Magnetic anisotropy of a total of 213 independently oriented Tertiary rock samples from Pohang-Ulsan area has been studied. The sampled strata comprise basalts, tuffs and black shale, and range in age from Eocene to Miocene. The previous palaeomagnetic studies indicate that their magnetic carrier minerals are titanomagnetites. Among 23 sampled sites, 11 sites were found to preserve magnetic load foliation parallel to the bedding plane caused by the Iithostatic load of the overlying strata. Other 4 sites showed magnetic lineation indicating the flow direction of lava and tuffs. The remaining 8 sites revealed the magnetic tectonic foliation nearly vertical to the bedding plane. This magnetic foliation is interpreted to be generated by tectonic compression which acted nearly horizontally during the solidification stage of the strata. The compression directions deduced from the tectonic foliation of the 8 sites can be grouped into internally very consistent two group: a N-S trending one and the other WNW-ESE trending one. It is interpreted that the former N-S compression was associated with the N-S spreading of the East Sea(Sea of Japan) and the dextral strike-slip movement of the Yangsan-Ulsan fault system. The latter WNW-ESE compression is interpreted to represent the folding and reverse faulting activity in the Korean and Tsushima straits during middle/late Miocene times.
A study of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) have been carried out to understand the tectonic stress field of late Cretaceous-Tertiary strata in Yangsan area. A total of 119 independently oriented core samples were collected from 9 sites throughout the area. The study results show that 5 sites are characterized by load foliation, and 4 sites by tectonic foliation. Load foliations caused by the weight of the overlying strata occur in the central part of the study area. Tectonic foliations created by compressional tectonic force show a regional variation in direction: Direction of compression axes derived from tectonic foliation in the southern part of the study area is approximately WNW-ESE, while it changes into NE-SW northern part of the study area. Such compressional directions are compatible with the lineament directions in each area.
경상분지 남동부에 위치한 양산단층 동편의 화강암질암, 화산암류, 퇴적암류를 대상으로 총 77개 지점으로부터 독립적으로 정향된 542개의 코어시료를 채취하여 대자율 이방성(AMS) 연구를 실시하였다. 총 대자율 측정, 고온대자율 실험 및 등온잔류자기 획득실험을 통하여 연구대상 암석들의 주 자성광물이 자철석 위주의 티탄자철석계열의 것임이 밝혀졌다. 연구의 주 대상암체인 화강암질암에는 자기적 엽리구조와 자기적 선구조 모두가 존재하고 있으며, 자기적 엽리구조의 주향은 북동-남서가 지배적이다. 이 자기적 엽리구조는 화강암질암의 변형에 대한 강한 저항의 물성, 주변 모암의 자기적 엽리구조와의 불일치, 고화 이후 취성변형으로 만들어진 소단층이나 절리 등의 지질구조와의 모순점, 현미경에서 관찰되는 조직 등의 증거로부터 마그마가 관입정치하여 완전히 고화되기 전에 응력을 받아 생성된 일차 미세구조(primary fabric)로 판단된다. 이 북동-남서 주향의 자기적 엽리구조는 북서-남동의 압축력으로 만들어질 수 있는데 이러한 응력은 양산단층의 좌수향 주향운동의 산물로 해석된다. 연구지역 화강암질암의 연령이 약 $60\sim70Ma$로 알려져 있음을 감안하면 양산단층은 이 시기(백악기 말에서 신생대 초)에 걸쳐서 좌수향 주향이동 운동을 하였음을 알 수 있다.
하동-산청지역의 회장암질암에 대한 대자율 비등방성(AMS: anisotropy of magnetic susceptibility) 연구를 실시한 결과 5개 지점에서 지구조적 응력에 의한 자기적 엽리구조가, 6개 지점에서 흐름에 의한 자기적 선구조가 판별되었다. 자기적 엽리구조는 NW-SE방향의 압축력을 지시하며, 이는 회장암이 형성된 후, 후차적으로 작용되었던 것으로 판단된다. 이는 회장암질암 주변의 편마암류에서도 NE-SW방향의 엽리가 나타나는 사실로도 설명된다. 즉, 이들 변성암에 작용하였던 압축력은 회장암질암에도 함께 작용하였던 것이다. 등온잔류자기(IRM) 획득실험 결과, 이들 자기적 구조가 관찰되는 지점들에서의 주자성광물은 티탄자철석계열 광물이며, 일부 시료에는 소량의 적철석이 포함되어 있는 것으로 판단된다.
