파 속도에 근거한 암반평가 기준에 대한 고찰 (On the Evaluation of Construction Standards Based on Seismic Velocities Obtained In-Situ and through Laboratory Rock Tests)

  • 이강녕;박연준
    • 터널과지하공간
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    • 제27권4호
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    • pp.230-242
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    • 2017
  • 이 연구에서는 국내 토목현장에서 수행된 하향식 탄성파탐사 및 굴절법 탄성파탐사 자료(177개)와 시추조사 시료(1,035개)에 대해 연암과 경암(보통암 포함)으로 분류한 후, 건설표준품셈과 지반조사표준품셈의 탄성파 속도에 의한 암반분류 기준을 비교하였다. 현장에서의 하향식 탄성파탐사 및 굴절법 탄성파탐사에 의한 탄성파 속도는 연암의 경우 1,400~2,900 m/s의 범위로 건설표준품셈 A그룹(1,200~1,900 m/s)과 지반조사표준품셈(1,200~2,500 m/s)의 기준보다 빠르게 나타났으며, 보통암과 경암의 경우 2,300~3,800 m/s의 범위로 기준범위와 유사하게 나타나는 것으로 나타났다. 실내암석시험에서 구해진 연암과 보통암~경암의 탄성파속도 또한 현장 탐사 결과와 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 암반 탄성파 속도와 품셈간의 상이점을 품셈이 절대적으로 옳다는 관점에서 본다면, 현장 탄성파 속도의 경우 하부지반의 영향을 받아 속도가 빨라지는 것과 실내암석시험의 경우에는 연암구간에서의 시료선별 시 무결암의 선별에 의한 것으로 여길 수 있다. 반대로 상이점의 원인을 품셈에 오류가 있는 것으로 본다면, 품셈상의 지층경계가 점이적이지 않은 뚜렷한 경계가 인위적으로 설정된 점, 지질 양상이 다른 외국의 기준을 그대로 차용하여 사용한다는 점, 품셈상 지층의 탄성파 속도에 대한 독립된 검증이 이루어지지 않은 점 등의 문제가 있음을 알 수 있다. 이 연구에서는 현장에서의 향후 이러한 검증 연구를 제안하며, 널리 쓰이는 품셈에 의한 지층분류에는 내포된 문제가 있음에 대한 인식이 중요하다.

시험발파 계측자료 분석을 통한 암석 발파진동 특성 분석 (Analysis on the Characteristics of Rock Blasting-induced Vibration Based on the Analysis of Test Blasting Measurement Data)

  • 손무락;유재하;안성수;황영철;박두희;문두형
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.23-32
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    • 2015
  • 본 논문에서는 암석발파 유발 진동에 대한 포괄적인 추세특성을 파악하기 위하여 국내 97개의 현장에서 계측된 시험발파진동에 관한 자료를 이용하여 굴착종류(터널, 벤치굴착) 및 암석종류별로 발파진동의 특성을 조사 및 검토하였다. 계측된 자료는 주로 강원도 및 경상도 지역의 시험발파 현장으로부터 획득하였으며, 계측현장 자료의 암석종류는 화강암이 제일 많았으며 그다음으로 편마암, 석회암, 사암, 셰일 순으로 나타났다. 본 연구를 통한 분석 결과, 발파진동 속도는 굴착종류(터널, 벤치)에 따라 영향을 받는 것으로 나타났으며, 터널발파에 비하여 벤치발파에 의한 진동속도가 더 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발파진동은 암석종류에 따라 크게 영향을 받는 것으로 나타나 향후 암석종류를 포함한 발파진동 추정식 관리가 필요할 것으로 나타났다. 이와 더불어 본 연구를 통해 얻어진 결과와 기존의 국내 발파진동 추정식에 의한 결과들과 상호 비교하였으며, 비교결과 터널발파에서 자승근식을 이용한 결과를 제외하곤 큰 차이가 나타나 향후 암반에서의 발파진동 추정과 관련하여 암석의 강도 및 절리특성, 지층분포, 굴착종류, 사용화약, 계측장비 및 방법 등의 영향을 종합적으로 반영한 더욱더 많은 연구 및 관심이 필요할 것으로 판단된다.

이산화탄소 지중저장을 위한 포항분지 시추코어의 공극구조 분석 (An Analysis of Pore Network of Drilling Core from Pohang Basin for Geological Storage of CO2)

  • 박지환;박형동
    • 터널과지하공간
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    • 제26권3호
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    • pp.181-191
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    • 2016
  • 이산화탄소 지중저장 시 암석 내부의 공극구조는 지층 내 이산화탄소의 거동에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 포항분지 영일만 지역에서 채취한 시추코어를 대상으로 X선 단층촬영 기법을 이용해 3차원 영상을 취득하고, 그 내부에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 세 가지 목표지층인 심도 740 m, 780 m, 810 m 부근에서 채취한 사암 시료(T1, T2, T3)의 공극률은 각각 25.22%, 23.97%, 6.28%로 분석되었다. 등가직경, 공극 부피, 공극 표면적, 국부두께 분석을 수행하였으며, 그 결과 T1, T2 시료가 T3 시료에 비해 이산화탄소 지중저장에 더 적합한 것으로 나타났다. 본 연구의 분석 결과는 이산화탄소 주입 조건 결정, 지층 내 이산화탄소 유동 해석 등에 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

