양산단층 남부 지역을 대상으로 한 정밀 지질조사 수행 중에 울산광역시 두서면 미호리 신우목장 절개사면에서 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층이 확인되었으며, 이는 양산단층 남부 인근 이서 지역에서 최초로 발견된 제4기 단층노두이다. 본 연구에서는 신우지점 주변의 지형, 수계 및 선형구조 분석 결과를 바탕으로 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다. 단층이 발달하고 있는 지형은 침식 산록 완사면으로 보이나 저위면의 두꺼운 퇴적층과 중위면의 부채꼴(Fan) 양상은 충적선상지 지형 특징을 보인다. 수계는 3차 수계까지 발달하여 1차 수계와 2차 수계가 서로 직각으로 만나면서 방사상 형태를 보인다. 또한 하천의 휘어짐과 지형면의 단차를 통해 본 지점을 통과하는 북동-남서 방향의 선형구조들이 인지되었다. 신우지점의 단층은 $N30-35^{\circ}E/79-82^{\circ}SE$ 의 자세를 보이며, 약 5.8 m 의 겉보기 수직 변위가 관찰되는 역단층의 기하를 보인다. 단층면에서 확인된 단층조선과 단층 하반의 최상부 미고결퇴적층 내 역들의 방향성도 전형적인 역단층 운동감각을 지시한다. 하지만 단층의 하반 내 일부 단층대를 따라 불연속적인 퇴적물이 관찰되며, 이는 주향이동운동에 의한 열극구조를 상위의 미고결퇴적물이 채운 것으로 판단된다. 현재 절대연령 측정 및 추가적인 조사가 수행 중이며, 추후 이러한 다학제적 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사가 규명될 수 있을 것으로 사료된다.
양산단층 남부 지역을 대상으로 한 정밀 지질조사 수행 중에 울산광역시 두서면 미호리 신우목장 절개사면에서 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층이 확인되었으며, 이는 양산단층 남부 인근 이서 지역에서 최초로 발견된 제4기 단층노두이다. 본 연구에서는 신우지점 주변의 지형, 수계 및 선형구조 분석 결과를 바탕으로 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다. 단층이 발달하고 있는 지형은 침식 산록 완사면으로 보이나 저위면의 두꺼운 퇴적층과 중위면의 부채꼴(Fan) 양상은 충적선상지 지형 특징을 보인다. 수계는 3차 수계까지 발달하여 1차 수계와 2차 수계가 서로 직각으로 만나면서 방사상 형태를 보인다. 또한 하천의 휘어짐과 지형면의 단차를 통해 본 지점을 통과하는 북동-남서 방향의 선형구조들이 인지되었다. 신우지점의 단층은 $N30-35^{\circ}E/79-82^{\circ}SE$ 의 자세를 보이며, 약 5.8 m 의 겉보기 수직 변위가 관찰되는 역단층의 기하를 보인다. 단층면에서 확인된 단층조선과 단층 하반의 최상부 미고결퇴적층 내 역들의 방향성도 전형적인 역단층 운동감각을 지시한다. 하지만 단층의 하반 내 일부 단층대를 따라 불연속적인 퇴적물이 관찰되며, 이는 주향이동운동에 의한 열극구조를 상위의 미고결퇴적물이 채운 것으로 판단된다. 현재 절대연령 측정 및 추가적인 조사가 수행 중이며, 추후 이러한 다학제적 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사가 규명될 수 있을 것으로 사료된다.
During the detailed geological survey around the southern Yangsan Fault, we newly found a Quaternary fault outcrop, which cuts unconsolidated sediments. The fault named the Sinwoo site, located in the Sinwoo pasture, Miho-ri, Duseo-myeon, Ulsan metropolitan city, is the first discovered Quaternary f...
