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자력탐사 자기이상 분석을 활용한 울릉도 화산암체 지질구조 특성 해석

Analysis of Geological Structure of Volcanic Rock Mass in Ulleung-do using Variations of Magnetic Anomaly

지질공학 = The journal of engineering geology, v.28 no.4, 2018년, pp.619 - 630  

김기범 (안동대학교 지구환경과학과) ,  김만일 (산림조합중앙회 산림공학연구소)

초록
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울릉도 화산암체 내 단층 및 관입암체의 존재 여부 등을 파악하기 위한 목적으로 자력탐사를 실시하고 이의 정성적인 해석을 통해 자기이상 변화를 분석하였다. 울릉도 전역에 대한 자력탐사 자료 분석결과, 염기성암인 현무암질암류는 높은 자기이상을 나타내고 산성암인 조면암질암류는 낮은 자기이상을 나타내었다. 이들 자기이상은 모두 울릉도 화산암체의 암상과 대체로 잘 일치하며 화산암의 종류에 따라 대비를 이루고 있어 자기이상 분포의 상호 분석을 통한 전석, 충적층, 퇴적층 등으로 피복되어 있는 지역의 암상 구분에 활용 가능이 가능하다. 또한, 나리칼데라에서 현무암질암류가 관찰되지는 않으나 $1,000{\gamma}$ 이상의 높은 자기이상이 분포하는 것은 조면암질암류의 분출 이전에 형성된 현무암질암류로 이루어진 화구 및 화도에 의한 것으로 추정된다. 나리칼데라 이외 지역에서 나타나는 높은 자기이상의 분포지역 중 일부는 화구 및 화도로 추정이 가능하며 울릉도 남서쪽의 남양리 부근에 분포하는 큰 규모의 $1,000{\gamma}$ 이상의 높은 자기이상은 현무암질암류의 화구 및 화도 가능성이 클 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to investigate the existence of faults and intrusive rocks in the volcanic rock mass of Ulleung-do using magnetic anomalies. The magnetic survey data show that basaltic (mafic) rocks have high magnetic anomalies and that trachytic (felsic) rocks have low magnetic anomali...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 신생대 제3기 말에서 제4기까지 분출한 울릉도의 화산암체에 대한 지질구조 특성을 분석하기 위해 울릉도전역에 대하여 자력탐사를 실시하여 자기이상 변화를 분석하였으며, 이에 대한 연구결과는 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 analytic signal을 구하기 위하여 자기이상치를 10 m 간격으로 격자화하고 각 방향에 대한 미분치를 계산하였다. 우선 x,y에 대한 수평 미분치를 계산하고 다음으로 수직미분을 구하여 analytic signal의 진폭을 계산하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
한반도에 제4기 화산암류가 분포하는 지역으로 어디가 있는가? 한반도에 제4기 화산암류가 분포하는 지역은 백두산 일대의 개마고원, 평안북도 중강, 우시, 화평, 함경북도 어랑-길주,문수리-진수봉 및 황해도 신계-곡산, 장연-용연 그리고 강원도 안변-평강, 통천, 회양-창도 및 원산-회양-평강-철원-경기도 전곡을 잇는 소위 추가령 구조대, 그리고 제주도, 울릉도와 독도지역으로 알려져 있다. 이 중 울릉도 화산활동 시기인플라이오세(Pliocene)에서 홀로세(Holocene) 사이의 한반도 화산활동은 한반도의 여러 곳에서 진행되었으며 대표적으로 독도, 제주도 등지로 알려져 있다.
한반도의 지질분포는 절반 이상이 무엇으로 구성되어 있는가? 한반도에서는 중생대로부터 신생대초까지 활발한 화성활동이 있었으며, 이를 구분해 보면 크게 쥬라기의 대보화강암과 백악기-제3기의 불국사화강암으로 볼 수 있다. 따라서 한반도의 지질분포는 절반 이상이 화성활동으로 쥬라기와 백악기에 관입한 화강암과 선캠브리아누대의 퇴적암이 화강암화 작용으로 변성된 화강편마암으로 구성되어 있다(Park,2012). 한반도의 화성활동 중 백악기 초기부터 신생대 제3기 초기까지 화산암류와 심성암류가 시 ‧ 공간적으로 매우 밀접하게 관련되어 분포하는 화산-심성활동(volcano-plutonism)이 단속적으로 계속되었다.
신생대 제3기 말에서 제4기까지 분출한 울릉도의 화산암체에 대한 지질구조 특성을 분석하기 위해 울릉도 전역에 대하여 자력탐사를 실시하여 자기이상 변화를 분석한 연구 결과는 무엇인가? 울릉도는 전체 면적 72.82 km2로 지형적으로는 섬의 가장 중심인 성인봉(983.6 m)을 정점으로 하여 급한 경사를 형성하고 있다. 울릉도 화산체는 기 조사된 연대 측정값에 의하면 해수면 아래의 화산체는 신생대 제3기의 플라이오세이며 해수면 위의 울릉도 화산체의 화산활동 시기는 신생대 제4기 플레이스토세-홀로세이다. 울릉도의 지질은 해수면 부근의 기저에 현무암질 집괴암과 응회암류가 분포하고 있고 상부에 조면암질 집괴암과 응회암이 피복하고 있다. 그 상위에 조면암질암이 여러 차례 분출하면서 넓은 지역에 분포하게 되었고 현재 화산체의 대부분을 차지하고 있다. 그 외 일부지역에 소규모의 현무암질 및 조면암질 암맥과 나리칼데라 내에 조면안산암이 분포한다. 울릉도 전역에 대한 자력탐사 결과에서 염기성암인 현무암질암류는 높은 자기이상을 나타내고 산성암인 조면암질암류는 낮은 자기이상을 나타내었다. 이들 자기이상은 모두 울릉도 화산체의 암상과 대체로 잘 일치하며 화산암의 종류에따라 대비를 이루고 있으므로 자기이상의 분포를 상호 분석을 통한 전석, 충적층, 퇴적층 등으로 피복되어 있는 지역의 암상 구분에 활용 가능성이 클 것으로 판단된다. 나리칼데라에서 현무암질암이 관찰되지 않으나 1,000 γ이상의 높은 자기이상이 분포하는 것은 조면암질암류의 분출이전에 형성된 현무암질암류의 화구 및 화도에 의한 것이며 나리칼데라 이외 지역에서 나타나는 높은 자기이상의 분포지역 중 일부는 화구 및 화도로 추정 가능하다. 특히 울릉도 남서쪽의 남양리 부근에 분포하는 큰 규모의 1,000 γ이상의 높은 자기이상은 현무암질암류의 화구 및 화도 가능성이 클 것으로 추정된다.
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참고문헌 (25)

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