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대규모 발파자료 초동주시 역산을 통한 한반도 지각 속도구조 연구 (Crustal structure of the Korean peninsula by inverting the travel times of first-arrivals from large explosions)

  • 김기영;홍명호;이정모;문우일;박창업;정희옥
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.103-107
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    • 2005
  • 한반도 남부 지각 속도구조를 밝히기 위해서, 서북서-동남동 방향의 2002년도 측선 294 km와 북북서-남남동 방향의 2004년도 측선 335 km를 따라 인공적으로 발생시킨 지진파 자료를 각각 120초와 150초 기록하였다. 초동주시 역산과정을 통하여 속도단면을 작성하였으며, 역산 시 초기모델은 측선 주변의 고정관측소에서 기록한 원거리 지진자료의 수신함수역산으로 구한 1차원 속도구조자료를 활용하였다. 파선경로는 2.0 km와 7.1 km 깊이에 속도 6.0 km/s와 7.1 km/s를 갖는 굴절면이 존재하며, 굴절파 속도 $7.8{\sim}8.1\;km/s$의 모호면은 $30.8{\sim}36.1\;km$ 깊이에 존재함을 보인다. 속도단면은 옥천계 하부 $6{\sim}7\;km$ 깊이에 상당한 규모의 저속도층이 15 km 깊이의 속도 불연속면 상부에 존재하며, 영동단층은 10 km 이상 깊이까지 연장되어 있고, 최대 4.2 km 정도두께를 갖는 경상분지 하부에 고속도층이 얕게 분포하는 것으로 분석된다.

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대규모 발파자료 초동주시 역산을 통한 한반도 지각 속도구조 연구 (Crustal Structure of the Korean Peninsula by Inverting the Rravel Times of First-arrivals from Large Explosions)

  • 김기영;홍명호;이정모;문우일;박창업;정희옥
    • 지구물리
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    • 제8권1호
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    • pp.45-48
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    • 2005
  • 한반도 남부 지각 속도구조를 밝히기 위해서, 서북서-동남동 방향의 2002년도 측선 294 km와 북북서-남남동 방향의 2004년도 측선 335 km를 따라 인공적으로 발생시킨 지진파 자료를 각각 120초와 150초 기록하였다. 초동주시 역산과정을 통하여 속도단면을 작성하였으며, 역산 시 초기모델은 측선 주변의 고정관측소에서 기록한 원거리 지진자료의 수신함수역산으로 구한 1차원 속도구조자료를 활용하였다. 파선경로는 2.0 km와 7.1 km 깊이에 속도 6.0 km/s와 7.1 km/s를 갖는 굴절면이 존재하며, 굴절파 속도 7.8∼8.1 km/s의 모호면은 30.8∼36.1 km 깊이에 존재함을 보인다. 속도단면은 옥천계 하부 6∼7 km 깊이에 상당한 규모의 저속도층이 15 km 깊이의 속도 불연속면 상부에 존재하며, 영동단층은 10 km 이상 깊이까지 연장되어 있고, 최대 4.2 km 정도두께를 갖는 경상분지 하부에 고속도층이 얕게 분포하는 것으로 분석된다.

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수신함수와 표면파 분산곡선의 복합역산 및 수신함수 H-κ 중첩법을 이용한 원주 KS31 지진관측소 하부의 S파 지각 속도구조 (S-wave Velocity Structure Beneath the KS31 Seismic Station in Wonju, Korea Using the Joint Inversion of Receiver Functions and Surface-wave Dispersion Curves and the H-κ Stacking Method)

  • 전태현;김기영;박용철;강익범
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권1호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • 원주 KS31 광대역 지진관측소 하부의 S파 속도구조를 구명하기 위해서, 2002 ~ 2009년 사이에 기록된 규모 Mw 5.5 이상의 297개 원거리 지진 이벤트 자료로부터 구한 수신함수와 표면파 분산곡선의 복합역산 및 $H-{\kappa}$ 영역에서의 중합법을 적용하였다. 분석 결과는 이 관측소 반경 수십 km 이내의 모호면 평균 깊이가 $32.4{\pm}0.5\;km$로 거의 평탄하게 놓여 있음을 지시한다. 이 지역 지각의 평균 S파 속도는 3.69 km/s이고, P파와 S파 속도비, $V_p/V_s$$1.72{\pm}0.04$로 나타나서 전형적인 육지지각의 특성을 보인다. 수신함수 1 s에 나타난 음 위상은 KS31 관측소 하부의 상부지각 10 ~ 18 km 깊이에 S파 저속도층이 존재함을 지시한다.