During the detailed geological survey around the southern Yangsan Fault, we newly found a Quaternary fault outcrop, which cuts unconsolidated sediments. The fault named the Sinwoo site, located in the Sinwoo pasture, Miho-ri, Duseo-myeon, Ulsan metropolitan city, is the first discovered Quaternary fault near the western part of the south Yangsan Fault. In this study, we provide information on characteristics of fault geometry and unconsolidated sediment at Sinwoo site based on the analysis data of topography, drainage, and lineament around the study site. The fault site is situated at pediment slope, but fan-shaped middle terrace, as well as thick sediment exposed at low terrace, indicates that the unconsolidated sediments have been deposited in the alluvial fan environment. The drainage develops to the third-order drainage system, and the first and the second drainage system meet at right angles to each other and form a radial drainage pattern. In addition, the NE-SW direction lineaments can be identified on the basis of the curvature of the river and the step of the topographic relief, running over the Sinwoo site. The fault of $N30-35^{\circ}E/79-82^{\circ}SE$ shows ~ 5.8 m apparent vertical offset and dominantly reverse-slip sense based on slickenline, rotation of pebbles, and drag folding at footwall. However, some discontinuous sediments observed in the footwall are interpreted as fissure-filling materials due to the strike-slip movement. Now, we are under multidisciplinary investigations of additional field survey and age dating in order to determine the evolution of Sinwoo site fault during the Quaternary.
During the detailed geological survey around the southern Yangsan Fault, we newly found a Quaternary fault outcrop, which cuts unconsolidated sediments. The fault named the Sinwoo site, located in the Sinwoo pasture, Miho-ri, Duseo-myeon, Ulsan metropolitan city, is the first discovered Quaternary fault near the western part of the south Yangsan Fault. In this study, we provide information on characteristics of fault geometry and unconsolidated sediment at Sinwoo site based on the analysis data of topography, drainage, and lineament around the study site. The fault site is situated at pediment slope, but fan-shaped middle terrace, as well as thick sediment exposed at low terrace, indicates that the unconsolidated sediments have been deposited in the alluvial fan environment. The drainage develops to the third-order drainage system, and the first and the second drainage system meet at right angles to each other and form a radial drainage pattern. In addition, the NE-SW direction lineaments can be identified on the basis of the curvature of the river and the step of the topographic relief, running over the Sinwoo site. The fault of $N30-35^{\circ}E/79-82^{\circ}SE$ shows ~ 5.8 m apparent vertical offset and dominantly reverse-slip sense based on slickenline, rotation of pebbles, and drag folding at footwall. However, some discontinuous sediments observed in the footwall are interpreted as fissure-filling materials due to the strike-slip movement. Now, we are under multidisciplinary investigations of additional field survey and age dating in order to determine the evolution of Sinwoo site fault during the Quaternary.
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문제 정의
7 km 떨어져 있으며, 신우지점으로 명명하였다. 이 소고를 통해 양산단층 이서지역의 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층을 처음으로 보고하며, 주변지역의 지형과 수계 분석, 선형구조 분석 결과와 함께 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다. 그리고 이 정보를 바탕으로 양산단층 손상대 내 제4기 단층지점에서 관찰되는 미고결퇴적층과의 대비를 통해 지형면과 미고결퇴적층의 형성 시기 등을 유추하고 해석하여 최후기 단층시기를 제안하였다.
가설 설정
(c) Slickenlines on the fault surface showing reverse slip sense. (d) Drag fold geometry indicated through rotation of pebble orientation at the footwall.
제안 방법
이 소고를 통해 양산단층 이서지역의 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층을 처음으로 보고하며, 주변지역의 지형과 수계 분석, 선형구조 분석 결과와 함께 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다. 그리고 이 정보를 바탕으로 양산단층 손상대 내 제4기 단층지점에서 관찰되는 미고결퇴적층과의 대비를 통해 지형면과 미고결퇴적층의 형성 시기 등을 유추하고 해석하여 최후기 단층시기를 제안하였다. 향후, 연대측정결과와 토양 시료의 분석결과를 바탕으로 단층에 대한 상세한 추가 조사를 통해 본 단층의 운동학적 그리고 역학적인 해석 및 경주지진 유발단층과의 상관관계 등을 규명할 예정이다.
