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논문 상세정보

신기 지구조운동의 해석을 위한 한반도 근해 천부지질의 고해상 탄성파 탐사: 울진 주변해역

High-resolution Seismic Imaging of Shallow Geology Offshore of the Korean Peninsula: Offshore Uljin

초록

천부지질과 기반암의 변형을 파악하기 위해 $37^{\circ}N$을 중심으로 동해의 후포분지 연안에서 약 650 km의 고해상 탄성파 자료를 획득하여 천부와 기반암의 변형을 조사하였다. 탄성파 단면은 조사지역내에서 주된 퇴적중심이 오른쪽과 왼쪽에 각각 후포단층과 이에 대조되는(antithetic) 단층에 의해 경계지어졌음을 보여준다. 하지만, 후포단층은 변위가 매우 큰 반면 대조단층은 후포단층에 비해 수직변위 뿐만 아니라 수평범위에서도 훨씬 작다. 후포분지의 충진퇴적물은 리프트와 동시(올리고세 후기.마이오세 초기), 리프트 후기(마이오세 중기.홀로세) 퇴적단위로 구성되어 있다. 후포단층과 그 외의 단층들은 주로 북쪽방향성분을 가지며 정단층변위를 보여 준다. 동해가 마이오세 중기이후 압축력의 지배를 받고 있음을 고려하면, 이들 단층이 올리고세 후기에서 마이오세 전기 동안 진행된 대륙지각의 리프팅 동안 형성되었다고 해석된다. 현재 아무리아판의 움직임과 관련하여 한반도와 그 주변에서 관측되는 ENE방향의 최대 주압축력 때문에 후포분지내 단층들이 재동될 경우 역단층 및 우수주향의 주향이동운동을 한다고 해석한다. 후포단층에서 발생한 최근의 지진은 연구지역 및 그 외의 한반도 대륙주변부에서 지진이 제3기에 진행된 대륙지각의 리프팅을 유도한 단층에서 발생하고 있음을 지시한다.

Abstract

We acquired and interpreted more than 650 km of high-resolution seismic reflection profiles in the Hupo Basin, offshore east coast of Korea at $37^{\circ}N$ in the East Sea (Japan Sea) to image shallow and basement deformation. The seismic profiles reveal that the main depocenter of the Hupo Basin in the study area is bounded by the large offset Hupo Fault on the east and an antithetic fault on the west; however, the antithetic fault is much smaller both in horizontal extension and in vertical displacement than the Hupo Fault. Sediment infill in the Hupo Basin consists of syn-rift (late Oligocene. early Miocene) and post-rift (middle Miocene.Holocene) units. The Hupo Fault and other faults newly defined in the Hupo Basin strike dominantly north and show a sense of normal displacement. Considering that the East Sea has been subjected to compression since the middle Miocene, we interpret that these normal faults were created during continental rifting in late Oligocene to early Miocene times. We suggest that the current ENE direction of maximum principal compressive stress observed in and around the Korean peninsula associated with the motion of the Amurian Plate induces the faults in the Hupo Basin to have reverse and right-lateral, strike-slip motion, when reactivated. A recent earthquake positioned on the Hupo Fault indicates that in the study area and possibly further in the eastern Korean margin, earthquakes would occur on the faults created during continental rifting in the Tertiary.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
한반도
한반도의 남쪽 지역의 특징은?
전형적인 비활성 대륙주변부에서 볼 수 있듯이, 안쪽 리프트(후포분지), 융기된 리프트 측면부(후포뱅크), 그리고 해양분지(울릉분지)가 바다쪽으로 연속해서 나타난다

한국대지는 동해의 열림과정에서 현재의 위치로 이동한 리프트된 대륙지각의 조각으로 해석된다. 반면에 남쪽 지역은 전형적인 비활성 대륙주변부에서 볼 수 있듯이, 안쪽 리프트(후포분지), 융기된 리프트 측면부(후포뱅크), 그리고 해양분지(울릉분지)가 바다쪽으로 연속해서 나타난다(Fig. 1b).

