• Title/Summary/Keyword: Bouguer gravity anomaly

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중력이상을 이용한 한반도 모호면 추출에 관한 연구 (Extraction of Moho Undulation of the Korean Peninsula from Gravity Anom-alies)

  • 김정우;조진동;김원균;민경덕;황재하;이윤수;박찬홍;권재현;황종선
    • 자원환경지질
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    • 제36권3호
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    • pp.213-223
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    • 2003
  • 중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다. 중력이상값은 인공위성고도레이더 관측값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 파동수대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각균형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 후리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 비교적 낮은 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 추출된 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km이며, 최소 및 최대 심도는 각 각 20.3, 36.6km로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 파동수대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 지각균형설의 가정이 얼마나 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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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팔공산화강암체와 그 인근지역에서의 중력탐사 연구 (Gravity Survey Around the Palgongsan Granitic Body and Its Vicinity)

  • 황종선;민경덕;최철;유상훈
    • 자원환경지질
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    • 제36권4호
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    • pp.305-312
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    • 2003
  • 본 연구는 중력자료를 이용하여 팔공산화강암체의 분포양샹, 인근지역의 지하 지질 및 지질구조, 경상분지와 영남 육괴와의 관계규명 등을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구지역은 북위 35$^{\circ}$45'-36$^{\circ}$21', 동경 128$^{\circ}$15'-129$^{\circ}$00'에 해당한다. 중력자료는 서울대학교, 한국지질자원연구원, 부산대학교 및 연세대학교에서 측정한 기존의 중력자료 826개와 팔공산 화강암체를 포함하는 주변지역에서 금번에 측정된 중력자료 140개에 대해 계기보정, 조석보정, 위도보정, 푸리에어보정, 부게보정, 대기보정, 지형보정을 실시하여 부게중력이상을 구하였다. 연구지역의 부게중력이상은 -12.88∼26.01 mgal의 분포를 보이며, 평균치는 11.27mgal이다. 연구지역의 서쪽에 위치한 영남육괴에서는 평균에 비해 상당히 낮은 저 이상대를 보이며, 연구지역의 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 이상값이 높아진다. 팔공산화강암체와 영남육괴 분포지역에서 부게중력이상이 낮게 나타나는 것은 이들의 밀도가 경상분지의 퇴적암보다 낮기 때문인 것으로 해석된다. 부게중력이상으로부터 지하에 존재하는 밀도 불연속면의 평균심도를 구하기 위해 진폭스펙트럼과 공간주파수를 이용한 파워스펙트럼분석을 실시한 결과, 밀도 불연속면의 평균 심도는 4.9 km와 10.4 km이며, 이는 각각 분지기반암과 콘라드면의 평균심도로 해석된다. 연구지역의 동쪽에서 갑자기 낮아지는 저이상대는 신령단층과 노고산 환상단층의 영향으로 해석된다 2차원 모델링에 의한 팔공산화강암체의 심도는 연구지역의 중앙을 기준으로 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 감소한다. 각 측선의 2차원 모델링에 의한 팔공산화강암체의 분포 심도가 두 지점에서 첨예하게 깊게 나타나며, 각자의 심도는 측선 AAl에서는 5.3 km, 측선 BBl에서는 팔공산화강암체의 최대심도인 약 7 km이다. 또한, 팔공산화강암체 주변의 천부지역에는 작은 화강암체들이 관입해 있음을 알 수 있다. 각 측선별 2차원 모델링에 의해 얻어진 자료의 보간을 통해 구현한 3차원 해석으로부터 팔공산화강암체의 뿌리는 지표에 나타나는 팔공산화강암체를 중심으로 남서쪽부근에 위치하며, 지하에 분포하는 팔공산화강암체의 전체 부피는 약 31.211$Km^3$으로 추정된다.

