초록 ▼

풍암분지는 극히 제한적인 지표지질조사 이외에는 거의 연구가이루어지지 않은 소규모 육성 퇴적분지로, 주향이동 단층운동에 의해 형성되었을 것으로 알려져 있다. 이 연구는 지구물리학적 조사를 통하여 풍암분지의 지질구조 및 퇴적층서를구명하고, 분지 형성 및 진화와 관련된 구체적 증거를 찾아보고자 시도되었다.이를 위하여 분지 북부 및 중부 경계부에 4개 조사측선을 따라 12 채널 고해상도 반사법을 실시하였으며, 보조적으로 수직 탄성파 조사와 3개 측선을 따라 지자기 조사를 실시하였다. 반사파조사 야외변수는 워커웨이 소음분석을 통

풍암분지는 극히 제한적인 지표지질조사 이외에는 거의 연구가이루어지지 않은 소규모 육성 퇴적분지로, 주향이동 단층운동에 의해 형성되었을 것으로 알려져 있다. 이 연구는 지구물리학적 조사를 통하여 풍암분지의 지질구조 및 퇴적층서를구명하고, 분지 형성 및 진화와 관련된 구체적 증거를 찾아보고자 시도되었다.이를 위하여 분지 북부 및 중부 경계부에 4개 조사측선을 따라 12 채널 고해상도 반사법을 실시하였으며, 보조적으로 수직 탄성파 조사와 3개 측선을 따라 지자기 조사를 실시하였다. 반사파조사 야외변수는 워커웨이 소음분석을 통하여 결정하였다. 조사여건이 열악한 2개 측선에서는 해머를 파원으로 사용하였고, 수신기 간격 2m, 근거리 옵셋 4m로 비교적 천부 구조 구명에 초점을 맞추어 실시하였다. 중요성이 높고 비교적 지표조건이 양호한 북부 경계에서는 100kg의 중력추를 파원으로 하였고, 수진기 간격 3m, 근거리 옵셋 18m를 적용하였다. 모든 측점의 고도를 정밀측량하였으며, 레일리파 감쇠를 위하여 100Hz 지오폰을 사용하였고, 기록길이는 192ms로 하였다. 자료처리는 고해상도 자료처리시 적용하는 통상적인 방법을 사용하였으며, f-k 필터를 공발 및 공수자료에 적용하였다. 수직 탄성파 조사는 분지 중앙부 시추공에서 3성분 시추공 지오폰을 이용하여 1m 간격으로 측정하였다. 지자기 조사는 3개 조사측선을 따라 총 199개 관측점에서 실시하였으며, IGRF와 일변화 보정을 통하여 자기 이상값을 구하였다.고해상도 반사파 조사결과, 분지 북부경계 부근에서 관입 화강암체와 퇴적암의 경계를확인하였으며, 남서쪽에서는 백악기 퇴적암과 선캠브리아기 편마암과의 경계로 추정되는 수직 단층의 위치와 폭 30m의 파쇄대 존재를 밝혔다. 주요 경계단층 주변에 많은 수직 단층들과 꽃구조를 확인할 수 있어, 분지생성이 주향이동 단층운동과 관련이 있음을 지시하는증거를 확보하였다. 중부지역 경계에서는 백악기 퇴적암과 화강암 사이에 두께 60m 미만의 비교적 신기퇴적층이 기반암 상부에 놓여 있는 것으로 해석하였으며, 폭 60m와, 10m 정도의 파쇄대 존재와 주변의 많은 수직단층들이 존재를 확인하였다. 수직탄성파 조사결과,이 분지 퇴적암의 P파와 S파 속도가 평균 5346m/s와 2553m/s로서 매우 높게 구해지는데,지진파 속도가 이처럼 높은 이유는 풍암분지가 퇴적층이 화산활동에 의한 열변질 작용의 결과로 해석된다. 등방성을 가정하고 구한 체적 탄성률 k, 라메상수 λ, 영률 Y, 강성률 μ은 평균치가 각각 5.39×1010N/㎡, 4.14×1010N/㎡, 4.83×1010N/㎡, 1.87×1010N/㎡으로 산출되었다. 지자기 자료는 수하리 일대 북부측선 및 남부측선에서는 분지의 중심부에서 낮게 나타나는 전형적인 모습을 보이나, 어론리 부근의 중부측선상에서는 관입한 안산암체로인하여 퇴적암체가 거의 없는 모습을 보인다.이 연구의 성공은 국내 육상퇴적분지 연구에 고해상도 반사파 및 지자기 등의 지구물리학적 조사방법이 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하게 되며, 나아가 국내 중생대 육상퇴적분지의 진화 및 동북아 지체구조와 연관된 연구에 중요한 기초자료를 제공하게 될 것이기대된다.