A study of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) was conducted on the Ordovician-Eocene strata in the Taebaek area. The study area is a northeastern part of the Okchon belt, sometimes called as Paegunsan Synclinal Area. A total of 600 independently oriented samples were collected from 60 sites covering the whole area. With a few exception of late Cretaceous-Eocene volcanic rocks, all the sampled strata are nonmetamorphosed sedimentary rocks, mainly sandstones. Among the 60 sites, 5 sites showed flow lineation lying on the bedding plane, 11 sites showed load foliation parallel to the bedding plane, and 21 sites showed tectonic foliation unrelated to the bedding plane. The tectonic foliations are defined by $k_1-k_2$ ($k_{max}-k_{int}$) anisotropy plane, and are considered as a result of tectonic forces acted perpendicularly to the foliation plane in the geologic past. Regardless of sample-site locations, tectonic force directions defined by $k_3$ ($k_{min}$) axis perpendicular to the tectonic foliation are consistent among the strata of the same geologic age. In the course of geologic time, however, the tectonic force directions showed a clockwise rotation: approximately E-W in the Ordovician sites, NW-SE in the Permian sites, N-S in the Triassic sites, and lastly NE-SW in the late Cretaceous-Eocene sites. The pre-Permian directions showed better clustering in the in-situ (geographic) coordinates, while the younger directions become better clustered after the bedding-tilt correction. It is interpreted that the major tectonic structures of the Taebaek area were controlled by the above-mentioned tectonic forces: The Paegunsan Syncline and the Hambaeksan Fault must have been generated by the NW-SE force of late Permian-early Triassic time. It was then reactivated in the reverse (dextral) sense by the N-S force of Triassic time. The Osipchon Fault in the eastern part of the study area was either generated or reactivated by the NE-SW force of late Cretaceous-Eocene time. The Permo-Triassic NW-SE force should be an expression of the Songnim Disturbance in the Korean peninsula, which is in turn related with the SCB/NCB collision in China.
본 연구는 몽골 아르항가이 주 남동부 지역에 위치하는 우기누르 철-망간 광화대에 대해 3차원 지질모델을 구축하고 자력탐사와 비교 분석하여 지질 내 광체의 분포 특성을 유추하였다. 단면도 구축, Surface 모델링, 엽리 모델링 및 솔리드 모델링의 4단계로 3차원 지질모델을 구축한 결과, 연구지역 1과 2는 북서방향의 단층을 경계로 서부에는 문군체층이 동부에는 야실층이 분포하며 지질암체 내 표현된 엽리의 주된 주향 방향은 북서방향을 보이며 이러한 경향성은 지질경계를 이루는 북서방향 단층과의 유사하다. 연구지역의 자력탐사 자료를 이상치 분포특성에 따라 살펴본 결과, 자화율의 임계값이 낮을수록 이상치 분포대가 수직적인 분포를 보이는 경향이 관찰되나 임계값이 높아짐에 따라 이상대의 분포가 점차 지표 및 이와 인접한 천부에 집중된다. 자력탐사 이상대의 분포와 지질분포를 3차원 상에서 비교분석한 결과, 연구지역 1에서 자력탐사 이상대의 분포가 주로 북서방향 단층의 서부에 분포하는 문군체층에 신장된 형태의 렌즈상으로 분포하나, 연구지역 2의 경우 문군체층과 야실층에 균등한 분포를 보인다. 3차원 지질모델과 자력탐사 분포 특성을 비교분석 결과를 살펴보았을 때 본 연구지역에서는 실루리아기에 광화작용과 연관된 화산활동이 있었으며, 이 후 발생한 구조운동에 의해 광화대가 구조선을 따라 재배열 된 것으로 생각된다.
Located in the eastern part of the Anti-Atlas, the Tafilalet region shows numerous dykes and sills that crosscut the Paleozoic terrains. The magmatic structures (dykes and sills) of the Tadaout-Tizi n'Rsas (TTR) anticline is studied here, it located neighboring the main branch of the Anti-Atlas Major Fault (AAMF), known in this location as the Oumejrane-Taouz Fault (OJTF). The N20° to N60° trending dykes crosscut the Paleozoic formations (Ordovician to Devonian), whereas sills are injected into the Silurian and Devonian ones. The dyke swarms of TTR have been studied using the Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS), petrographic study and structural analyses. The petrographic study of the TTR doleritic dykes shows a dominance of plagioclase feldspars, alkali feldspars, amphiboles, pyroxenes and biotite. The dykes contain also mesotype (natrolite), sphene (titanite), apatite, actinolite and pegmatitic enclaves of biotite, orthoclase feldspars and pelites. Concerning field works, they show the deformation of TTR dykes by the Variscan tectonics events, it is marked by the presence of displacements (strike-slip faults) and cleavages. The Magnetic Susceptibility (MS) measured on magmatic specimens show the dominance of ferromagnetic and paramagnetic minerals. The high values of MS in the dykes are due to the presence of hematite, amphibole, pyroxene and biotite. In addition their magnetic fabric, determined by our AMS study, allows us to reconstitute the tectonic event which affected the magmatic bodies. This one is characterized by a magnetic foliation and a NNW-trending lineation that reflect the Variscan shortening orientation.
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.
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.
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 $k_1$과 $k_3$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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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