심층학습을 이용한 전이대 두께 예측 (Thickness Estimation of Transition Layer using Deep Learning)

  • 장성형;이동훈;김병엽
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권4호
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    • pp.199-210
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    • 2023
  • CO2 주입 후 저류층은 암석물리 특성이 변하므로 이 연구에서는 저류층을 물성이 선형으로 변하는 전이대 지층모델로 구성한다. 울프 반사계수 함수는 전이대 상하지층의 속도비, 주파수, 전이대 두께 함수로 구성되어 있어 저류층 두께나 해저면 전이대 두께를 추정하는데 활용할 수 있다. 이 연구에서는 심층학습을 이용하여 전이대 두께를 예측 방법을 제안한다. 심층학습을 적용하기 위해 사암 저류층, 셰일 덮개암으로 구성한 인공 전이대 지층모델에 두께에 따른 울프 반사계수 모델링을 수행하고 시간-스펙트럼 영상자료를 확보하였다. 두께별 시간-주파수 스펙트럼 영상과 중합단면도 트레이스에서 구한 시간-주파수 스펙트럼 비교로부터 구한 두께 추정결과는 항상 정확하게 전이대의 두께를 제시하지는 못하였다. 그러나 다양한 환경에서 학습자료를 확보하고 정확도를 높이면 현장자료적용이 가능할 것으로 본다.

강원도 영월지역의 지질다양성과 활용

  • 김태형;공달용;최돈원;임종덕;조종현
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.65-65
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    • 2010
  • 지구상의 광물, 암석, 화석 그리고 지질구조, 지형 등의 개개의 지형 지질학적 요소의 특성과 다른 대상과의 상호관계를 지질다양성이라고 한다. 지질다양성은 지형 지질에 내재되어 있는 본질적, 문화적, 심미적, 경제적, 기능적, 연구 및 교육적 가치를 이해하고 보전함으로써 유지 할 수 있다. 이 연구는 지질다양성에 대한 흥미와 이해를 높이기 위해 학술적 보전 가치가 있는 강원도 영월지역을 선정하여 그 특징을 분석하고 지질다양성을 효율적으로 활용하는 방안을 제언하고자 한다. 강원도 영월지역의 지질다양성에 대한 조사는 지형경관 자원과 지질특성의 희소성, 대표성, 학문적 가치 및 활용가치에 중점을 두고 전문가와 협의하여 보존가치가 있고 지리적으로 접근하기 편리한 노두 8곳을 선별하였다. 선별된 8곳의 노두는 고생대의 암석과 지층, 뚜렷한 퇴적구조, 화석, 규모가 크고 전형적인 하천지형이 나타나는 곳으로 지질유산(지형 지질)의 내재적 가치와 지구과학적 이해를 도울 수 있는 대상지이다. 대상지의 지질다양성에 대한 조사를 토대로 야외 지질학습장과 지질공원 및 지질명소, 과학적 특별흥미지역 등을 개발하여 제공함으로써 지형 지질에 대한 자기주도적 학습 능력 신장과 지구과학에 대한 흥미와 이해를 증진시키는 장을 마련해 줄 수 있을 것이다. 또한 과학적 가치와 더불어 사회적, 문화적 가치를 부여하여 보전함으로써 지질유산(지형 지질)에 대한 새로운 시각이 생길 것이다.

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풍암분지에 분포하는 백악기 퇴적암류에 대한 고지자기 및 암석자기 연구 (Paleomagnetic and Rock-Magnetic Studies of Cretaceous Sedimentary Rocks in the Poongam Basin)

  • Park, Yong-Hee;Doh, Seong-Jae
    • 자원환경지질
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    • 제37권2호
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    • pp.195-206
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    • 2004
  • 강원도 풍암(갑천)지에 분포하는 백악기 퇴적암류에 대한 고지자기 및 암석자기 연구를 수행하였다. 13개 지점으로부터 총 128개의 정향시료를 착공하였다. 지점별 고지자기 방향은 지층경사보정 후에 D/I=353.1$^{\circ}$/55.6$^{\circ}$, k=21.5, =$$\alpha$_{95}$=10.1$^{\circ}$, 보정 전에 D/I=10.5$^{\circ}$/56.9$^{\circ}$, k=73.9, =$$\alpha$_{95}$=5.3로 나타났으며, 지층경사보정 후에 분산도가 증가하였다. 단계별 경사보정에 따른 정확도상수(k)도 20% 경사보정시 최대값을 보였다. 전자현미경 관찰결과에서는 이차적으로 생성된 적철석이 녹니석 등의 점토광물들과 함께 나타났다. 이러한 결과들은 연구지역의 특성잔류자화가 지층경사 이후에 생성된 적철석에 의하여 기록된 재자화 성분임을 지시한다. 연구지역의 재자화 작용은 주변에 열수맥광상을 형성시킨 마그마수/천수 혼합 유체와 관련된 것으로 해석하였다. 재자화 방향으로부터 계산한 고지자기극의 위치(214.3$^{\circ}$E, 81.6$^{\circ}$N, =$A_{95}$==7.4$^{\circ}$)는 한반도에서 기 보고된 후기 백악기와 제 3기의 고지자기극의 위치와 가깝다. 이 시기의 화학잔류자화에 의한 재자화현상은 옥천대 경계부에 위치한 다른 백악기 소분지들(예, 음성분지, 공주분지, 영동분지)과 옥천비변성대의 고생대 지층에서도 보고된 바 있기 때문에 옥천대에 광역적으로 일어난 것으로 생각된다.

