[논문]강화군 석모도 일대의 선캠브리아기 변성암류 및 중생대 화강암류에서 발달하는 단열계의 분포특성

박덕원; 이창범

강화군 석모도 일대의 선캠브리아기 변성암류 및 중생대 화강암류에서 발달하는 단열계의 분포특성
Characteristics of Fracture System in Precambrian Metamorphic Rocks and Mesozoic Granites from Seokmo-do, Ganghwa-gun 원문보기

암석학회지 = The journal of the petrological society of korea, v.19 no.2 = no.60, 2010년, pp.123 - 139

박덕원 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부) , 이창범 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부)

초록
AI-Helper

강화군 석모도 일대의 선캠브리아기 및 중생대 화강암류에서 발달하는 단열계의 특성이 조사 분석되었다. 노두에서 측정한 대부분의 단열은 경사가 거의 수직이거나 급하다. 빈도등급에 의한 단열 조의 방향성은 다음과 같다: Set $1:N2^{\circ}E/77^{\circ}SE$, Set $2:N17^{\circ}E/84^{\circ}NW$, Set $3:N26^{\circ}E/64^{\circ}SE$, Set $4:N86^{\circ}W/82^{\circ}SW$, Set $5:N80^{\circ}W/77^{\circ}NE$, Set $6:N60^{\circ}W/85^{\circ}SW$, Set $7:N73^{\circ}E/87^{\circ}NW$, Set $8:N82^{\circ}W/53^{\circ}NE$, Set $9:N23^{\circ}W/86^{\circ}SW$, Set 10: $N39^{\circ}W/61^{\circ}NE$ 단열군으로 나타났다. 특히, 단열의 주향(N:240)을 표시한 장미도에서는 남-북~북북동 및 서북서의 대표적인 2 방향을 지시한다. 석모도에서 발달하는 단열의 이러한 분포형태는 기존의 연구에서 시사한 국내의 주요 선구조선의 분포형태와 부합한다. 한편, 단열 모집단의 길이분포에 대한 스케일링 성질을 조사하였다. 먼저 선캠브리아기 장봉편암 및 중생대 화강암류(북부 및 남부암체)에서 측정한 단열 조는 주향 과 빈도수에 의하여 5개 그룹(그룹 I~V)으로 분류하였다. 그 다음, 상기한 5개 그룹에 대한 개개 길이-누적빈도 도표를 종합한 분포도를 작성하였다. 관계도에서 거의 멱법칙의 길이 분포를 따르는 상기한 5개 부집단(그룹 I~V)은 지수(-0.79~-1.53)의 넓은 범위를 보여준다. 이러한 5개 그룹 사이의 지수의 상대적인 차이는 방향성 효과의 중요성을 강조한다. 관계도에서 5개 그룹 중 그룹 Ⅲ의 도표가 보다 상위영역을 차지한다. 마지막으로, 각 암체에 대한 길이 빈도 분포의 특성을 보여주는 분포도를 작성하였다. 관계도에서 각 암체의 도표는 반상흑운모화강암 < 각섬석화강섬록암 < 중립질흑운모화강암(남부암체) < 중립질흑운모화강암(북부암체) < 장봉편암의 순으로 배열되어 있다. 관계도에서 생성시기가 보다 고기인 암체의 도표가 보다 상위영역을 차지하는 경향이 있다. 특히, 선캠브리아기 장봉편암의 도표는 중생대 화강암류의 도표에 비하여 보다 상위영역을 차지한다. 이와 같은 분포특성은 암체의 생성 이후에 작용한 응력장과 부합하는 신규 단열의 발생과 더불어 기존 단열의 성장작용의 공존을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The properties of fracture system in Precambrian Jangbong schist and Mesozoic granites from Seokmo-do, Ganghwa-gun were investigated and analyzed. Most of the fractures measured at outcrops are nearly vertical or steeply dipping. Orientations of fracture sets in terms of frequency order are as follows: Set $1:N2^{\circ}E/77^{\circ}SE$, Set $2:N17^{\circ}E/84^{\circ}NW$, Set $3:N26^{\circ}E/64^{\circ}SE$, Set $4:N86^{\circ}W/82^{\circ}SW$, Set $5:N80^{\circ}W/77^{\circ}NE$, Set $6:N60^{\circ}W/85^{\circ}SW$, Set $7:N73^{\circ}E/87^{\circ}NW$, Set $8:N82^{\circ}W/53^{\circ}NE$, Set $9:N23^{\circ}W/86^{\circ}SW$, Set 10: $N39^{\circ}W/61^{\circ}NE$. Especially, the rose diagram of fracture strikes(N:240) indicates that there are two dorminant directions of N-S~NNE and WNW. These distribution pattern of fractures from Seokmo-do correponds with those of major lineaments from South Korea suggested in previous study. Meanwhile, the scaling properties on the length distribution of fracture populations have been investigated. First, fracture sets from Precambrian Jangbong schist and Mesozoic granites(north and south rock body) has been classified into five groups(group I~V) based on strike and frequency. Then, the distribution chart generalized the individual length-cumulative frequency diagram for above five groups were made. From the related chart, five subpopulations(group I~V) that closely follow a power-law length distribution show a wide range in exponents(-0.79~-1.53). These relative differences in exponent among five groups emphasizes the importance of orientation effect. From the related chart, the diagram of group III occupies an upper region among five groups. Finally, the distribution chart showing the chracteristics of the length frequency distribution for each rock body were made. From the related chart, the diagram of each rock body shows an order of porphyritic biotite granite < hornblende granodiorite < medium-grained biotite granite(south rock body) < medium-grained biotite granite(north rock body) < Precambrian Jangbong schist. From the related chart, the diagram of more older rock body in the formation age tends to occupy an upper region. Especially, the diagram of Precambrian Jangbong schist occupies an upper region compared with the diagrams of Mesozoic granites. These distributional chracteristics suggests that coexistence of new fracture initiation and growing of existing fractures corresponding with stress field acted since the formation of rock body.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	석모도는 어떤 일대로 구분이 되는가?	연구지역인 석모도는 인천광역시 강화군 삼산면에 속하며, 북부의 상리-하리 일대, 남부의 석모리-석포리-매음리 일대, 어류정도 일대로 구분이 된다. 이들 3개 지역 사이는 충적층으로 피복되어 있다.
	지열이 기저 부하를 담당할 수 있는 유일한 신재생에너지 자원에 속하는 이유는 무엇인가?	인천광역시 강화군 삼산면에 속하는 석모도 지역을 대상으로 하는 심부 지열수 자원 확보를 위한 연구사업이 실시되었다. 지열은 기후와 외부 원료 공급요건에 영향을 받지 않고 연중 가동할 수 있어 기저 부하를 담당할 수 있는 유일한 신재생에너지 자원에 속한다. 특히 석모도 지역의 1.
