• 제목/요약/키워드: Bouguer anomaly

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동해 울릉분지 북동부지역의 지구물리학적 특성 및 지구조 연구 (A Study on the Geophysical Characteristics and Geological Structure of the Northeastern Part of the Ulleung Basin in the East Sea)

  • 김창환;박찬홍
    • 자원환경지질
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    • 제43권6호
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    • pp.625-636
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    • 2010
  • 본 연구에서는 울릉분지 북동부지역에서 획득한 중력, 자력, 수심자료 등 지구물리자료를 이용하여 이 지역의 지구물리학적 특성 및 지구조를 고찰하고자 하였다. 각각의 자료는 조사기간 및 사용 장비의 차이로 인하여 자료간의 오차가 나타나는데 상대적인 보정을 실시한 후 통합하였다. 울릉분지 북동부에 위치한 연구지역은 울릉도와 독도해산들, 그리고 한국해저간극으로 이루어져 있으며 최대수섬은 약 -2500 m를 보인다. 후리에어이상는 지형의 영향을 잘 반영하며 전체적으로는 울릉도와 독도 및 해산들에서 높은 값을 보인다. 부게이상은 해산들에 의한 국지적인 이상치를 보이지만 한국해저간극 및 울릉분지를 중심으로 고이상을 보이는데 이는 맨틀상승에 의한 영향이라 판단된다. 자기이상도를 살펴보면 화산체(섬과 해산들)들을 중심으로 복잡한 자기이상대를 나탄낸다. 연구지역 부게중력이상의 파워스펙트럼 분석으로부터 계산된 연구지역 모호면의 평균 깊이는 -16.1 km로 나타났다. 이 파워스펙트럼 분석을 이용하여 모호면 심도 역산을 수행하였다. 이 역산법으로 계산된 모호면의 심도는 한국해저간극지역에서 -16~17 km 정도이며 오끼뱅크 및 울릉도의 북서부쪽으로 갈수록 심도가 깊어지는 결과가 나타났다. 이 역산결과는 울릉분지의 해양지 각이 일반적인 해양지각에 비해 두껍다는 기존 결과와 일치한다. 2차원 중력 모델링 결과에서도 모호면의 심도가 해저면지진계 탐사측선이 지나가는 안용복해산과 독도 사이의 한국해저간극지역에서 얕은 것을 볼 수 있으며 오끼뱅크쪽으로 갈수록 깊어진다. 자화분포도에서는 울릉도와 독도 등 화산체에 의한 강한 자기이상대에 의해 나타나는 자화 분포대를 제외하면 주로 북동-남서방향의 선형배열이 나타난다. 섬도역산 결과, 2차원 중력모델링 및 자화분포 결과를 종합해보면 동해의 생성사 울릉분지의 가능성 있는 spreading center(해저면 확장중심) 위치가 한국해저간극에서부터 울릉분지까지 북동-남서 방향일 것이라는 기존 논문들의 주장과 부합된다고 판단된다.

추가령단층대의 중력장 데이터 해석 (Expected Segmentation of the Chugaryung Fault System Estimated by the Gravity Field Interpretation)

  • 최승찬;최은경;김성욱;이영철
    • 자원환경지질
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    • 제54권6호
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    • pp.743-752
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    • 2021
  • 추가령 단층대가 발달하는 서울-경기 지역에서 단층의 3차원적인 규모를 확인하기 위해서, 곡률 분석(Curvature analysis)과 오일러 디콘볼루션(Euler deconvolution) 등의 중력장 해석 방법을 이용하여 잔여 중력이상을 해석하였다. 또한 2000년 이후 발생한 진앙과 비교하여 단열 특성을 비교하였다. 부게이상에서 포천단층은 경기 북부에서 서울의 중심부를 지나서 서해안 지역까지 연결된 약 100 km 단층으로 진앙이 빈도가 높아 활성 단층의 가능성이 있고, 단층을 경계로 동서 방향으로 7 km 정도의 변위가 관찰된다. 왕숙천단층은 서울을 중심으로 북동부와 서남부로 분절되어 있으나 지하에서 연결을 암시하는 단층 분절로 추정되는 중력이상대가 관찰된다. 특히 2010년 시흥에서 발생한 규모 3.0의 지진은 남북 방향으로 발달하는 20 km 길이의 단층에 의한 것으로 판단된다. 동두천단층의 서쪽 지역(≒5,500 m)은 중력경계면이 동쪽 지역(≒4,000 m)보다 깊게 나타나며 이는 동두천단층을 중심으로 서쪽 지역과 동쪽 지역의 지구조적인 운동이 다르다는 것을 시사한다. 동두천단층에서 발달한 파쇄대의 최대 깊이는 약 6,500 m이며 연구 지역에서는 가장 깊다. 포천 단층은 약 6,000 m, 왕숙천 단층은 약 5,000 m, 경강 단층은 약 6,000 m 깊이까지 파쇄대가 연장되는 것으로 판단된다.