한반도
한반도의 지리적 위치는?
유라시아판의 동쪽경계부에 위치하며 그 동쪽과 남동쪽으로는 태평양판과 필리핀판이 일본열도 아래로 섭입한다

한반도는 유라시아판의 동쪽경계부에 위치하며 그 동쪽과 남동쪽으로는 태평양판과 필리핀판이 일본열도 아래로 섭입한다(Fig. 1a).

한반도
한반도의 지질구성은 어떠한가?
켐브리아전부터 신생대까지 형성된 다양한 지질로 구성되어 있다

1a). 한반도는 켐브리아전부터 신생대까지 형성된 다양한 지질로 구성되어 있다. 에오세 말기부터 동아시아는 광역적인 신장운동을 겪었으며 마이오세때 절정에 달해 후열도해로서 동해가 열리게 되었다(Ree et al.

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참고문헌 (12)

  1. 전명순, 전정수, 2010, 한반도 및 주변의 지진 메카니즘 특성, 지구물리와 물리탐사, 13, 198-202. 
  2. 조덕래, 경재복, 2006, 최근 동해에서 발생한 지진의 진원기구해 분석, 한국지구과학회 2006년 추계학술발표회, 236-239. 
  3. Barth, A., and Wenzel, F., 2010, New constraints on the intraplate stress field of the Amurian Plate deduced from light earthquake focal mechanisms, Tectonophysics, 482, 160- 169. 
  4. Flesch, L. M., Holt, W.E., and Haines, A. J., 2001, Dynamics of the India-Asia collision zone, Journal of Geophysical Research, 106, 16435-16460. 
  5. Kim, H. J., Lee, G. H., Jou, H. T., Cho, H. M., Yoo, H. S., Park, G. T., and Kim, J. S., 2007, Evolution of the eastern margin of Korea: Constraints on the opening of the East Sea (Japan Sea), Tectonophysics, 436, 37-55. 
  6. Klaus, A., Taylor, B., Moore, G. F., Murakami, F., and Okamura, Y., 1992, Back-arc rifting in the Izu-Bonin Island Arc: structural evolution of Hachijo and Aoga Shima Rifts, Island Arc, 1, 16-31. 
  7. Lamarche, G., 2000, Constraining fault growth rates and fault evolution in New Zealand, EOS, 81, 481. 
  8. Lee, G. H., Kim, H. J., Han, S. J., and Kim, D. C., 2001, Seismic stratigraphy of the deep Ulleung Basin in the East Sea (Japan Sea) back-arc basin, Marine and Petroleum Geology, 18, 615-634. 
  9. Park, Y., Ree, J. H., and Yoo, S. H., 2006, Fault slip analysis of Quaternary faults in southeastern Korea, Gondwana Research, 9, 118-125. 
  10. Petit, C., and Fournier, M., 2005, Present-day velocity and stress fields of the Amurian Plate from thin-shell finite-element modeling, Geophysical J. International, 160, 357-369. 
  11. Ree, J. H., and Lee, Y. J., 2003, Quaternary reactivation of Tertiary faults in the southeastern Korean Peninsula: Age constraints by optically simulated luminescence dating, Island Arc, 12, 1-12. 
  12. Yoon, S. H., and Chough, S. K., 1995, Regional strike slip in the eastern continental margin of Korea and its tectonic implications for the evolution of the Ulleung Basin, East Sea (Sea of Japan), Bulletin of Geological Society of America, 107, 83-97. 

이 논문을 인용한 문헌 (3)

  1. 김광희, 유용규, 유찬호, 강수영, 김한준 2011. "영덕 앞바다 미소지진 발생위치 재결정" 지구물리와 물리탐사 = Geophysics and geophysical exploration, 14(4): 267~273 
  2. 이종섭, 김영석, 홍승서, 윤형구 2014. "포화지반에서 탄성파속도와 전기비저항의 관계 고찰" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, 14(4): 119~126 
  3. 김창환, 박찬홍 2014. "동해 후포퇴 왕돌초 주변의 정밀해저지형 및 해저면 특성 분석" 자원환경지질 = Economic and environmental geology, 47(5): 533~540 

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