[논문]경주시 양북면 단층암의 광물 조성과 입도 분포 특징

송수정; 추창오; 장천중; 장태우; 장윤득

doi:10.9719/eeg.2012.45.5.487

경주시 양북면 단층암의 광물 조성과 입도 분포 특징
Mineral Composition and Grain Size Distribution of Fault Rock from Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.45 no.5, 2012년, pp.487 - 502

송수정 (경북대학교 지질학과) , 추창오 (경북대학교 지질학과) , 장천중 (한국수력원자력(주) 중앙연구원 부지재해평가팀) , 장태우 (경북대학교 지질학과) , 장윤득 (경북대학교 지질학과)

초록
AI-Helper

경주시 양북면 용당리에 발달한 단층암을 대상으로 X선 회절 분석(XRD), 광학현미경 분석, 레이저 입도 분석, 프랙탈 차원 분석을 적용하여 단층암의 광물 조성과 미구조, 잔류입자의 분포 특성을 연구하였다. 단층핵은 약 1.5 m 두께로 발달하며 이 중 각력대는 약 1.2m, 단층핵의 가장 중심부인 비지대는 평균 20cm의 얇은 두께로 노출되어 있다. 각력대에서는 석영, 장석류 등의 조암광물이 주 구성 광물로서 산출되고 비지대에서는 녹니석, 일라이트 등의 점토광물이 주 구성 광물로서 산출된다. 단층암에서 빈번하게 산출되는 맥상광물, 황철석, 변질 광물 등은 단층활동과 더불어 열수변질 작용이 수반되었음을 시사하고 있다. 현미경에 의한 구획 점셈(box counting), Image J에 의한 영상분석 및 레이저 입도 분석에 기초한 프랙탈 차원값은 단층암의 입자 파쇄 특성을 잘 보여준다. 세 가지 방법으로 구한 프랙탈 차원값(D)은 각력대에서 비지대로 갈수록 그 값이 증가하고 비지대 내에서는 공통적으로 높은 차원값을 갖는다. 비지대 내에서는 D값의 변화가 상대적으로 적으며, 일정한 경향성이 나타나지 않는다. 이는 각력대에서는 입자들의 대량파쇄가 우세하게 발생하고, 단층운동이 계속되어 생성된 비지대에서는 입자의 마모가 보다 우세하게 발생하였음을 시사한다. 연구지역 단층암의 광물 조성과 입자 분포 특성은 다중 단층 운동과 열수변질 작용이 본 연구지역 단층대의 진화에 큰 영향을 끼쳤음을 지시한다. 단층암에서의 프랙탈 차원값이 측정 기법에 따라 차이가 발생하므로 프랙탈 차원값의 상대적인 비교는 보다 신중히 이용되어야 될 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper is focused on mineral compositions, microstructures and distributional characters of remained grains in the fault rocks collected from a fault developed in Yongdang-ri, Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea, using X-ray diffraction (XRD), optical microscope, laser grain size analysis and fractal dimension analysis methods. The exposed fault core zone is about 1.5 meter thick. On the average, the breccia zone is 1.2 meter and the gouge zone is 20cm thick, respectively. XRD results show that the breccia zone consists predominantly of rock-forming minerals including quartz and feldspar, but the gouge zone consists of abundant clay minerals such as chlorite, illite and kaolinite. Mineral vein, pyrite and altered minerals commonly observed in the fault rock support evidence of fault activity associated with hydrothermal alteration. Fractal dimensions based on box counting, image analysis and laser particle analysis suggest that mineral grains in the fault rock underwent fracturing process as well as abrasion that gave rise to diminution of grains during the fault activity. Fractal dimensions(D-values) calculated by three methods gradually increase from the breccia zone to the gouge zone which has commonly high D-values. There are no noticeable changes in D-values in the gouge zone with trend being constant. It means that the bulk-crushing process of mineral grains in the breccia zone was predominant, whereas abrasion of mineral grains in the gouge zone took place by continuous fault activity. It means that the bulk-crushing process of mineral grains in the breccia zone was predominant, whereas abrasion of mineral grains in the gouge zone took place by continuous fault activity. Mineral compositions in the fault zone and peculiar trends in grain distribution indicate that multiple fault activity had a considerable influence on the evolution of fault zones, together with hydrothermal alteration. Meanwhile, fractal dimension values(D) in the fault rock should be used with caution because there is possibility that different values are unexpectedly obtained depending on the measurement methods available even in the same sample.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	최근까지 발견된 대부분의 제4기 단층은 어디에 있나?	한반도 남동부에는 한반도에서 발견된 제4기 단층이 집중되어 있으며 이러한 단층활동은 현재 이 지역의 지괴를 형성시키는 데 주도적인 역할을 한 것으로 알려져 있다(Chang, 2001). 최근까지 발견된 대부분의 제4기 단층은 양산단층대와 울산단층대를 따라 분포하며 일부는 울산단층대 동측의 해안지역에 위치한다(Kee et al., 2007).
	본 논문에서 프랙탈 차원값(D값)을 어떤 방법으로 측정했나?	프랙탈 차원값(D값)은 크게 세 가지 방법으로 측정하였다. S가 입자크기이고 N(S)가 입자크기별 누적개수일 때 D값은 log S대 log N(S) 그림에서 최적선의 기울기로 결정된다(Chang, 2010). 따라서 입자의 크기를 (1) 입자의 장축을 현미경 하에서 직접 측정하는 방법, (2) 현미경을 통해 촬영한 이미지를 Image J라는 이미지 프로그램으로 입자의 면적과 둘레를 통해 평균입자반지름(equivalent radii)을 계산하는 방법, (3) 레이저로 입자 체적을 통해 각 입도에 따른 입자의 개수를 계산하는 레이저 입도 분석 방법, 세 가지 방안으로 구분하여 측정하였다. 우선 현미경으로 입자의 크기 측정이 가능한 입도로 구성된 각력대 시료 A100, A30, 비지대 시료인 B5-5에서 입자의 장축을 측정하였다.
	불국사 관입암류의 특징은?	, 2005b). 불국사 관입암류는 화강암류와 각종 맥암류로 구성되는데 화강암류는 화강섬록암, 흑운모 화강암, 각섬석 화강암, 미문상 화강암 등의 암상으로 이루어지고 하양층군과 유천층군을 이 지역의 곳곳에서 관입하고 있으며, 지역에 따라 상당한 접촉 변성작용을 야기하고 있다(Fig. 1).