	본 논문에서, 강화군 석모도 일대의 선캠브리아기 및 중생대 화강암류에서 발달하는 단열의 광역적인 분포특성 그리고 암체별·그룹별 단열의 길이-누적빈도 도표를 작성하여 도출된 스케일링 특성은 어떠한가?	1. 석모도 일대의 암체에서 발달하는 단열의 방향을 종합한 결과, N23°W/86°SW, N39°W/61°NE, N60°W/85°SW, N80°W/77°NE, N82°W/53°NE 및 N86°W/82°SW(NW계) 그리고 N2°E/77°SE, N17°E/84°NW, N26°E/64°SE 및 N73°E/87°NW(NE계)의 10개 방향으로 요약된다. 특히 남-북~북북동-남남서 및 동-서에 가까운 서북서-동남동~동-서의 수직상 절리가 우세하다. 2. 석모도 일대의 단열에 대한 장미도의 분포형은 국내의 단층을 종합한 장미도의 분포형과 부합한다. 또한 등급별(길이별) 장미도에서 나타나는 단층의 방향을 대부분 내포한다. 국내의 단층과 석모도 일대의 단열에 대한 분포형을 대비한 결과, 단열계의 광역성 및 성인적인 상관성을 시사한다. 고온성 온천수가 확인된 매음리 일대의 남-북 및 북서-남동~서북서-동남동의 수직상 절리는 N10°E 및 N40~75°W의 선구조선과 방향성 측면에서 상호 부합하는 특성이 있다. 3. 생성시기를 달리하는 각 암체에서 발달하는 단열의 길이-빈도 분포특성을 기재하였다. ① 선캠브리아기 변성암류(장봉편암): 그룹 III의 방향각을 중심으로 하여 N-W의 구간에서는 반시계 방향으로 갈수록 평균길이 및 중앙값은 감소하는 경향성이 있다. 그룹 V → 그룹 IV → 그룹 II → 그룹 I → 그룹 III의 순으로 배열되어 있으며, 이중 그룹 V가 하위영역, 그룹 III이 상위영역에 속한다. 상위영역인 그룹 III의 기울기(-0.97)가 가장 낮다. ② 중립질흑운모화강암(북부암체): 그룹 V → 그룹 IV → 그룹 I → 그룹 III → 그룹 II의 순으로 배열되어 있으며, 이중 그룹 V가 하위영역, 그룹 II가 상위영역에 속한다. 상위영역인 그룹 II의 기울기(-0.72)가 비교적 낮다. ③ 중립질흑운모화강암(남부암체): 그룹 II → 그룹 I → 그룹 IV → 그룹 V → 그룹 III의 순으로 배열되어 있다. 이중 그룹 II가 하위영역, 그룹 III이 상위영역에 속한다. 하위영역인 그룹 II의 기울기(-2.74)가 높은 반면, 상위영역인 그룹 V(-0.79) 및 그룹 III(-1.00)의 기울기는 낮다. 5개 그룹의 개개 도표의 분포간격을 보면, 길이 8 m 이상의 영역에서는 점차 넓어진다. ④ 능선부(북부암체~남부암체): 그룹 IV → 그룹 V → 그룹 I → 그룹 III → 그룹 II의 순으로 배열되어 있다. 이중 그룹 V가 하위영역, 그룹 II 및 그룹 III이 상위영역에 속한다. 하위영역인 그룹 V의 기울기(-1.28)가 비교적 높은 반면, 상위영역인 그룹 II(-0.93)의 기울기는 낮다. 5개 그룹의 개개 곡선의 분포간격을 보면, 전술한 장봉편암, 북부암체 및 남부암체에 비하여 조밀하여 그룹별 길이변화가 상대적으로 낮다. 4. 장봉편암, 중립질흑운모화강암의 북부암체 및 남부암체에서 측정한 단열의 자료를 모두 종합, 선캠브리아기~중생대에 이르는 3개 암체에 대한 5개 그룹의 길이-누적 분포특성을 기재하였다. 각 그룹의 영역을 보면, 그룹 V → 그룹 IV → 그룹 I → 그룹 II → 그룹 III의 순으로 배열되어 있다. 평균길이(12.5m)가 가장 큰 그룹 III을 기준으로 하여 N-W의 영역에서는 시계의 반대방향인 그룹 II → 그룹 I 그리고 N-E의 영역에서는 시계방향인 그룹 IV → 그룹 Ⅴ로 갈수록 하위영역으로 점변한다. 5. 개개 암체별 길이-누적빈도 도표, 화강암체를 대표하는 도표, 화강암체 및 장봉편암의 단열을 종합한 최종 도표를 모두 도시한 종합 분포도를 작성하였다. 종합 분포도를 보면, 반상흑운모화강암(N:16) < 각섬석화강섬록암(N:24) < 중립질흑운모화강암의 남부암체(N:56) < 북부암체(N:46) < 장봉편암(N:55)의 순으로 배열되어 있다. 이중 생성시기가 고기인 장봉편암이 상위영역에 속하며, 고기의 암체일수록 상위영역에 해당된다. 이와 같은 분포특성은 암체의 생성시기 이후에 작용한 다양한 방향의 응력장과 부합하는 신규 단열의 발생과 더불어 기존 단열의 성장작용의 공존을 시사한다. 한편 석모도를 대표하는 최종 도표를 보면, 평균 기울기는 -0.11(상부구간) → -1.43(선형구간) → -6.78(하부구간)으로 나타나며, 선형구간에서의 빈도분포율(68%)이 가장 높다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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