일본 노토 반도 북쪽 연안의 복합 항공 중력탐사 (An integrated airborne gravity survey of an offshore area near the northern Noto Peninsula, Japan)

  • Komazawa, Masao;Okuma, Shigeo;Segawa, Jiro
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권1호
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    • pp.88-95
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    • 2010
  • 천부와 광역적인 지체 구조를 해석하기 위하여 일본 혼슈섬 중부에 위치한 노토 반도 연안을 따라 2008년 10월 헬리콥터를 이용한 항공 중력 탐사를 수행하였다. 항공탐사 측선은 총 700 km 정도이며, 세 개의 교차측선을 포함하여 2 km 간격으로 연안에서 20 km 이내에서 수행되었다. 항공탐사를 통해 해석된 부게 이상은 육상탐사와 선상탐사의 결과와 잘 부합하고 있으며, 해안으로 갈수록 중력값이 감소하는 패턴 및 선행연구 결과로 알려진 와지마만의 특성을 잘 보여주고 있어 타당성 있는 항공 탐사 결과임을 확인할 수 있었다. 이번 연구에서 제안하는 항공중력 시스템은 공간적으로 2km 정도의 해상도를 제공해 주고 있다. 항공탐사 결과를 기준변의 자료로 보정해 주기 위하여 항공, 선상, 육상 탐사 결과를 모두 이용하였으며, 이를 위하여 입체각을 이용한 수치 적분을 반복적으로 수행하였다. 최종적으로는 해발 300 m 높이의 중력 이상값으로 계산하였다. 그러나, 선상중력자료와의 자연스러운 자료 통합을 수행하기 위해서는 2-5 mGal 정도의 추가 보정이 필요하였으며, 이를 고려하면, 이번 항공 중력 측정 자료는 2-g mGal 의 오차 범위를 갖는 것으로 판단된다.

장성호 하류지역의 지하지질구조 (Subsurtace Geological Structure of the Downstream Area of the Jangsung Lake)

  • 김성균;김용준;오진용;김민선;서구원
    • 지질공학
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    • 제7권2호
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    • pp.101-112
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    • 1997
  • 단층의 위치와 기하학적 형태를 결정하기 위하여 장성호 하류지역에서 광주단층을 가로 지르는 측선을 설정하여 중력과 전기 비저항 탐사를 수행하였다. 비저항탐사에서는 3개의 측선에 대하여 쌍극자법을 적용하였으며, 각 측선의 길이는 500m이고 전극간격은 25m이다. 비저항자료는 비저항해석에 널리 사용되고 있는 컴퓨터프로그램 "RESIS"를 이용하여 해석하였으며, 3개 측선에 대한 비저항 단면도를 얻었다. 이 단면도를 해석한 결과 광주단층과 관련된 두 개의 큰 파쇄대가 인지되었다. 중력은 측선상에서 평균 40m 간격으로 총 80개를 측정하였으며, 좀 더 정밀한 Bouguer 이상값을 얻기 위하여 간이 수준측량을 병행하였다. 역해법으로 결정한 지하밀도불연속면의 깊이는 약 650m와 120m에 나타나며, 전자는 쥬라기 화강암류와 백악기 화산암류의 경계를, 후자는 충적층의 깊이를 나타내는 것으로 생각된다. 역해법으로 얻어진 결과와 기존의 지질도, 지질단면도 및 전기비저항 연구결과를 초기모델로 하여 측정된 Bouguer이상을 만족하는 지하구조를 순해법으로 결정하였다. 그 결과 광주단층은 장력장내에서 형성된 고각의 정단층으로 나타났다.