참고문헌 (27)

Billi, A. (2005) Grain size distribution and thickness of breccia and gouge zones from thin(<1m) strike-slip fault cores in limestone. J. Struct. Geol., v.27, p.1823- 1837.

상세보기
Blenkinsop, T.G. (1991) Cataclasis and processes of particle size reduction. Pure Appl. Geophys., v.136, p.59-86.

상세보기
Chang, T.W. (2001) Quaternary Tectonic Activity at the Eastern Block of the Ulsan Fault. J. Geol. Soc. Korea., v.37, p.431-444.
Chang, T.W. (2010) Fractals and Fragmentation of Survivor Grains within Gouge Zones along Boundary Faults in the Tertiary Waeup Basin. J. Eng. Geol., v.20, p.183-189.
Chang, T.W. and Chae, Y.J. (2004) Faulting and Hydrothermal Activity in the Gouge Zones of Quaternary Faults at the Eastern Block of the Ulsan Fault. J. Geol. Soc. Korea., v.40, p.469-479.
Chang, T.W., Chae, Y.J. and Choo, C.O. (2005a) Formation of Alteration Minerals in Gouges of Quaternary Faults at the Eastern Blocks of the Ulsan Fault, Southeastern Korea. J. Miner. Soc. Korea., v.18, p.205-214.
Chang, T.W., Chae, Y.J. and Choo, C.O. (2005b) Estimation of Volume Change and Fluid-Rock Ratio of Gouges in Quaternary Faults, the Eastern Blocks of the Ulsan Fault, Korea. J. Eng. Geol., v.15, p.349-363.
Chang, T.W. and Choo, C.O. (1998) Formation Processes of Fault Gouges and their K-Ar Ages along the Dongnae Fault. J. Eng. Geol., v.8, p.175-188.
Chang, T.W. and Choo, C.O. (1999) Faulting Process and K-Ar Ages of Fault Gouges in the Yangsan Fault Zone. J. Korean Earth Sci. Soc., v.20, p.25-37.
Chang, T.W. and Jang, Y.D. (2008) The Widening of Fault Gouge Zone: An Example from Yangbuk-myeon, Gyeongju city, Korea. J. Eng. Geol., v.18, p.135-143.
Choi, P.Y. (2005) Geometri Analysis of the Quaternary Eupchon Fault: an Interpretation of Trench Sections. J. Geol. Soc. Korea., v.41, p.129-140.
Goddard, J.V. and Evans, J.P. (1995) Chemical changes and fluid-rock interaction in faults of crystalline thrust sheets, northwestern Wyoming, U.S.A. J. Struct. Geol., v.17, p.533-547.