비탈면 위험도 평가를 위한 중력장 해석 및 모델링 (Risk Assessment of Cut Slope by Gravity Field Interpretation and Modelling)

  • 최승찬;김성욱;최은경;이영재;장현익
    • 지질공학
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    • 제31권4호
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    • pp.533-540
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    • 2021
  • 비탈면 안전성과 밀접한 관련이 있는 내부 상태를 평가하는 방법으로 복합지구물리탐사와 지반의 밀도모델링을 수행하였다. 완전부게이상 분포로부터 풍화대의 규모와 신선한 기반암의 분포 위치를 확인할 수 있었다. 오일러 디콘볼루션 역산법으로 비탈면 중앙부의 신선한 기반암은 주변에 비해 10 m 정도 깊은 30 m 깊이에 분포하고 저밀도의 풍화대 두께가 증가한다. 이러한 경향은 전기비저항 분포에서 관찰되는 저비저항과 고비저항대의 깊이와 일치한다. 비탈면 지반의 밀도 모델은 암반의 차별풍화대의 분도와 유사하게 나타났으며 이러한 결과로부터 중력장 해석을 이용한 밀도 모델링이 비탈면의 내적인 상태변화와 안전성 해석에 활용될 수 있고 노출된 암반에서 풍화대의 형상을 파악하는 방법으로써 적합함을 시사한다.

한반도 동남부에 분포하는 제3기 퇴적분지에 대한 중력탐사 (Gravity Survey of the Tertiary Basin in the Southern Part of Korean Peninsula)

  • 민경덕;방성수;현용호
    • 자원환경지질
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    • 제25권2호
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    • pp.167-177
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    • 1992
  • The gravity measurement has been conducted at 53 and 34 stations with an interval of 1~1.5 km along the national roads of about 47 km and 34 km running from Duksungri to Yangpori and from Angangri to Byungpori, Kyungsangbookdo, respectively. The subsurface geology and geologic structure of Tertiary Pohang and Janggi basins along two survey lines are interpreted quantitatively by applying Fourier series and Talwani methods for Bouguer gravity anomaly. The depths of Conrad discontinuity vary from 11.8 to 12.5 km and 11.5 to 13.2 km along the survey lines between Duksungri and Yangpori, and Angangri and Byungpori, respectively. The depths of pre-Cambrian Gneiss complex underneath Kyungsang Supergroup vary from 3.8 to 4.2 km and 3.8 to 4.6 km along the survey lines between Duksungri and Yangpori, and Angangri and Byungpori, respectively. Massive granite bodies which are not exposed along the survey line between Duksungri and Yangpori are distributed on a large scale at the subsurface between Duksungri and Ochun, and Daegokri and Yangpori. Along the survey line between Angangri and Byungpori, it is exposed at Angangri, and extends underneath Chungrimdong, Pohang city. Andesite is distributed on a small scale underneath Pohang city and Ochun. The thicknesses of Tertiary Yonil and Janggi Groups are 0.2~0.9 km and 0.1~0.5 km, respectively. The Tuffaceous rocks which are the lowest formation of Tertiary sedimentary rocks are distributed with the thickness of 0.2 km at the surface and between Kyungsang Supergroup and Yonil or Janggi Groups. The Yonil and Janggi Groups are in fault contact by a fault running through Ochun and Chungrimdong, Pohang city. Two other faults are newly found near Heunghae-eup and Hyungsan river.

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지구물리 자료를 이용한 한일공동개발구역 일원의 구조 해석 (Study on the Structure of the Korea-Japan Joint Development Zone by Means of Geophysical Data)