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A GRAVITY STUDY OF THE TRIASSIC VALLEY IN SOUTHERN CONNECTICUT

  • Chang, Chung Chin
    • 자원환경지질
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    • 제2권2호
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    • pp.1-35
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    • 1969
  • 미합중국(美合衆國) Connecticut의 Triassic 기분지(紀盆地)에 대하여 중력탐사방법(重力探査方法)에 의(依)한 지하지질구조(地下地質構造) 및 퇴적과정(堆積過程)을 규명하였다. 총측점수(總測點數) 약(約) 800 점(點)에 대한 중력측정치(重力測定値)를 Bouguer 방법(方法)에 의(依)한 Bouguer 중력이상도(重力異常圖)를 작성(作成)하였으며 7개(七個) 중력단면도(重力斷面圖)를 선정(選定)하여 지하지질구조(地下地質構造)에 대한 정량적(定量的) 해석(解析)을 가(加)하였다. 잔류중력이상치(殘留重力異常値)(Residual gravity anomaly)를 계산(計算)하기 위하여 (1) "Grid-residual" 방법과 (2) "Profile smoothing" 방법을 적용하였던바 본지역(本地域)의 지질구조(地質構造)를 파악하기 위해서는 "Profile smoothing" 방법이 적합함이 증명되었다. 지질적(地質的) 증거(證據)와 잔류중력(殘留重力) 이상치(異常値)의 정량적(定量的) 해석(解析)으로부터 다음과 같은 결론(結論)을 얻을 수 있다. (1) Triassic 분지(盆地)의 최탐부(最探部)는 지질학적(地質學的)으로 추정(推定)된 것과는 달리 분지(盆地)의 중앙부(中央部)에 위치(位置)한다. (2) Triassic 분지(盆地)는 연속적(連續的) 계단식(階斷式) 단층(斷層)에 의(依)하여 형성(形成)되었다. (3) 퇴적암층(堆積岩層)에 협재(挾在)되어있는 현무암층(玄武岩層)과 현무암질암맥(玄武岩質岩脈)의 근원(根源)이라고 추정되는 고밀도(高密度)의 암체(岩體)가 Chesire 지역(地域)과 Gaillard 지역(地域) 지하(地下)에 부존(賦存)한다. (5) Triassic 분지(盆地)의 반저(盤底)는 지질적(地質的) 추산(推算)과는 달리 분지(盆地)의 중앙부(中央部)가 동부경계단층부(東部境界斷層部)(Eastern Border Fault)하부(下部)보다 약 7,000 feet 깊은것으로 판단(判斷)된다. (5) 퇴적암층(堆積岩層)의 동경(東頃)은 본분지(本盆地)에 퇴적(堆積)이 완료(完了)된 후 분지(盆地)의 서경부(西境部)(Western Border)에 융기의 축(軸)이 있었기 때문이다. (6) Triassic 분지(盆地)의 지각후(地殼厚)("Moho"까지이 깊이)는 약 14 mi1e이며 동부(東部)및서부고지대(西部高地帶)(Eastern and Western Highlands)는 각각 20 mile 및 19 mile이다.

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부산일원(釜山一圓) 연안해빈사(沿岸海賓砂)의 퇴적학적(堆積學的) 연구(硏究) (Sedimentological Study of Littoral Beach Sand in Busan Area, South Korea)