유전자 알고리즘을 이용한 뉴질랜드 Ngauruhoe 화산 하부의 수신함수 역산 (Receiver Function Inversion Beneath Ngauruhoe Volcano, New Zealand, using the Genetic Algorithm)

  • 박이슬;김기영
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제18권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • 뉴질랜드 Ngauruhoe 화산에 설치된 OTVZ 지진관측소 하부의 S파속도(${\nu}_s$)를 규명하기 위해, 2011년 11월 11일에서 2013년 9월 11일까지 기록된 원거리 지진자료($Mw{\geq}5.5$) 중에서 신호 대 잡음비가 높은 127개의 자료만을 이용하여 수신함수를 계산하였다. 수신함수는 시간영역에서 반복적 곱풀기 방법으로 계산되었으며, 21개의 수신함수에 유전자 알고리즘을 적용하여 역산을 실시하였다. 역산으로부터 구한 관측소 하부의 1차원 속도모델은 ${\nu}_s$가 3.7 km/s에서 4.7 km/s로 급격히 변하는 모호면이 14 km 깊이에 존재하며, 지각의 평균 ${\nu}_s$는 3.4 km/s임을 보인다. 하부지각에는 평균 ${\bar}{\nu}_s$ 가 3.1 km/s인 저속도층이 두께 9 km 이내로 존재하며, 관측소에서 멀어질수록 두께가 얇아지는 것으로 분석된다. 또한, 상부맨틀에도 ${\nu}_s$가 4.3 km/s 이하인 저속도층이 10 km 이상의 두께로 존재하며, 이러한 하부지각과 상부맨틀 내에 존재하는 저속도층과 상대적으로 얇은 지각은 태평양판의 섭입에 따른 마그마 활동과 관련이 있을 것으로 추정된다.

인공위성 해면고도계 중력자료를 이용한 황해 군산분지의 밀도 불연속면에 대한 연구 (Study on Density Discontinuous Layers of the Kunsan Basin in the Yellow Sea Using Satellite Altimetry Gravity Data)

  • 김경오;오재호
    • 자원환경지질
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    • 제40권6호
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    • pp.751-759
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    • 2007
  • 황해 군산분지의 지하 지질구조를 파악하기 위하여 인공위성 해면고도계 중력자료를 이용하여 파워 스펙트럼 분석(power spectrum analysis) 방법으로 밀도 불연속면의 평균 깊이를 계산하였다. 계산 결과에 의하면 군산분지를 포함한 본 연구지역에서는 각각 -1.1km, -3.4km, -9.1km 그리고 -31.0km의 평균 깊이를 가지는 밀도 불연속면이 검출되었다. -1.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면은 본 연구지역의의 탄성파 단면에서 관찰되는 왕복 주시 1초 부근에서 나타나는 광역 부정합면으로 해석되었고, -3.4km 평균 깊이의 밀도 불연속면 또한 탄성파 단면에서 인지되는 음향기반암 상부면과 일치하는 것으로 해석되었다. -9.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면은 본 연구지역의 시추공 자료, 탄성파 단면, 광역 지질 등을 고려하여 화성기원 기반암의 상부면으로 해석하였다. 이는 본 연구지역의 음향 기반암층은 기존의 연구에서 고려 대상이 되지 않았던 퇴적암으로 이루어져 있음을 의미한다. -31.0km의 평균 깊이를 가지는 밀도 불연속면은 일반적인 대륙지각의 평균 두께와 유사한 값을 보이므로 모호면으로 해석하였다. 화성기원 기반암 상부면으로 해석된 -9.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면의 검출은 군산분지의 석유 가스 부존 가능성에 관한 연구에 있어 기존의 연구보다 심부층(음향 기반암층)에 대한 연구가 필요함을 시사하였다.

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.

Tectonic Features of a Triple-Plate Junction in Hokkaido Using Local Seismic Tomography

  • Kim, So-Gu;Bae, Hyung-Sub;Pak, Sang-Pyo
    • 대한지질공학회:학술대회논문집
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    • 대한지질공학회 2005년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.101-106
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    • 2005
  • 일본 훗카이도와 그 주변 지역의 238개의 관측소에서 관측한 깊이 0~300km내에서 일어난 4050개의 지진 중 P파 64,024개와 5파 64,618개를 Kim과 Bae(2004)에 의해 개발된 3 성분 토모그래피에 이용하였다. Vp/Vs의 속도 이상대가 훗카이도와 그 주변 지역에서 명확하게 나타났다. Double Seismic Zone(DSZ)의 Seismic Planes는, 훗카이도 주변에서 지진 위험도가 높게 나타나는, 40~80Km의 깊이에서 훗카이도 아래로 태평양판이 섭입하는 것이 발견되었다. 모호 불연속면아래에서 높은 Vp/Vs 이상대의 발견은 Moriya(1994)에 의해 제안된, 쿠릴 열도(Okhotsk Plate 혹은 North American Plate)가 NE 일본 열도(Amurian Plate 혹은 Eurasian Plate)와 충돌하고, 동시에 태평양판이 훗카이도의 Central Tectonic Axis($142^{\circ}{\sim}143^{\circ}E$)와 Hikada Mountain Range(HMR) Corner를 따라 지체구조력의 균형을 이루는 두 개의 판 아래로 섭입하고 있는, 표면 삼중 충돌 가설의 증거이다. 낮은 Vp와 Vs는 장력을 나타내는 지진 메커니즘의 표현인 Central Tectonic Axis을 따라 동쪽과 서쪽에서 발견되었다. 이들 현상은 이 지역에서의 낮은 부게 중력 이상값과 일치한다. 이것은 왜 큰 지진의 대부분이 훗카이도의 3개의 지체구조력의 3중 접합점에 의해 지체구조력의 균형이 깨어지는, 훗카이도 바깥쪽에서 일어나는지 알 수 있다.

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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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