단층의 내부 구조가 잘 구분되는 하나의 단층핵이 경주시 양북면 용당리 부근 작은 계곡에 인접하여 노출되어 있다. 단층핵의 중앙에는 약 25 cm두께의 단층비지대가 놓여 있으며 색깔에 의해 청회색 비지대와 녹황색 비지대로 구분된다. 현미경하에서 비지들은 옛 비지편, 석영, 장석, 철광물 등의 반상쇄편으로 구성되며 기질은 점토광물이 풍부하고 점토광물은 선택정렬하며 P엽리를 잘 발달시킨다. 청회색 비지와 녹황색 비지의 차이점은 녹황색 비지가 청회색 비지에 비해 점토광물이 훨씬 풍부하고, 반상쇄편의 수와 크기가 적으며, 철광물 또한 매우 풍부하고 철광물의 종류는 청회색 비지대에서 대부분 황철석인데 반해 주로 적철석으로 이루어진다. 이 적철석은 청회색 비지 형성 단층작용 시에 유입된 열수가 청회색비지대에 황철석을 침전시킬 동안 녹황색 비지대에는 기존의 황철석을 변질시켜 적철석을 형성한 것으로 생각된다. 단층핵 내 청회색 비지대와 녹황색 비지대는 점진적인 단층대 발달 단계를 거쳐 형성된 것으로 생각된다. 첫째 단계에서는 이른 단층작용이 시작되고 이에 수반되어 손상대가 생성되었다. 두 번째 단계는 손상대에서 반복적인 단열작용으로 각력대가 형성되었다. 세 번째 단계에서는 입자 마모와 연마작용이 활발하게 일어나며 녹황색 비지대가 발달하였다. 네 번째 단계에서 변형작용은 단층핵의 중심에서 옛 비지대(녹황색 비지대)가 변형경화로 비활동적으로 남을 때 단층핵의 연변을 향하여 새로운 비지대인 청회색 비지대가 생성되어 녹황색 비지대에 인접하여 부가되었으며 이로 인해 단층핵 내 비지대는 더 큰 폭으로 성장하였다. 비지대 내에서 청회색 비지대 생성 후 변형작용은 반상쇄편의 내부 파쇄작용과 혼합면열구조의 발달로 비지대 내 큰 변형이 수용되었다.
단층의 내부 구조가 잘 구분되는 하나의 단층핵이 경주시 양북면 용당리 부근 작은 계곡에 인접하여 노출되어 있다. 단층핵의 중앙에는 약 25 cm두께의 단층비지대가 놓여 있으며 색깔에 의해 청회색 비지대와 녹황색 비지대로 구분된다. 현미경하에서 비지들은 옛 비지편, 석영, 장석, 철광물 등의 반상쇄편으로 구성되며 기질은 점토광물이 풍부하고 점토광물은 선택정렬하며 P엽리를 잘 발달시킨다. 청회색 비지와 녹황색 비지의 차이점은 녹황색 비지가 청회색 비지에 비해 점토광물이 훨씬 풍부하고, 반상쇄편의 수와 크기가 적으며, 철광물 또한 매우 풍부하고 철광물의 종류는 청회색 비지대에서 대부분 황철석인데 반해 주로 적철석으로 이루어진다. 이 적철석은 청회색 비지 형성 단층작용 시에 유입된 열수가 청회색비지대에 황철석을 침전시킬 동안 녹황색 비지대에는 기존의 황철석을 변질시켜 적철석을 형성한 것으로 생각된다. 단층핵 내 청회색 비지대와 녹황색 비지대는 점진적인 단층대 발달 단계를 거쳐 형성된 것으로 생각된다. 첫째 단계에서는 이른 단층작용이 시작되고 이에 수반되어 손상대가 생성되었다. 두 번째 단계는 손상대에서 반복적인 단열작용으로 각력대가 형성되었다. 세 번째 단계에서는 입자 마모와 연마작용이 활발하게 일어나며 녹황색 비지대가 발달하였다. 네 번째 단계에서 변형작용은 단층핵의 중심에서 옛 비지대(녹황색 비지대)가 변형경화로 비활동적으로 남을 때 단층핵의 연변을 향하여 새로운 비지대인 청회색 비지대가 생성되어 녹황색 비지대에 인접하여 부가되었으며 이로 인해 단층핵 내 비지대는 더 큰 폭으로 성장하였다. 비지대 내에서 청회색 비지대 생성 후 변형작용은 반상쇄편의 내부 파쇄작용과 혼합면열구조의 발달로 비지대 내 큰 변형이 수용되었다.