  • 이유대;최광선
    • 자원환경지질
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    • 제16권2호
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    • pp.65-78
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    • 1983
  • This report deals with the sedimentological study of the littoral sand of beaches in the Busan area. The purpose of this report is to know the grain size, mineralogical composition, heavy mineral and clay mineral of the beach sands, and gravity measurements of the Nagdong River Deltas. 1) As a whole, the littoral sand of the beaches are composed of uniformly medium grained, moderately sorted and nearly symmetrical. The barrier sand of the Nagdong Estuary is composed of fine grained, well sorted and nearly symmetrical. 2) The littoral sand of the beaches is transported by saltation and rolling. The barrier sand of the Nagdong Estuary is transported by suspension and saltation. 3) In the littoral sand of the beaches, the ratio of feldspar to quartz is 1 :2.31 and in the barrier sand of the Nagdong Estuary 1:1.40. 4) The content of heavy mineral of samples ranges from 0.54 to 3.87 %. The principal heavy minerals are hornblende, pyroxene, epidote, garnet, leucoxene, zircon, apatite, magnetite, hematite and ilmenite with minor accessories of rutile and olivine. 5) The x-ray diffraction analysis of the clay mineral informs the existence of quartz, feldspar, kaolinite and montmorillonite. The montmorillonite is considered to have been derived from the alteration of acidic volcanic rocks. 6) To determine the depositional structure of the Nagdong Estuary, Gravity measurements were made. Free air anomaly ranges from 14.5 mgal to 33.5 mgal and Bouguer anomaly ranges from 14.3 to 23.5 mgal and both are closely related to the topography. According to the interpreted layer structure, the upper layer composing sand, silt and clay, the intermediate layer composing sand with gravel, the lower layer composing weathered and soft rock, and bed rock composing hornfels or andesite. 7) The depositional environments of the study, the littoral area is dominated by the marine environment and the Nagdong Estuary by the mixed environment.

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Subsurface Structure of the Yeongdong Basin by Analyzing Aeromagnetic and Gravity Data

  • Kim, Kyung-Jin;Kwon, Byung-Doo
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.87-96
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    • 2002
  • Aeromagnetic and gravity data were analyzed to delineate the subsurface structure of the Yeongdong basin and its related fault movement in the Okcheon fold belt. The aeromagnetic data of the total intensity (KIGAM, 1983) were reduced to the pole and three dimensional inverse modeling, which considers topography of the survey area in the modeling process, were carried out. The apparent susceptibility map obtained by three dimensional magnetic inversion, as well as the observed aeromagnetic anomaly itself, show clearly the gross structural trend of the Yeongdong basin in the direction on between $N30^{\circ}E$ and $N45^{\circ}E$. Gravity survey was carried out along the profile, of which the length is about 18.2 km across the basin. Maximum relative Bouguer anomaly is about 7 mgals. Both forward and inverse modeling were also carried out for gravity analysis. The magnetic and gravity results show that the Yeongdong basin is developed by the force which had created the NE-SW trending the magnetic anomalies. The susceptibility contrast around Yeongdong fault is apparent, and the southeastern boundary of the basin is clearly defined. The basement depth of the basin appears to be about 1.1 km beneath the sea level, and the width of the basin is estimated to be 7 km based on the simultaneous analysis of gravity and magnetic profiles. There exists an unconformity between the sedimentary rocks and the gneiss at the southeastern boundary, which is the Yeongdong fault, and granodiorite is intruded at the northwestern boundary of the basin. Our results of gravity and magnetic data analysis support that the Yeongdong basin is a pull-apart basin formed by the left-stepping sinistral strike-slip fault, which formed the Okcheon fold belt.

남부 필리핀해 Ayu Trough에서의 지형과 선상지구물리 관측: 지각 확장과 구조 고찰 (Bathymetry and Marine Geophysical Observations of the Ayu Trough, Southern Philippine Sea: Implications for Crustal Extension and Structure)

  • 정미숙;이상묵
    • Ocean and Polar Research
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    • 제24권3호
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    • pp.179-187
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    • 2002
  • The Ayu Trough, located in the southern end of the Philippine Sea, represents a divergent boundary between the Philippine Sea and the Caroline Plates. A detailed geophysical survey was carried out in the Ayu Trough by R/V Onnuri. Topographically, the Ayu Trough resembles an slow spreading ridge. The trough can be divided into three sections: the south $(0^{\circ}-1^{\circ}30'N),\;middle\;(1^{\circ}30'-4^{\circ}N)$, and north $(4^{\circ}-6^{\circ}30'N)$. The seafloor in the middle section is characterized by features asymmetric with respect to the axis. These features were probably produced by NW-SE and NNW-SSE extensions and seem to support the argument that the opening of the Ayu Trough occurred in an oblique fashion. Farther south, a long transform fault but with a short offset defines the boundary between middle and southern sections. The axial depth increases a stepwise to the south of $1^{\circ}30'N$. A clear difference can be seen between the southern and middle sections with the latter exhibiting much higher mantle Bouguer anomaly values in the axial region. The anomaly indicates that the axial crust perhaps experienced a much higher degree of extension in the middle than in the southern section. The analyses of magnetic field data reveal that the region beyond 100km exhibits considerable variations, whereas the magnetic anomalies within 100km from the trough axis are very much subdued. This observation suggests that the opening of the Ayu Trough involved an initial stage of rifting of existing volcanic arcs, followed by production of new seafloor.

