본 연구는 한반도 심부 지각구조 연구의 연장선상으로 육상 및 해양지형자료와 Free-air 중력이상값을 이용하여 한반도 지역의 모호면 심도 및 지각두께를 계산하였다. Airy-Heiskanen 의 지각평형 가설에 근거하여 Free-air 중력이상값에 포함되어 있는 지형중력과의 연관성 있는 성분들을 파동수상관분석을 통해 추출하고 이를 활용하여 보상이 이루어진 상태의 중력효과를 계산하였다. 이를 다시 반복법을 통한 역산을 이용하여 지각과 ...
본 연구는 한반도 심부 지각구조 연구의 연장선상으로 육상 및 해양지형자료와 Free-air 중력이상값을 이용하여 한반도 지역의 모호면 심도 및 지각두께를 계산하였다. Airy-Heiskanen 의 지각평형 가설에 근거하여 Free-air 중력이상값에 포함되어 있는 지형중력과의 연관성 있는 성분들을 파동수상관분석을 통해 추출하고 이를 활용하여 보상이 이루어진 상태의 중력효과를 계산하였다. 이를 다시 반복법을 통한 역산을 이용하여 지각과 맨틀의 경계면인 모호 심도를 도출하였다. 역산 시 기존에 연구된 지진파에 의한 20개의 모호면 심도를 활용하여 포텐셜 필드에서 나타날 수 있는 비유일성의 가능성을 최소화하였다. 최종적으로 모호면 심도와 고도자료를 더하여 한반도 지각두께를 도출하였으며 한반도 평균지각두께는 32.55 km, 표준편차 3.3 km를 나타내었다. 본 연구에서 얻은 결과를 가지고 연구지역에 나타난 여러 지질학적 및 지구물리 자료들을 이용하여 다음과 같은 세 가지 부분에 대한 토의 및 고찰을 행하였다. 첫째, 본 연구에서 구한 지각두께를 타 논문의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 구한 남한지역의 평균 모호면 심도는 31.59 km이며 표준편차는 2.1 km로 나타냈으며 이를 가장 최근 연구인 신영홍 외(2006)에서 구한 같은 지역의 평균 모호면 심도값 31.96 km, 표준편차 1.6 km로 결과의 유사성을 보였다. 또한, 모호면 굴곡의 양상도 공통적으로 태백산맥과 소백산맥을 따라 모호면이 깊게 나타나고 그에 비해 상대적으로 경상분지에서 낮은 모호면 심도가 나타남을 확인하였다. 둘째, 지각 내 중력 이상체의 분포에 대한 정보를 포함하고 있는, 지형과 비상관된 Free-air 중력이상값을 가지고 모호면 심도, 지열류량분포, 암석밀도분포등과 비교 연구를 행하였다. 남한의 모호면 심도와 지열류량분포를 비교했을 때 높은 지열류량이 분포하는 지역은 낮은 모호면 심도가 나타나는 경향을 나타나며 이는 지열류량이 높은 지역에서 밀도의 감소치를 보상하기 위해 지역적인 지각 변형의 결과로 설명할 수 있다. 또한 저주파 통과필터를 수행한 비상관 Free-air 중력이상 자료와 지열류량분포를 비교한 결과 경상분지지역에서 두 자료가 서로 상관성을 보임으로써 지열류량의 높은 지역에서의 모호면 상승과 더불어 이렇게 분리된 Free-air 중력이상값에서의 지열류량의 분포를 유추할 수 있을 가능성을 고찰하였다. 또한 지형중력과 비상관된 Free-air 중력이상값을 고주파 통과필터링한 자료와 암석밀도분포를 서로 상관 비교한 결과 음의 상관성을 보이는 일부 지역은 한반도 남부 화강암분포에서 페름기-쥐라기 연대의 엽리상화강암이 분포하는 위치와 일치하였다. 이는 화강암은 주변암석과의 밀도차에 의한 낮은 중력이상을 나타내는 특징으로 인한 것으로 예측하였다. 셋째, 지각평형에 의해 진행되고 있는 보상작업을 통해 모호면의 상승 및 하강의 지역들을 지형중력과 상관된 Free-air 중력이상값으로부터 파악하였다. 일반적으로 한반도 서부는 거의 변화가 없는 반면 동부해안 및 경상분지에서의 모호면의 상승이 보이며 이는 지열류량분포에 따른 영향으로 볼 수 있다.
