• 제목/요약/키워드: Anisotropy of magnetic susceptibility (AMS)

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한반도 남동부 제4기 단층의 대자율이방성(AMS): 단층의 운동감각과 고응력장 해석 (Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) of the Quaternary Faults, SE Korea: Application to the Determination of Fault Slip Sense and Paleo-stress Field)

  • 조형성;김민철;김현정;손문
    • 암석학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.75-103
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    • 2014
  • 한반도 남동부 일원에는 주요 지질구조선(양산단층대, 울산단층, 연일구조선, 오천단층계 등)을 따라 제4기 단층들이 도처에 분포하고 있으며, 이들의 기하와 운동학적 특징은 한반도의 제4기 지각변형사와 현생응력상태 등을 이해하는 데 중요한 정보들을 제공한다. 이번 연구에서는 진티단층, 모화단층, 수성지2단층 그리고 왕산단층을 대상으로 대자율이방성 방법을 적용하여 단층가우지의 미세구조를 분석하고 단층의 운동감각을 해석하였으며, 그 결과를 바탕으로 단층암의 미세구조 발달과정과 제4기 응력장에 대해 논의하였다. 대자율이방성 측정을 통해 구해진 자기미세구조로부터 단층의 운동감각을 분석한 결과, 왕산단층을 제외한 나머지 세 단층은 모두 역이동성이 우세한 단층운동에 의한 미세구조가 발달되어 있다. 단층면에 거의 평행한 편평형의 미세구조가 발달하는 점과 이방성정도가 클수록 편평형의 정도가 증가하는 특징에 근거할 때, 단층가우지의 미세구조는 점진적인 변형에 의한 최종응력변형이 기록된 것으로 해석된다. 또한, 최후기에 재활된 역단층운동으로 기존의 단층가우지 내에 존재하는 미세구조들은 모두 지워지고 최후기의 운동에 의한 미세구조만이 기록된 것으로 판단된다. 단층가우지의 자기미세구조 분석을 통해 유추된 운동감각으로부터 구해진 고응력장은 동북동-서남서 방향의 압축력이며, 이 응력장은 지진원 메커니즘, 수압파쇄시험 그리고 단층 지구조분석결과를 통해 구해진 한반도 남동부의 고응력장과 부합된다. 결론적으로 한반도 일원은 제4기 동안 동-서 내지 동북동-서남서 방향의 압축성 응력장이 지배적이었던 것으로 해석된다.

남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구: 1. 장기지역 (Palaeomagnetism of Tertiary Basins in Southern Korea: 1. Changgi Basin)

  • 김인수;강희철
    • 자원환경지질
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    • 제29권3호
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    • pp.357-367
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    • 1996
  • A total of 113 samples (basalts, tuffs, and siltstones from coal-bearing sediments) was collected from 14 sites of the Tertiary Changgi basin in southeastern Korea, and studied palaeomagnetically. Site-mean declination of the ChRM from 5 sites was found to be deflected clockwise about $30^{\circ}$. Other 5 sites showed no vertical-axis deflection of ChRM direction. In consideration of previous palaeomagnetic data from other Tertiary basins in the vicinity, it is interpreted that the deflection of ChRM directions has been caused by NNW-SSE simple shear associated with the opening of the East Sea, and the time of rotation should be about 16 Ma. Other 2 sites showed counterclockwise deflection of site-mean ChRM. These sites might be located among lager tectonic blocks which were rotating clockwise. AMS (anisotropy of magnetic susceptibility) study revealed $NE{\rightarrow}SW$ directed magnetic lineation at two tuffaceous sites. This might indicate flow direction of tuffs during the time of deposition. Most of the other sites showed load-foliation lying subparallel to the bedding plane. This must have been caused by gravitational loading acted vertically to the strata.

