[국내논문]남한 중부지역에서 발생한 미소지진의 단층면해와 응력장 해석 Analysis of Fault Plane Solution and Stress Field Using the Micro-ewarthquakes in the Central Region of South Korea원문보기
1997년 12월 이후 남한 중부지역에서 방생한 지진 중 13개 지진에 대하여, 지역에 따라 5개 그룹으로 구분하여 P 파 극성을 이용하여 구한 복합단층면해와 P, S파 극성 및 진폭비(SV/P, SH/P, SV/SH)를 이용하여 구한 결과를 비교 해석하였다. 지진원에서의 단층운동은 NNE-SSW와 WNW-ESE 방향의 단층면을 나타내며 주향이동 혹은 역단층성 주향이동운동이 우세하게 나타났다. 단층운동에 작용한 주압축응력방향은 ENE-WSW 방향, 혹은 NE-SW 방향을 나타내며, 이는 남한지역에 발생하는 주요 지진에 대하여 구해진 주압축 응력장 방향과 거의 일치한다.
1997년 12월 이후 남한 중부지역에서 방생한 지진 중 13개 지진에 대하여, 지역에 따라 5개 그룹으로 구분하여 P 파 극성을 이용하여 구한 복합단층면해와 P, S파 극성 및 진폭비(SV/P, SH/P, SV/SH)를 이용하여 구한 결과를 비교 해석하였다. 지진원에서의 단층운동은 NNE-SSW와 WNW-ESE 방향의 단층면을 나타내며 주향이동 혹은 역단층성 주향이동운동이 우세하게 나타났다. 단층운동에 작용한 주압축응력방향은 ENE-WSW 방향, 혹은 NE-SW 방향을 나타내며, 이는 남한지역에 발생하는 주요 지진에 대하여 구해진 주압축 응력장 방향과 거의 일치한다.
By using two methods we obtained plane solutions for 5 groups of earthquakes including 13 events, which occurred in the central region of South Korea after December 1997. The first method is the composite fault plane solution by P wave polarity, and the second the solution by amplitude ratio (SV/P, ...
By using two methods we obtained plane solutions for 5 groups of earthquakes including 13 events, which occurred in the central region of South Korea after December 1997. The first method is the composite fault plane solution by P wave polarity, and the second the solution by amplitude ratio (SV/P, SH/P, SV/SH) and P and S wave polarities. The two method results show similar results. The strike of fault is in the direction of NNE-SSW and WNW-ESE with the movement of strike-slip or strike-slip including thrust component. The compressional axis of the stress field dominantly trends ENE-WSW or NE-SW. The results are almost consistent with the other main events occurred in and around the Korean Peninsula.
By using two methods we obtained plane solutions for 5 groups of earthquakes including 13 events, which occurred in the central region of South Korea after December 1997. The first method is the composite fault plane solution by P wave polarity, and the second the solution by amplitude ratio (SV/P, SH/P, SV/SH) and P and S wave polarities. The two method results show similar results. The strike of fault is in the direction of NNE-SSW and WNW-ESE with the movement of strike-slip or strike-slip including thrust component. The compressional axis of the stress field dominantly trends ENE-WSW or NE-SW. The results are almost consistent with the other main events occurred in and around the Korean Peninsula.
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문제 정의
본 연구에서는 충북 청원군 강내면 다락리 산 7번지에 위치한 한국교원대를 중심으로 한 지진관측망에서 1997년 12월 이후 관측된 남한 중부지역 미소지진의 단층면해를 구하고 지진을 발생시키는 주응력 장의 방향을 해석하고자 하였다. 단층면해를 구하는 방법으로서 진폭비와 S파극성을 이용하는 방법에 의한 결과와 관측점수의 한정으로 복합단층면해를 구하는 방법의 결과를 비교 분석하여 이 지역의 단층면해 해석에 대한 신뢰도를 높이고자 하였다.
방향을 해석하고자 하였다. 단층면해를 구하는 방법으로서 진폭비와 S파극성을 이용하는 방법에 의한 결과와 관측점수의 한정으로 복합단층면해를 구하는 방법의 결과를 비교 분석하여 이 지역의 단층면해 해석에 대한 신뢰도를 높이고자 하였다.
가설 설정
P파의 극성은 명료한 반면, SV 및 SH파의 초동극성은 상당히 판단하기 어려웠으며, 모호한 값을 대입할 경우 이 지역에서 예상되는 단층면해와 양상이 전혀 다른 값이 도출되어, 되도록 확실하 것으로 판단되는 경우 외에는 S파 극성을 도입하지 않았다. 진폭은 가까운 지진의 경우, 복잡한 지각구조로 인하여 직접파 진폭이 상당부분 왜곡될 가능성이 있으나, 본 연구에서는 이러한 진폭의 왜곡이 상용대수값 0.6에서 1 이내라고 가정하였다. 또한 교원대 관측망 중 DKS 및 NNS는 관측점의 수평 성분 수신장치에 일부 문제점이 노출되어, 이 관측점에 대한 S파 진폭은 해석에서 배제하였다.