상세보기
Janssen, C., Laube, N., Bau, M. and Gray, D.R. (1998) Fluid regime in faulting deformation of the Waratah Fault Zone, Australia, as inferred from major and minor element analyses and stable isotopic signatures. Tectonophysics., v.294, p.109-130.

상세보기
Kee, W.S., Kim, B.C., Hwang, J.H., Song, K.Y. and Kihm, Y.H. (2007) Structural Characteristics of Quaternary reverse faulting on the Eupcheon Fault, SE Korea. J. Geol. Soc. Korea., v.43, p.311-333
Keulen, N., Heilbronner, R., Stunitz, H., Boullier, A.-M. and Ito, H. (2007) Grain size distributions of fault rocks: A comparison between experimentally and naturally deformed granitoids. J. Struct. Geol., v.29, p.1282-1300.

상세보기
Kim, G.Y., Koh, Y.K., Choi, B.Y., Shin, S.H. and Kim, D.H. (2008) Geochemical Characteristics of the Gyeongju LILW Repository. Rock and Mineral. J. Korean Radioactive Waste Soc., v.6, p.307-324.
Kim, H.J. and Chang, T.W. (2009) Fracture Characteristics and Segmentation of Yangsan Fault around Mt. Namsan, Gyeingju City, Korea. J. Eng. Geol., v.19, p.51-61.
Kim, Y.S. and Jin, K.M. (2006) Estimated earthquake magnitude from the Yugye Fault displacement on a trench section in Pohang, SE Korea. J. Geol. Soc. Korea., v.42, p.79-94.
Kyung, J.B. (2010) Paleoseismological Study and Evaluation of Maximum Earthquake Magnitude along the Yangsan and Ulsan Fault Zones in the Southeastern Part of Korea. Jigu-Mulli-Wa-Mulli-Tamsa., v.13, p.187- 197
Rawling, G. and Goodwin, L.B. (2003) Cataclasis and particulate flow in faulted, poorly lithified sediments. J. Struct. Geol., v.25, p.317-331.

상세보기
Ryoo, C.R. (2009) A report for the Quaternary Gaegok 6 Fault Developed in the Mid-eastern Part of Ulsan Fault Zone, Korea. Econ. Environ. Geol., v.42, p.635- 643.
Ryoo, C.R., Lee, B.J., Son, M., Lee, Y.H., Choi, S.J. and Chwae, U.C. (2002) Quaternary faults in Gaegok-ri, Oedong-eup, Gyeongju, Korea. J. Geol. Soc. Korea., v.38, p.309-323.
Shon, S.W., Chang, T.W. and Kim, Y.K. (2002) Mineralogy and Geochemistry of Quaternary Fault Gouges in the Southeastern Korean Peninsula. J. Miner. Soc. Korea., v.15, p.85-94.
Sibson, R.H. (1987) Earthquake rupturing as a mineralizing agent in hydrothermal system. Geology., v.15, p.701-704.
Sibson, R.H., Moore, J.M. and Rankin, A.H. (1975) Seismic pumping a hydrothermal fluid transport mechanism. J. Geol. Soc. Am., v.131, p.653-659.

상세보기
Storti, F., Billi, A. and Salvini, F. (2003) Particle size distributions in natural carbonate fault rocks : insights for non-self-similar cataclasis. Earth Planet. Sci. Lett., v.206, p.173-186.

상세보기
Wibberley, C. (1999) Are feldspar-to-mica reactions necessarily reaction-softening processes in fault zones?. J. Struct. Geol., v.21, p.1219-1227.

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증