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천연기념물 제411호 경남 고성 덕명리 공룡화석 산지 일원 병풍바위의 형성에 관한 암석학적 연구 (A petrological study on the formation of geological heritage around Sangjogam County Park, Goseong, Gyeongsangnam-do)

  • 공달용;조형성;김재환;유영완;정승호;김태형;김종선;정종옥;김건기;권창우;손문
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제51권2호
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    • pp.78-91
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    • 2018
  • 경남 고성 상족암 일대는 화석, 연흔, 암맥, 주상절리 등 다양한 지질유산이 분포하고 있어 천연기념물 제411호(고성 덕명리 공룡과 새발자국 화석산지)로 지정되었다. 이 중 상족암의 주상절리는 해안에 인접하고 있어 아름다운 해안 경관을 이루고 있으며, 전체적인 형상은 거대한 병풍 모양을 연상케 하여 병풍바위라 불린다. 병풍바위에는 하위 퇴적층과의 경계면에 수직한 방향으로 주상절리가 특징적으로 발달하고 있다. 이번 연구에서는 병풍바위에 나타나는 주상절리를 대상으로 야외 및 현미경 관찰, 전암대자율 분석, X-선 회절 분석, 지화학 분석 등 암석 광물학적 연구와 대자율이방성(AMS) 분석을 통한 자기미세구조 연구를 수행하여 병풍바위와 주상절리의 형성과정에 대해 논의하였다. 병풍바위에 나타나는 산성 암상의 화학조성은 유문암의 조성을 가지며, 석영, 장석, 백운모, 견운모, 불투명광물 등이 관찰된다. 병풍바위에 대한 대자율이방성 분석 결과, 각 지점에서 입자들의 장 단축 방향을 나타내는 $k_1$$k_3$의 군집도가 매우 높게 나타나며, 납작한 형태의 엽리구조가 발달하고 있는데 이는 암맥, 용암류보다는 암상에서 발달하는 석리(rock fabric)로 해석된다. 결론적으로 병풍바위는 퇴적층의 층리면을 따라 관입한 암상이며, 주상절리는 관입한 유문암질 마그마의 냉각에 따른 수축에 의해 형성되었다. 이번 연구는 향후 국내에 분포하는 주상절리의 형성 메커니즘을 이해하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구 : 2. 포항분지 중부의 현무암질암 (Palaeomagnetism of Tertiary Basins in Southern Korea: 2. Basaltic Rocks in the Central Part of Pohang Basin)

  • 손문;김인수
    • 자원환경지질
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    • 제29권3호
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    • pp.369-380
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    • 1996
  • In order to determine the emplacement time and stratigraphic position of basaltic rocks in the central part of Pohang basin, palaeomagnetic investigations were conducted on 111 samples collected from 6 sites. Formation mean built from site-mean ChRM directions is $d=340.7^{\circ}$, $i=52.2^{\circ}$ (${\alpha}_{95}=6.0^{\circ}$, k=91) in the geographic coordinates. If "tilt" correction is applied regarding the plane perpendicular to the side walls of columnar joint as palaeohorizon, the formation mean becomes $d=328.7^{\circ}$, $i=43.8^{\circ}$ (${\alpha}_{95}=17.1^{\circ}$, k=13). It is to be noticed that the formation mean is deflected significantly (about $20{\sim}30^{\circ}$) counterclockwise from the Tertiary reference geomagnetic field of Eurasia, independent of "tilt" correction. This situation is very different from that of clockwise rotation of ChRM directions which has been ubiquitously observed in other Tertiary basins of south Korea, and indicates sinistral regional simple-shearing during the emplacement times of the basaltic rocks. Considering previous palaeomagnetic and AMS (anisotropy of magnetic susceptibility) data from other Tertiary regions of south Korea, the time of this sinistral shearing should be 15 Ma or directly thereafter, and this time point represents inversion from extensional to compressional tectonic regime. Magnetic foliation data obtained in this study indicate WNW-ESN compression during or directly after emplacement of the basaltic rocks, while it has known from regional tectonic study that the time of the WNW-ESN compression is about 15 Ma, when SW Honshu was rotated and the Korean strait was narrowed.

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영덕단층 북부의 기하와 운동학적 특성 (Geometry and Kinematics of the Northern Part of Yeongdeok Fault)