  • 하정원;허식;임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권1호
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    • pp.23-36
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    • 2024
  • 이 논문에서는 중력, 자력, 및 탄성파 자료를 이용하여 한일공동개발구역(Korea-Japan Joint Development Zone, JDZ)의 구조를 분석했다. 중력과 자력 자료를 분석한 결과 제주 분지 일원에서 낮은 중력 및 자력 이상을 보이는 영역이 확인되었다. 또한, 분지 경계를 확인하기 위하여 부게 이상 자료에 총수평 기울기(total horizontal gradients)를, 그리고 총자기 이상 자료에 어넬리틱 시그널(analytic signal)을 적용한 결과 분지 경계를 확인할 수 있었다. 높은 대자율을 보이는 타이완-신지 벨트는 북동-남서 방향으로 JDZ의 중심을 가로지르고 있으며 관입암체로 추정되는 암상들이 JDZ에 산발적으로 나타난다. 3차원 자력 및 중력 역산 결과는 대자율과 밀도의 높은 상관 관계를 보였다. 제주 분지와 호 분지에서 낮은 밀도 분포를 나타내며 타이완-신지 벨트에서는 높은 대자율 분포를 보여준다. 제주 분지 일원 측선에서 밀도 단면도와 탄성파 단면도를 비교한 결과 높은 밀도는 화성 활동에 의한 암상(sill), 지루(horst), 기반암 상승부와 연관 있으며 낮은 밀도는 기반암이 함몰된 지구(graben)과 연관된 것으로 해석된다. 이 결과는 탄성파 자료와 중자력 자료를 활용한 융합 해석법이 JDZ 일원의 지하구조 특성을 효과적으로 파악할 수 있음을 제시한다.

중력탐사(重力探査)에 의(依)한 경상층군내(慶尙層群內) 왜관(倭館)-포항간(浦項間)의 지하구조(地下構造) 연구(硏究) (Gravity Survey on the Subsurface Structure between Waekwan-Pohang in Kyoungsang Basin)

  • 민경덕;정종대
    • 자원환경지질
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    • 제18권4호
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    • pp.321-329
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    • 1985
  • The gravity measurement has been conducted at 113 stations with an interval of about 1km along the national road of about 120km running from Busangdong to Pohang through Waekwan, Daegu, Youngchun and Aankang. The subsurface geology and structure along the survey line is interpreted from Bouguer anomaly by applying Fourier method and Talwani method for two dimensional body. The mean depth of Moho discontinuity is 31.4km, and the depth decreases very slowly from inner continent toward east coast. The depth of Conrad discontinuity increases from 11km at the east coastal area to 17km at the inner continental area, and especially increases rapidly in the area between Waekwan to Busangdong. The depth of basement of Kyoungsang Basin inereases from near Waekwan toward Daegu upto about 4. 8km, and increases rapidly to reach the maximum depth of about 8.5km at 8km east of Daegu. But it starts to decrease from the place of 10km west of Youngchun, and is about 7.2km at Youngchun and about 6km at 6km east of Youngchun. The depth starts to increase smoothly beyond this point, and is 7km at 15km east of Youngchun. From this point, the depth starts to decrease again, and is about 3.8km at Ankang. The depth of basement of Pohang Basin is 500m at Pohang and about 650m at 5km west of Pohang. A massive granite body which is considered to be a part of Palgongsan Granite exposed at the depth of 1. 5km at 9km west of Youngchun. Another massive granite body is situated underneath the Pohang Basin at depth of 1.5 to 2km, and sedimentary rocks of Kyoungsang Group and volcanic rocks are distributed between Pohang Basin and this granite body. Finally, Yangsan Fault is identified at about 2.5km east of Ankang.

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한반도 남동부 포항-울산지역 심부 지질구조 분석을 위한 중력장 해석 (Gravity Field Interpretation for the Deep Geological Structure Analysis in Pohang-Ulsan, Southeastern Korean Peninsula)