독도 및 그 주변 해산 중력 이상의 지구조적 해석 (Structural Implications of Gravity Anomalies around Dok Island and its Surrounding Seamounts in the East Sea)

  • 김원균;김창환;박찬홍;한현철;권문상;민경덕;김백수;최영섭
    • 자원환경지질
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    • 제33권6호
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    • pp.537-545
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    • 2000
  • Shipborne gravity data are analyzed to investigate crustal structure under Dok Island and its surrounding seamounts located in border of Ulleung Basin and Oki Bank in the East Sea. Relatively low free-air gravity anomaly compared with the volume of seamounts may be explainable by isostatic compensation. From 1 st to 3rd Dokdo Seamounts, the decrease of free-air and Bouguer gravity anomalies implies the different degree of isostatic compensation, crustal thickness or/and density contrast. 3-D gravity modelling shows that seamounts have the mirror roots for regional Airy isostatic compensation, and from Ulleung Basin to Oki Bank, Moho discontinuity deepens and the density of crust is decreases. The results infer that study area is transitional zone from thin oceanic to thick continental crust. The depth of Moho discontinuity is about 15∼16 km, which may be interpreted as an uplifting of Mantle to shallow depth comparing with other borders of the Ulleung Basin.

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중력 및 자력자료를 이용한 황해 남서부해역의 지구물리학적 특성 및 광역 지구조 연구 (A Study on Geophysical Characteristics and Regional Geological Structures of the Southwestern Yellow Sea of Korea using Gravity and Magnetic Data)

  • 김창환;박찬홍
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.214-224
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    • 2010
  • 황해 서남부 지역의 지구물리학적 특성을 연구하고 지구조를 분석하기 위하여 한국해양연구원에서는 2003, 2004과 2005년에 이 해역에 대하여 중력 및 자력탐사를 수행하였다. 황해는 몇 개의 분지를 가지고 있으며 연구지역 또한 흑산분지와 동중국해분지 일부분을 포함하고 있다. 연구지역의 해저지형은 남서쪽 중국쪽으로부터 북동쪽 한국쪽으로 가면서 깊어지며 약 -40 m에서 약 -150 m까지의 수심 범위를 나타내고 전반적으로 완만한 기복과 경사를 보인다. 중력이상은 완만한 해저지형의 변화보다는 기반암의 영향을 받는 것으로 판단된다. 해상중력자료 및 인공위성 중력자료를 함께 사용한 중력이상은 연구지역의 북동쪽으로 높은 값을 보이며 흑산분지 남쪽으로 원형의 낮은 이상대가 나타난다. 부게이상의 아날니틱신호는 분지경계면 부근에서 고이상대들이 나타난다. 자기이상과 자기이상의 아날니틱신호에서는 화성암체 관입에 기인한 복잡한 이상들이 북쪽에 분포하고 남쪽은 완만한 변화를 보이는 것으로 보아 화성암체 관입이 연구지역 북쪽에 비해 많이 나타나지 않은 것으로 판단된다. 연구지역의 부게중력이상과 자기이상의 파워스펙트럼 분석은 모호면의 깊이를 약 30.2-28.3 km로 보여주며, 기반암은 약 8.4-8 km이며, 제 3기 에오세의 부정합면은 약 1.5-1.7 km 정도 인 것으로 나타난다. 부게중력이상의 역산에 의한 모호면의 깊이는 연구지역의 서쪽인 중국쪽이 동쪽인 한국쪽에 비해 약간 깊게 나타난다. 2차원 중력모델링에서 지각구조들의 깊이 및 화성암 관입체의 위치 등 결과가 아날니틱신호 분석, 파워스펙트럼 분석 및 역산의 결과와 잘 부합된다.