신우지점을 중심으로 양산단층 서측에서 일련으로 길게 발달하고 있는 고기, 충적선상지 단차의 연속성, 고기 충적선상지 지형 등을 이용하여 선형구조 분석을 수행하였다.
대상 데이터
2019년 2월 20일, 경주지진 진앙지에서 남쪽으로 약 12 km 떨어진 지점인 울산광역시 울주군 두서면 아미산 못길 54번지(신우목장 소유지)에서 미고결퇴적층을 절단하고 있는 단층노두를 발견하였다. 이 지점은 양산단층대의 주단층대로부터 서쪽으로 약 1.
연구지역의 배후산지인 아미산(603.6 m) 일대는 주로 백악기 응회암으로 구성되어 있다. 아미산은 북북동 방향의 능선을 이루고 있으며, 상대적으로 저지대에는 백악기 흑운모화강암이 분포하고 있다(Fig.
4b). 최상부는 약 0.1-0.3 m 두께의 자색의 세립사로 구성되어 있다.
성능/효과
더욱이 이 열극구조는 상위지층에 의하여 잘려 있어 이를 바탕으로 단층운동의 횟수를 구분할 경우 제4기 동안 최소 2회 이상의 단층운동을 유추할 수 있다. 마지막으로 대부분의 단층들은 단층이 재활성되면서 단층 손상대의 폭이 넓어지는 특징을 보이며, 단층의 변위가 클수록 상대적으로 폭 넓은 단층손상대가 관찰되는 것이 일반적이다. 하지만 본 노두에서는 기반암 부분 에서도 큰 변위에 비해 좁은 단층손상대가 발달하는 것 또한 풀어야할 과제이다.
이러한 특징들은 일반적인 역단층에서 단층의 하반에서 인지되는 끌림 습곡으로 해석된다. 상술한 신우지점 단층대의 기하 및 운동학적 특성 들을 종합해 보면 기반암에서 발달했던 단층이 제4기 동안 재활운동 결과로 판단된다.
8 m로 상대적으로 큰 변위가 관찰되는데, 이러한 변위가 제4기 동안 몇 번의 단층 운동에 의한 누적변위인지에 대한 규명이 필요하다. 셋째, 단층의 하반에 미고결퇴적층과 접하고 있는 일부 단층대를 따라서 열극구조가 발달하고 있으며 매우 분급이 좋은 잔자갈 퇴적물로 채워져 있다. 이들은 단층 작용에 의해 형성된 열극(fissure)을 따라 상위의 미고결퇴적물이 흘러들어와 채워진 것으로 해석된다.
본 단층에 대한 정확한 운동학적 해석을 위해서는 몇가지 해결해야 될 의문이 있다. 첫째, 현재의 동북 동-서남서 방향의 압축응력 하에서 북북동-남남서 혹은 북동-남서 방향의 단층은 우수향 주향이동 운동감각을 보여야 하지만 본 단층은 순수한 역단층성 운동을 지시하는 단층조선만 우세하게 관찰된다는 점이다. 둘째, 겉보기 수직변위가 약 5.
후속연구
특히 경주지진을 일으킨 지진단층을 지표에서 관찰하지 못하였으나, 신우지점 단층을 통해 경주 지진단층을 규명하는데 직접적인 열쇠를 제공할 수 있을 것으로 생각된다. 아울러 양산단층 주변에 발달할 것으로 추측되고 있는 부수 단층들의 제4기 재활성 운동을 이해하는데 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이는 지금까지 알려진 제4기 동안에 양산단층대에서는 주로 단층손상대 내 부수단층의 활성 혹은 재 활성 움직임이 우세하였다는 결과와는 불일치하므로 한반도 남동부 일대 및 양산단층대 주변의 구조적 진화 해석에 있어 매우 중요한 결과로 활용될 수 있다.