경북 영덕군 동부 일원의 지질과 U-Pb 연령 (Geology and U-Pb Age in the Eastern Part of Yeongdeok-gun, Gyeongsangbuk-do, Korea)

  • 강희철;천영범;하상민;서경한;김종선;신현조;손문
    • 암석학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.153-171
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    • 2018
  • 영덕군 동부 지역의 지질 분포와 층서의 재정립 그리고 양산단층과 가지단층들의 발달양상을 파악하기 위해 라이다 영상분석, 정밀야외 조사를 통한 지층분대 및 지질구조선 파악, 암상별 현미경 관찰, 연대측정(SHRIMP 및 LA-MC-ICPMS 저어콘 U-Pb 연대)을 수행하고 새로운 지질도를 작성하였다. 연구지역은 하부로부터 퇴적기원의 호상편마암 및 화산기원의 편암류($1841.5{\pm}9.6Ma$)로 구성된 고원생대의 변성암류, 중생대 트라이아스기 영덕심성암체($249.1{\pm}2.3Ma$)와 홍색화강암($242.4{\pm}2.4Ma$), 쥐라기 창포심성암체($193.2{\pm}1.9Ma{\sim}188.8{\pm}2.0Ma$)와 세립질화강암($192.9{\pm}1.7Ma$), 상기 지층들을 부정합으로 덮고 있는 전기 백악기의 경상누층군의 지층들[경정동층, 울련산층(~108 Ma), 동화치층], 후기 백악기에 관입 및 분출한 산성 화산암류와 맥암류, 신생대 전기 마이오세에 관입 및 분출한 유문암질 응회암($23.1{\pm}0.2Ma{\sim}22.97{\pm}0.13Ma$)과 중기 마이오세영해분지의 충전물, 그리고 신생대 제4기층으로 구성된다. 트라이아스기의 홍색화강암과 쥐라기의 창포심성암체 및 세립질화강암은 본 연구에서 새롭게 명명된 심성암체들이다. 또한 포항 이북에서 처음으로 발견된 신생대 마이오세의 유문암질 응회암은 관입상의 산상과 함께 단층에 규제되어 분포하는 화산암체로 한반도 신생대 마이오세 화산활동과 지각변형사의 이해에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. 한편 연구지역의 중앙부를 관통하는 북북동 내지 남북 주향의 대규모 주향이동단층인 양산단층과 수조의 가지단층(영덕단층, F1단층, F2 단층)은 우수향 주향이동운동이 절대적으로 우세하며 제4기 지층을 제외한 상술한 모든 지층을 절단하고 있음이 확인된다.

우리나라 동굴의 일반적 특성

  • 홍현철
    • 한국동굴학회:학술대회논문집
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    • 한국동굴학회 1992년도 학술발표회논문집
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    • pp.31-32
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    • 1992
  • 1. 서론 2. 동굴의 일반적 특성 1). 우리나라의 자연동굴에는 석회동굴과 화산동굴, 그리고 해식동굴이 주가 되고 있다. 2). 이 자연동굴들은 편재적으로 분포되고 있으며, 석회동굴은 반도부에, 화산동굴은 제주도에 해식동굴은 해안에 분포한다. 3). 대체로 석회동숙은 고기암층에서 형성되어 그 경관이 웅대한 것이 대부분이고 화산동굴은 용암의 유동성과 관계되어 장대한 것이 특징이다. 4). 석회동굴에서는 화려하고 웅대하나 그 규모가 큰 것이 적다고 하겠으나 화산동굴은 세계굴적인 규모인 동굴이 많다. 5). 특히 협재굴, 황금굴, 표선굴 등과 갈은 것은 화산동굴이나 2차생성물이 발달되어 있는 특이한 동굴이다. 6). 동굴의 기온은 지표의 기온에 영향을 전혀 받지 않는 것은 아니나 대체로 위도와 해발고도에 관계되고 있다. 7). 하리절의 동굴내 기온의 차는, 높은 위치에 있는 동굴의 기온이 낮은 위치에 있는 동굴보다 그 기온이 높게 나타난다. 8월의 고씨굴은 16$^{\circ}C$ 기온으로 나타났는데 같은 날 용담굴의 기온은 17$^{\circ}C$로 나타났다. 8). 동굴입구에서 깊은 내부의 대기의 기온차는 동벽의 온도와 거의 비슷하게 된다. 즉, 그 지층의 구조암석인 석회암의 기온에 지배되며, 이 온도는 거의 지표의 년간 평균온도와 비슷하다.(중략)

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