제안 방법
Table 2는 분석에 사용된 지진의 목록이며, Table 3은 각 관측소에서의 P파 초동 극성을 나타낸다. 분석대상 지진을 Fig. 2에서 보는 바와 같이 진앙이 서로 인접한 지진들을 4그룹으로 묶어 A 그룹 (충북 청원지역), B 그룹(대전지역), C 그룹(부여지역), D 그룹(논산지역) 으로 구분하여 구하였으며 E 지진(충북 보은지역)의 진앙은 다른 지진과 동떨어져 위치함으로 독립적으로 단층면해를 구하였다. Table 4는 각 그룹(A-E)에 대하여 구한 복합단층면해와 P 및 T 축을 나타낸다.
진폭은 지진 변위자료 상하 및 Radial 성분에서 P 및 SV파, Transverse 성분에서 SH파의 극성 및 직접파 최대치를 읽어냈다. P파의 극성은 명료한 반면, SV 및 SH파의 초동극성은 상당히 판단하기 어려웠으며, 모호한 값을 대입할 경우 이 지역에서 예상되는 단층면해와 양상이 전혀 다른 값이 도출되어, 되도록 확실하 것으로 판단되는 경우 외에는 S파 극성을 도입하지 않았다.
자유표면 보정은 P파의 상하동 성분 최대값에 대한 Radial 성분 최대값의 역정접 값을 겉보기 반사각으로 하여 행하였다. 본 연구에서는 P파의 진폭으로부터 겉보기 반사각을 구하였으며, 이로부터 나온 반사각 e가 30도에서 37도 사이일때는 자유표면 보정 값이 불안정하여 해석에서 제외하였다(예; Munsey and Bollinger, 1985).
관측점 자료가. 많은 지진들(Table 2의 2, 5, 7, 10, 13번 지진)을 선택하여 S파 초동극성 및 R S파 진폭 비를 읽고 FOCM侶C을 Fig. 3의 결과를 얻었다. 복합단면해의 결과(Fig.
1997년 12월 이후 남한 중부지역에서 발생한 미소지진에 대하여 한국교원대와 한국자원연구원의 관측망에 기록된 지진자료를 이용하여 단층면해를 구한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 13개 지진을 지역에 따라 5개 그룹으로 나누어 P파 초동을 이용한 복합 단층면해를 구하였다. 지진원의 특성은 주로 NNE-SSW와 WNW-ESE 방향의 단층면과 주향이동 단층운동 내지 역단층성 주향이동 단층운동의 특성을 보인다.
2. 진폭비(SV/P, SH/P, SV/SH)와 S파의 극성을 이용하여 5개 지진의 단층면해를 구하였다. 위 결과와 복합 단층면해를 비교할 때 단층면의 주향방향은 거의 비슷하지만 단층면의 경사나 단층운동의 센스에는 약간의 차이를 나타낸다.
대상 데이터
0에 해당하여 각각의 지진에 대해 기록된 관측점의 수가 작다. 이들 지진 중 추가로 한국자원연구원의 대전관측소(TJN), 김천관측소(KMC), 구례관측소(GRE), 서울대학교 관측소(SNU)에 기록된 자료를 사용하여 4점 이상의 관측소에 기록된 13 지진을 분석대상으로 선택하였다. Fig.
A 그룹은 북서부의 경기육계와 남동부의 옥천대가 만나는 경계지역인 충북 청원군 오창리 일대에서 발생한 3개 지진의 15개 관측점에 대한 복합단층면해이다. 단층면해는 NNE-SSW(주향 25, 경사 71, 면선각 164) 방향의 면과 WNW-ESE(주향 120, 경사 75, 면선각 20) 방향의 면을 나타낸다.
복합단층면해에서 구한 A-E 각 그룹 지진 중에서 비교적 관측점 자료가. 많은 지진들(Table 2의 2, 5, 7, 10, 13번 지진)을 선택하여 S파 초동극성 및 R S파 진폭 비를 읽고 FOCM侶C을 Fig.
이론/모형
지진의 방위각과 사출 각은 김상조 . 김소구(1983)의 속도구조 모델을 사용하여 HYPO 71(Lee and Lahr, 1975)에 의해 구한 진원의 위치를 이용하여 구하였으며, 진원의 하반 구에 등적 투영하는 프로그램 (Reasenbe唔 and Oppenheimer, 1985)을 사용하여 단층면해 혹은 복합 단층면해를 구하였다. Table 2는 분석에 사용된 지진의 목록이며, Table 3은 각 관측소에서의 P파 초동 극성을 나타낸다.
성능/효과
단층의 주향이동 방향은 큰 차이가 없으나 단층면의 경사 방향이 차이가 난다. 따라서 두 방법의 결과를 비교할 때 단층면의 주향방향은 거의 비슷하지만 단층면의 경사나 단층운동의 센스에는 약간의 차이를 나타낸다.
진폭비(SV/P, SH/P, SV/SH)와 S파의 극성을 이용하여 5개 지진의 단층면해를 구하였다. 위 결과와 복합 단층면해를 비교할 때 단층면의 주향방향은 거의 비슷하지만 단층면의 경사나 단층운동의 센스에는 약간의 차이를 나타낸다.
3. 이러한 단층운동을 가능케 하는 응력의 주 압축 방향은 지진에 따라 ENE-WSW 방향 혹은 NE-SW 방향을 나타내고 있으며 남한 내 타 지역에서 발생한 지진의 주 응력장의 방향과 거의 유사하다.
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