현재 상술한 의문을 해결하기 위하여 미고결퇴적층에 대한 다양한 방법의 절대연령 측정 및 추가적인 조사가 수행 중이다. 추후 이러한 다학제적인 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사를 규명할 수 있을 것으로 사료된다. 특히 경주지진을 일으킨 지진단층을 지표에서 관찰하지 못하였으나, 신우지점 단층을 통해 경주 지진단층을 규명하는데 직접적인 열쇠를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
추후 이러한 다학제적인 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사를 규명할 수 있을 것으로 사료된다. 특히 경주지진을 일으킨 지진단층을 지표에서 관찰하지 못하였으나, 신우지점 단층을 통해 경주 지진단층을 규명하는데 직접적인 열쇠를 제공할 수 있을 것으로 생각된다. 아울러 양산단층 주변에 발달할 것으로 추측되고 있는 부수 단층들의 제4기 재활성 운동을 이해하는데 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
마지막으로 대부분의 단층들은 단층이 재활성되면서 단층 손상대의 폭이 넓어지는 특징을 보이며, 단층의 변위가 클수록 상대적으로 폭 넓은 단층손상대가 관찰되는 것이 일반적이다. 하지만 본 노두에서는 기반암 부분 에서도 큰 변위에 비해 좁은 단층손상대가 발달하는 것 또한 풀어야할 과제이다.
그리고 이 정보를 바탕으로 양산단층 손상대 내 제4기 단층지점에서 관찰되는 미고결퇴적층과의 대비를 통해 지형면과 미고결퇴적층의 형성 시기 등을 유추하고 해석하여 최후기 단층시기를 제안하였다. 향후, 연대측정결과와 토양 시료의 분석결과를 바탕으로 단층에 대한 상세한 추가 조사를 통해 본 단층의 운동학적 그리고 역학적인 해석 및 경주지진 유발단층과의 상관관계 등을 규명할 예정이다.
현재 상술한 의문을 해결하기 위하여 미고결퇴적층에 대한 다양한 방법의 절대연령 측정 및 추가적인 조사가 수행 중이다. 추후 이러한 다학제적인 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사를 규명할 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
기반암과 미고결퇴적층이 접하는 지점에서 관찰되는 단층비지는 어떻게 생성되었는가?
일반적으로 지표부근에서는 균압이 낮아 단층비지를 형성하기 어렵기 때문에(McCalpin et al., 2009), 기반암과 미고결퇴적층이 접하는 지점에서 관찰되는 단층비지는 제4기 단층운동에 의해 생성된 것이 아니라, 심부에서 일어난 기반암내 단층작용에 의해 기존에 형성된 단층 비지가 미고결퇴적층 퇴적 이후에 단층이 재활성 되면서 단층대를 따라 위로 주입 혹은 끌려 올라온 것으로 판단된다. 또한 지진단층들에서도 단층비지는 아직 보고된 바 없다.
신우지점의 단층은 전체적으로 어떤 특징을 가지고 있는가?
특히 단층의 하반에서는 미고결퇴적층이 기반암인 백악기 흑운모화강암을 부정 합으로 피복하고 있으며, 노출된 단층의 중·상부지점에서는 상반의 기반암과 단층접촉하고 있다. 전체적으로 이 단층은 매우 선명한 단층면을 가지고 있는 반면,단층손상대가 거의 발달하지 않는 것이 특징이다. 단층면과 접하는 화강암 내 일부분에서만 열수 작용에 의한 변질대가 약 5 - 10 cm 내외로 불규칙하게 발달하기도 한다(Fig.
제4기 단층노두는 무엇인가?
양산단층 남부 지역을 대상으로 한 정밀 지질조사 수행 중에 울산광역시 두서면 미호리 신우목장 절개사면에서 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층이 확인되었으며, 이는 양산단층 남부 인근 이서 지역에서 최초로 발견된 제4기 단층노두이다. 본 연구에서는 신우지점 주변의 지형, 수계 및 선형구조 분석 결과를 바탕으로 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다.
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