Abstract ▼

Very limited geological studies have been conducted in thePoongam Basin, one of Mesozoic sedimentary basins in Korea. The small basin isbelieved to be formed related with strike-slip fault movement. This geophysicalinvestigations have been conducted in order to elucidate geologic

Very limited geological studies have been conducted in thePoongam Basin, one of Mesozoic sedimentary basins in Korea. The small basin isbelieved to be formed related with strike-slip fault movement. This geophysicalinvestigations have been conducted in order to elucidate geological structures andstratigraphic sequences.High-resoultion reflection data were recorded through 12 channels along 4 profilesacross northern and middle boundaries of the basin. For additional information, verticalseismic profiling (VSP) and magnetic survey have also been made. Acquisitionparameters were chosen through walkaway noise analysis. For two profiles shot usinga hammer with geophone interval of 2m and near offset of 4m, relatively shallowtargets were focused. For the important line with relatively good surface condition inthe northern boundary, a 100-kg weight was used to generate seismic signal. Thenear offset and geophone interval were set to 18m and 3m, respectively. Preciseelevation was measured at each station. To attenuate Rayleigh wave energy, 100Hzgeophones were used. Record length was set to 192ms throughout the seismic survey.Data were processed following the conventional sequence. F-k filtering was appliedto both common shot and common receiver gathers. The VSP data were recordedwith an 1-m interval using a 3-component borehole geophone. Magnetic data weremeasure at 199 points along 3 profiles, which were subsequently corrected for IGRF anddiurnal variation.High-resolution seismic profiling reveals that the boundary between an intrudedgranitic body and sedimentary rocks in the northern part. A fracture zone of 30mwide and the boundary fault between the Mesozoic sedimentary body and Precanbriangneiss are identified near the southwest and of Profile S2. Many near-vertical faultsand a flower structure on the section support strike-slip motion which may be relatedwith basin forming and its evolution. In the middle part of the basin, relatively youngsedimentary body less than 60m thick overlying the basement is identified betweenCretaceous sedimentary rocks in the western part and granitic body in the eastern part.Two fracture zones of 60m and 10m wide, respectively, and many near-vertical faultsare identified on the seismic section. Seismic P-and S-wave velocities were obtainedfrom the VSP study to be 5346m/s and 2553m/s, respectively. Such high velocitiesmay be related with volcanic activities. Assuming isortopy, average values for bulkmodulus, Lame constant, Young's modulus, rigidity are computed to be 5.39×1010N/㎡,4.14×1010N/㎡, 4.83×1010N/㎡, 1.87×1010N/㎡, respectively. Low magnetic anomaliesin the middle of basin are typically shown in the northern and southern profiles. Yet,such magnetic low is not identified in the middle profile, which might due to theandesitic intruded body.The success of the present research will show geophysical methods such ashigh-resolution reflection profiling and magnetic survey can be effectively applied instructural and stratigraphic studies of continental sedimentary basins. Also this studywill provide valuable information on basin evolution and geotectonic activities ofMesozoic age in the Northeast Asia.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 2. 주변지질...9
• 3. 연구방법 및 이론...10
• 3-1. 수직탄성파 조사...10
• 3-1-1. 자료획득...10
• 3-1-2. 자료처리 및 기본이론...11
• 3-2. 고해상도 반사파 조사...23
• 3-2-1. 소음분석...23
• 3-2-2. 자료획득...27
• 3-2-3. 자료처리...28
• 3-3. 지자기 조사...30
• 3-3-1. 자료획득...30
• 3-3-2. 자료처리...30
• 4. 연구결과...31
• 4-1. 수직탄성파 조사...31
• 4-2. 고해상도 반사파 조사...31
• 4-2-1. 측선 S1...31
• 4-2-2. 측선 S2...34
• 4-2-3. 측선 S3...34
• 4-3. 지자기 조사...39
• 5. 고찰...42
• 6. 결론...43
• 7 인용문헌...45