A fault gouge zone which is about 25cm thick crops out along a small valley in Yangbuk-myeon, Gyeongju city. It is divided into greenish brown gouge and bluish gray gouge by color. Under the microscope, the gouges have a lot of porphyroclasts composed of old gouge fragments, quartz, feldspar and iro...
A fault gouge zone which is about 25cm thick crops out along a small valley in Yangbuk-myeon, Gyeongju city. It is divided into greenish brown gouge and bluish gray gouge by color. Under the microscope, the gouges have a lot of porphyroclasts composed of old gouge fragments, quartz, feldspar and iron minerals. Clay minerals are abundant in matrix, defining strikingly P foliation by preferred orientation. Microstructural differences between bluish pay gouge and greenish brown gouge are as follows: greenish brown gouge compared to bluish gray gouge is (1) rich in clay minerals, (2) small in size and number of porphyroclasts, and (3) plentiful in iron minerals which are mostly hematites, while chiefly pyrites in bluish gray gouge. Hematites are considered to be altered from pyrites in the early-formed greenish brown gouge under the influence of hydrothermal fluids accompanied during the formation of bluish gray gouge that also precipitated pyrites. It is believed that the fault core including bluish gray gouge zone and greenish brown gouge zone was formed by progressive cataclastic flow. In the first stage the fault core initiates from damage zone of early faulting. In the second stage damage zone actively transforms into breccia zone by repeated fracturing. The third stage includes greenish brown (old) gouge formation in the center of the fault core mainly by particle grinding. In the third stage further deformation leads to the formation of new (bluish gray) gouge zone while old gouge zone undergoes strain hardening. Consequently, the whole gouge zone in the core widens.
A fault gouge zone which is about 25cm thick crops out along a small valley in Yangbuk-myeon, Gyeongju city. It is divided into greenish brown gouge and bluish gray gouge by color. Under the microscope, the gouges have a lot of porphyroclasts composed of old gouge fragments, quartz, feldspar and iron minerals. Clay minerals are abundant in matrix, defining strikingly P foliation by preferred orientation. Microstructural differences between bluish pay gouge and greenish brown gouge are as follows: greenish brown gouge compared to bluish gray gouge is (1) rich in clay minerals, (2) small in size and number of porphyroclasts, and (3) plentiful in iron minerals which are mostly hematites, while chiefly pyrites in bluish gray gouge. Hematites are considered to be altered from pyrites in the early-formed greenish brown gouge under the influence of hydrothermal fluids accompanied during the formation of bluish gray gouge that also precipitated pyrites. It is believed that the fault core including bluish gray gouge zone and greenish brown gouge zone was formed by progressive cataclastic flow. In the first stage the fault core initiates from damage zone of early faulting. In the second stage damage zone actively transforms into breccia zone by repeated fracturing. The third stage includes greenish brown (old) gouge formation in the center of the fault core mainly by particle grinding. In the third stage further deformation leads to the formation of new (bluish gray) gouge zone while old gouge zone undergoes strain hardening. Consequently, the whole gouge zone in the core widens.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
박편 제작 등 실내 실험 및 자료 정리를 도와준 경북대 구조지질연구실 학생들과 연구대상의 단층대 노두를 안내 해 준 현대엔지니어링 김수정 박사께 고마움을 표한다. 그리고 이 논문을 심사해준 익명의 심사위원과정교철 심사위원장께도 감사를 표한다.
특히Mitra(1992)는 이 세 유형을 단층이 운동하는 지각의 깊이(온도와 압력)에 의존하여 천처에서는 Ⅲ형, 약간 깊은 곳에서는 HI형, 더욱 깊은 연성변형 영역에서는 II형이 발달하는 것으로 간주하였다.본 연구는 단층핵 내 색깔이 다른 청회색비지와 녹황색 비지를 채취하여 실내 연구에 의해 양 비지대의 생성순서를 밝히고 비지대의 진화와 성장을 해석하고자 한다.
가설 설정
Y전단은 청회색 비지대와 녹황색 비지대의 경계에 평행하며 철산화물이 충전되어 있고 R전단 보다 좀 더 큰 띠로 발달한다. :P엽리는 기질 점토광물의 평행정렬로 규정되며 반상쇄편을 감싸며 양 비지대를 걸쳐 연속적이고 관통적이다. 이들 이차 구조의 각 관계로 결정한 전단 감각은 야외에서 P엽리와 단층면 간의 각 관계로 결정한 좌수주향이동의 전단감각과 일치한다(Figs.