  • 김광연;하상민;이성준;임보성;김민철;손문
    • 광물과 암석
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    • 제36권1호
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    • pp.55-72
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    • 2023
  • 이번 연구는 영덕단층 일원을 대상으로 실시된 상세 지표지질조사에서 수집된 다양한 구조요소들의 기하와 운동학적 자료 그리고 단층암의 대자율이방성 분석 자료를 바탕으로 영덕단층의 내부구조 그리고 기하와 운동학적 특성을 규명하고자 하였다. 영덕단층은 영덕군 강구면 오포리에서 울진군 매화면 길곡리와 기성면 방율리까지 연장되며, 4.6-5.0 km (평균 4.77 km)의 우수향 수평변위로 고원생대부터 중생대에 이르는 다양한 암종을 절단하거나 암상경계를 이룬다. 영덕단층은 4개의 기하학적 분절로 구분되며, 대부분 노두에서 남-북 내지 북북서 주향에 54° 이상 고각으로 동쪽으로 경사지고 있으나 북쪽으로 갈수록 서쪽으로 54°-82° 경사지는 노두가 증가한다. 영덕단층은 모암의 암종에 따라 0.3-15 m 범위의 다양한 폭을 가진 단층핵과 단층대 내부구조의 차이를 보이는데, 이는 모암의 연성도, 구성광물, 입자크기, 이방성과 같은 물성 차이에 기인하는 것으로 해석된다. 이번 연구에서 새롭게 도출한 고응력장 및 대자율이방성 분석 결과와 기존 연구 결과를 종합하면, 영덕단층은 (1) 백악기말~신생대초에 북서-남동 최대수평응력(σHmax)과 북동-남서 최소수평응력(σHmin) 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪은 이후, (2) 신생대 고진기에 북동-남서 최대수평응력과 북서-남동 최소수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪었음을 지시한다. 이중 고진기에 발생한 우수향 주향이동운동에 의한 변형이 가장 우세하였으며 이후 지각변형은 미미하였던 것으로 해석된다.

한반도 동남부 백악기 경상분지 내 영덕단층의 기하와 운동학적 특성 (Geometry and Kinematics of the Yeongdeok Fault in the Cretaceous Gyeongsang Basin, SE Korea)

  • 서경한;하상민;이성준;강희철;손문
    • 암석학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.171-193
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    • 2019
  • 이번 연구는 영덕군 일원의 상세 지표조사를 통해 양산단층의 가지단층인 영덕단층의 내부 구조와 기하를 파악하고, 주변 퇴적층의 자세, 단층의 운동학적 자료와 단층암의 자기미세구조 분석을 통해 영덕단층의 운동학적 특성을 규명하는데 목적이 있다. 음영기복도에서 총 40 km의 연장을 보이는 영덕단층은 트라이아스기 영덕화강암, 백악기 퇴적암과 화산암을 절단하며 약 8.1 km의 우수향 수평변위를 보인다. 주로 북북서 내지 남-북 방향으로 발달하는 영덕단층은 영덕읍 화천리 이북에서 하나의 단층선으로 달리지만, 화천리 이남에서는 두 조의 단층대로 분기되는 특징을 보인다. 이들 두 조의 단층 중 서편의 것은 북북동 내지 북동 방향과 북북서 방향의 단층분절들이 지그재그 형태로 연결되는 반면, 동편의 것은 북북서 방향의 하나의 단층으로 연장되다가 영덕군 강구면에서 양산단층과 합쳐진다. 영덕단층은 대부분 지점에서 $65^{\circ}$ 이상의 고경사로 동쪽으로 경사하며, 2~15 m 폭의 단층핵과 최대 180 m 폭의 단층손상대를 가진다. 단층핵은 퇴적암류, 화산암류, 화강암 등 여러 모암으로부터 유래된 단층암으로 구성되며, 이들은 모암에 따라 뚜렷한 변형의 차이를 보인다. 화강암에서 유래된 단층핵은 주로 단층각력으로 구성되며, 10 cm 이내 폭의 단층비지대에 전단변형이 집중된다. 반면, 퇴적암에서 유래된 단층핵은 화강암의 것에 비해 두꺼우며 단층비지대와 각력대가 교호하거나 렌즈상의 모암을 단층비지대가 에워싸며 발달한다. 단층대와 인접한 퇴적층의 자세는 주 단층면과 가까워지면 단층면의 자세와 유사하게 고각으로 경동된다. 단층활면 및 전단단열에서 관찰된 운동 자료와 단층암의 대자율이방성 분석결과는 영덕단층이 북서-남동 방향 최대수평응력 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪은 이후 북동-남서 방향 최대수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪었으며, 우수향 주향이동운동에 의한 변형 특성이 우세하게 기록되어 있다. 이번 연구를 통해 얻어진 영덕단층의 운동사를 기존 양산단층의 운동사와 비교해본 결과, 두 단층의 주향이 다소 차이가 있음에도 불구하고 백악기 말의 북서-남동 방향 최대수평응력과 고제3기의 북동-남서 방향 최대수평응력 하에서 각각 좌수향과 우수향 주향이동의 동일한 감각으로 운동한 것으로 판단된다.