본 연구는 한반도 심부 지각구조 연구의 연장선상으로 육상 및 해양지형자료와 Free-air 중력이상값을 이용하여 한반도 지역의 모호면 심도 및 지각두께를 계산하였다. Airy-Heiskanen 의 지각평형 가설에 근거하여 Free-air 중력이상값에 포함되어 있는 지형중력과의 연관성 있는 성분들을 파동수상관분석을 통해 추출하고 이를 활용하여 보상이 이루어진 상태의 중력효과를 계산하였다. 이를 다시 반복법을 통한 역산을 이용하여 지각과 맨틀의 경계면인 모호 심도를 도출하였다. 역산 시 기존에 연구된 지진파에 의한 20개의 모호면 심도를 활용하여 포텐셜 필드에서 나타날 수 있는 비유일성의 가능성을 최소화하였다. 최종적으로 모호면 심도와 고도자료를 더하여 한반도 지각두께를 도출하였으며 한반도 평균지각두께는 32.55 km, 표준편차 3.3 km를 나타내었다. 본 연구에서 얻은 결과를 가지고 연구지역에 나타난 여러 지질학적 및 지구물리 자료들을 이용하여 다음과 같은 세 가지 부분에 대한 토의 및 고찰을 행하였다. 첫째, 본 연구에서 구한 지각두께를 타 논문의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 구한 남한지역의 평균 모호면 심도는 31.59 km이며 표준편차는 2.1 km로 나타냈으며 이를 가장 최근 연구인 신영홍 외(2006)에서 구한 같은 지역의 평균 모호면 심도값 31.96 km, 표준편차 1.6 km로 결과의 유사성을 보였다. 또한, 모호면 굴곡의 양상도 공통적으로 태백산맥과 소백산맥을 따라 모호면이 깊게 나타나고 그에 비해 상대적으로 경상분지에서 낮은 모호면 심도가 나타남을 확인하였다. 둘째, 지각 내 중력 이상체의 분포에 대한 정보를 포함하고 있는, 지형과 비상관된 Free-air 중력이상값을 가지고 모호면 심도, 지열류량분포, 암석밀도분포등과 비교 연구를 행하였다. 남한의 모호면 심도와 지열류량분포를 비교했을 때 높은 지열류량이 분포하는 지역은 낮은 모호면 심도가 나타나는 경향을 나타나며 이는 지열류량이 높은 지역에서 밀도의 감소치를 보상하기 위해 지역적인 지각 변형의 결과로 설명할 수 있다. 또한 저주파 통과필터를 수행한 비상관 Free-air 중력이상 자료와 지열류량분포를 비교한 결과 경상분지지역에서 두 자료가 서로 상관성을 보임으로써 지열류량의 높은 지역에서의 모호면 상승과 더불어 이렇게 분리된 Free-air 중력이상값에서의 지열류량의 분포를 유추할 수 있을 가능성을 고찰하였다. 또한 지형중력과 비상관된 Free-air 중력이상값을 고주파 통과필터링한 자료와 암석밀도분포를 서로 상관 비교한 결과 음의 상관성을 보이는 일부 지역은 한반도 남부 화강암분포에서 페름기-쥐라기 연대의 엽리상화강암이 분포하는 위치와 일치하였다. 이는 화강암은 주변암석과의 밀도차에 의한 낮은 중력이상을 나타내는 특징으로 인한 것으로 예측하였다. 셋째, 지각평형에 의해 진행되고 있는 보상작업을 통해 모호면의 상승 및 하강의 지역들을 지형중력과 상관된 Free-air 중력이상값으로부터 파악하였다. 일반적으로 한반도 서부는 거의 변화가 없는 반면 동부해안 및 경상분지에서의 모호면의 상승이 보이며 이는 지열류량분포에 따른 영향으로 볼 수 있다.
We study the deep structure of Korean Peninsula by estimating Moho depth and the crustal thickness from using land and oceanic topography and free-air gravity anomaly data. Based on Airy-Heiskanen isostatic hypothesis, the correlated components between the terrain gravity effects and free-air gravit...