제안 방법
야외에서 채취한 샘플을 건조기에 넣어 탈수시킨 후저밀도 에폭시를 주입하여 고화 시켜 박편을 제작하였다. 이때 박편은 미끄럼선에 평행하고 엽리에 수직으로 절단하여 제작하였다.
이때 박편은 미끄럼선에 평행하고 엽리에 수직으로 절단하여 제작하였다. 녹황색 비지대와 청회색 비지대로 경계가 명료하게 구분되어지는 비지대의 미구조를 양 비지 대에서 각각 기술한다.
성능/효과
첫 번째 단계는 초기 단층작용이 시작되고 이에 수반된 부수단열과 더불어 손상대가 형성되었다. 두 번째 단계는 손상대에서 반복적 단열작용에 의해 각력대가 생성되기 시작하였으며, 각력대에서는 입자 파쇄작용이 입자 마모작용보다 우세하게 일어났다. 세 번째 단계는 입자 마모 작용이 입자 파쇄 작용보다 활발하게 일어나면서 녹황색 비지대를 형성하였다.
본 연구의 단층비지는 내부엽리를 발달시키는 옛 비지편과 내부 엽리가 없는 옛비지편을 갖는데 전자가 후자에 비해 크기는 작고 종횡비는 상대적으로 더 크다. 이는 구성 광물의 차이 즉, 내부엽리를 발달시키는 쇄편이 주로 점토광물로 이루어지는데 반해 내부엽리가 없는 쇄편은 점토광물에 비해 물성이 강한 석영과 장석으로 구성되기 때문으로 생각할 수 있다.
세 번째 단계는 단층핵의 각력대가 변위가 증가함에 따라 입자 파쇄 변형작용은 감소하고 입자 회전과 입자연마 및 마모 변형작용이 지배적으로 일어나 녹황색 비지 대가 형성되었다. 이로 인해 미세 입자는 증가하고 큰쇄편의 양은 감소한다.
후속연구
6). 이와 같은 과정으로 이 연구의 청회색 비지대는 후기에 형성되어 녹황색 비지대에 인접하여 부가됨으로써 단층핵 내 비지대의 폭을 증대시킨 것으로 보아야 할 것이다.청회색 비지에서 내부엽리 없는 옛비지편 가운데 몇몇 쇄편은 내부에는 황철석이 포함되지 않지만 그 경계는 황철석으로 에워 쌓이는 것을 볼 수 있는데 이는 내부의 각상 석영, 장석편들이 황철석 침전 이후의 단층작용 시 석영과 장석으로 이루어진 조립 암편으로 부터 내부적으로 파쇄된 것으로 볼 수 있다.
참고문헌 (12)
장태우, 추창오, 1998, 동래단층 지역 단층비지의 생성과 정과 K-Ar연령. 대한지질공학회지, 8, 175-188
Aydin, A. and Johnson, A. M., 1978, Development of faults as zones of deformation bands and as slip surfaces in sandstone. Pure Appl. Geophys., 156, 931-942
Aydin, A. and Johnson, A. M., 1983. Analysis of faulting in porous sandstone. Journal of Structural Geology, 5, 19-31
Billi, A., Storti, F., Salvini, F., 2003. Particle size distributions of fault rocks and fault transpression : are they related?. Terra Nova, 15, 63-66
Billi, A., Salvini, F., Storti, F., 2003. The damage zonefault core transition in carbonate rocks : implications for fault growth, structure and permeability. Journal of Structural Geology, 25, 1779-1794
Gray, M. B., Stamatakos, J. A., Ferill, D. A. and Evans, M. A., 2005. Fault-zone deformation in welded tuffs at Yucca Mountain, Nevada, USA. Journal of Structural Geology, 27, 1873-1891
Konon, A., 2004. Successive episodes of normal faulting and fracturing resulting from progressive extension during the uplift of the Holy Cross Mountains, Poland. Journal of Structural Geology, 26, 419-433
Mitra, G., 1992. Deformation of granitic basement rocks along fault zones at shallow to intermediate crustal levels. In: S. Mitra and G. W. Fisher (Editors), Structural geology of fold and thrust belts. Johns Hopkins University Press, Baltimore, MD, 123-144
Storti, F., Billi, A., and Salvini, F., 2003. Particle size distributions in natural carbonate fault rocks : insights for non-self-similar cataclasis. Earth and Planetary Science Letters, 206, 173-186
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.