  • 손유진;최승찬;유인창
    • 자원환경지질
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    • 제53권5호
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    • pp.597-608
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    • 2020
  • 규모 5 이상의 경주지진과 포항지진이 발생한 이후에도 한반도 남동부에서는 여전히 수백 건의 여진과 미소 지진이 발생하고 있다. 이러한 현상은 응력이 계속 작용하고 있다는 것을 의미하며, 또 다른 큰 지진이 발생할 수도 있음을 암시한다. 따라서 본 연구에서는 한반도 남동부 포항-울산지역의 심부 지질구조를 분석하기 위해 중력장 해석 방법을 사용하였다. 먼저 연구지역의 부족한 중력 데이터를 수집하기 위해, 중력 탐사를 시행하여 기존 자료보다 정밀한 부게 중력이상을 계산하였다. 중력이상 데이터를 바탕으로 역산 방법인 "곡률 분석 (Curvature analysis)"과 "오일러 곱풀기 방법(Euler deconvolution method)"을 이용하여, 한반도 남동부의 심부 단층의 위치 및 방향성과 최대 깊이를 분석하였다. 그 결과, 본 연구지역에는 최소 6개의 심부 단층(C1~C6)이 존재하는 것으로 해석된다. 심부 단층선 C1은 방향성과 위치가 연일구조선과 일치하는 것으로 보아, 연일구조선이 최대 약 4000m 깊이까지 이어져 있는 것으로 해석된다. 심부 단층선 C2는 여러 개의 분절된 단층들로 이루어져 있으며, 지표의 단층들과 잘 대비된다. 심부 단층선 C3, C4와 C5는 북서-남동 방향의 울산단층과 평행한 방향성을 가지는 것으로 분석되며, 초기 백악기에 남북 방향의 응력을 받아 형성되었으나 퇴적물에 덮여 지표에 드러나지 않는 것으로 판단된다. 심부 단층선 C6는 북동-남서 방향성을 가지며, 어일분지의 동쪽 경계단층이 심부로 이어져 있는 것으로 사료된다. 분석한 심부 단층선과 미소 지진 발생 현황을 대비한 결과, 심부 단층선 C1과 2018년~2019년 동안 한반도 남동부에서 발생한 미소 지진의 분포가 대략 일치하는 것을 확인하였다. 이는 심부에 존재하는 단층과 최근 발생하는 지진이 연관이 있다는 것을 시사한다.

한반도 남부지역의 3-D 속도 토모그래피 (3-D Crustal Velocity Tomography in the Southern Part of The Korean Peninsula)

  • 김소구;이청하
    • 자원환경지질
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    • 제31권2호
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    • pp.127-139
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    • 1998
  • 직접, 반사, 굴절파에 의한 3차원 속도구조를 위한 동시역산기술을 포항, 경상분지, 영남육괴 등 한반도 남부지역에 응용하였다. 44개 지진의 총 554개 지진 파선의 Pg, Sg, PmP, SmS, Pn, 그리고 Sn 위상의 주행시간은 진앙과 지각구조를 계산하기위해 사용하였다. 토모그래피 역산을 위해 수평으로는 $0.5^{\circ}$의 grid로 이루어진 $6{\times}6$ 블록과 수직으로 4 km 두께의 8개층으로 이루어진 블록모델을 사용하였다. 3차원 속도 토모그래피 역산 결과 모호면에서 지표까지 8개층으로된 속도 깊이의 단면도를 작성하였으며, 수평속도분포는 위도와 경도별로 10개 수평속도 분포도를 작성하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 본 연구지역에서 퇴적암의 평균 속도는 5.04 km/sec, 두께는 3~4 km. 기반암의 평균속도는 6.11 km/sec임을 알았다. 그리고 천부층의 속도 변화는 남부지역을 대상으로 관측한 부우게 중력이상(Cho et al., 1997)과 일치하는 것을 알았다. 2) 상부지각에의 수평 속도분포는 변화가 매우 크며 콘라드 밑의 하부지각의 수평 속도분포는 거의 일정함을 알았다. 3) 모호면의 평균깊이는 30.4 km, 평균속도는 8.01 km/sec로 나타났다. 4) 퇴적층의 속도와 두께, 상부지각의 두께, 속도 그리고 모양, 모호면의 깊이와 모양 등에서 영남육괴, 경상분지, 그리고 포항분지의 차이를 명백히 찾을 수 있었다. 5) 경주, 포항지역 부근의 심부단층이 상부지각의 하부까지 연장된 정단층 또는 트러스트 단층임을 알았다.

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