We study the deep structure of Korean Peninsula by estimating Moho depth and the crustal thickness from using land and oceanic topography and free-air gravity anomaly data. Based on Airy-Heiskanen isostatic hypothesis, the correlated components between the terrain gravity effects and free-air gravity anomalies by wavenumber correlation analysis (WCA) are extracted to estimate the gravity effects that will be resulted from isostatic compensation for the area. With resulting gravity estimates, Moho depth that is a subsurface between the crust and mantle is inverted by an iterative method. On the inversion, given 20 seismic depth estimates were used for constraining the results and decreasing an uncertainty of such non-unique solutions. The average of resulting crustal thickness of Korean Peninsula is 32.55 km and the standard deviation is 3.3 km, respectively. This study is discussed, divided into 3 parts compared to this study and several geophysical data related to the studied regions. First, Moho depth of South Korea estimated from this study was compared with the one from Shin et al. (2006) that was most recently resulted; their Moho depth was 31.96 km and standard deviation was 1.6 km, respectively. And the aspects of Moho undulation from two results are showing in common deep along Taebaek Mountains and Sobaek Mountains and low depth in Gyeongsang Basin relatively. Second, it is discussed that the intracrustal density characteristics of South Korea inferred from terrain decorrelated Free-air gravity anomalies was compared to Moho depth of South Korea, the heat flow distributions and rock density distributions. Compared between Moho depth and heat flow distributions, the places where high heat flow is distributed are usually at low Moho depth to compensate the decreased quantity of density. As compared between high-frequency components of terrain decorrelated Free-air gravity anomalies and rock density distribution map, the regions where the negative features of each map are correlated were located at Foliated Older granite zone where it is distributed of permian-Jurassic period in low density granite distribution in southern Korean peninsula. But more study is required for this thought because all granite distributions were not matched. Third, Moho undulation changes are estimated under uncompensating condition from using the components of terrain correlated Free-air gravity anomalies with respect to Moho under full compensation of crust. In general, great changes of Moho undulation caused by isostasy will not be shown in western regions of Korean peninsula, whereas eastern coast and Gyeongsang Basin will show the increase of Moho.
We study the deep structure of Korean Peninsula by estimating Moho depth and the crustal thickness from using land and oceanic topography and free-air gravity anomaly data. Based on Airy-Heiskanen isostatic hypothesis, the correlated components between the terrain gravity effects and free-air gravity anomalies by wavenumber correlation analysis (WCA) are extracted to estimate the gravity effects that will be resulted from isostatic compensation for the area. With resulting gravity estimates, Moho depth that is a subsurface between the crust and mantle is inverted by an iterative method. On the inversion, given 20 seismic depth estimates were used for constraining the results and decreasing an uncertainty of such non-unique solutions. The average of resulting crustal thickness of Korean Peninsula is 32.55 km and the standard deviation is 3.3 km, respectively. This study is discussed, divided into 3 parts compared to this study and several geophysical data related to the studied regions. First, Moho depth of South Korea estimated from this study was compared with the one from Shin et al. (2006) that was most recently resulted; their Moho depth was 31.96 km and standard deviation was 1.6 km, respectively. And the aspects of Moho undulation from two results are showing in common deep along Taebaek Mountains and Sobaek Mountains and low depth in Gyeongsang Basin relatively. Second, it is discussed that the intracrustal density characteristics of South Korea inferred from terrain decorrelated Free-air gravity anomalies was compared to Moho depth of South Korea, the heat flow distributions and rock density distributions. Compared between Moho depth and heat flow distributions, the places where high heat flow is distributed are usually at low Moho depth to compensate the decreased quantity of density. As compared between high-frequency components of terrain decorrelated Free-air gravity anomalies and rock density distribution map, the regions where the negative features of each map are correlated were located at Foliated Older granite zone where it is distributed of permian-Jurassic period in low density granite distribution in southern Korean peninsula. But more study is required for this thought because all granite distributions were not matched. Third, Moho undulation changes are estimated under uncompensating condition from using the components of terrain correlated Free-air gravity anomalies with respect to Moho under full compensation of crust. In general, great changes of Moho undulation caused by isostasy will not be shown in western regions of Korean peninsula, whereas eastern coast and Gyeongsang Basin will show the increase of Moho.
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