초록 ▼

연구의 목적 및 내용
금왕단층(Keumwang fault)을 따라 실시한 자세한 지질조사를 통해 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 발생한 연성 전단작용 이후에 취성단층 특징을 보이는 재활동이 여러 번 일어났음이 밝혀졌다. 금왕단층은 단층비지로 이루어진 단층핵과 이를 둘러싸고 있는 단층손상대로 이루어져 있다. 연구지역 내 선캠브리아 누대 흑운모편마암과 쥐라기 흑운모화강암 내에서는 서로 다른 변형환경, 변형시기, 변형기작에 의해 구별되는 최소 6단계의 단층운동이 관찰된다. 첫 번째 단계의 전단운동은 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 일어

연구의 목적 및 내용
금왕단층(Keumwang fault)을 따라 실시한 자세한 지질조사를 통해 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 발생한 연성 전단작용 이후에 취성단층 특징을 보이는 재활동이 여러 번 일어났음이 밝혀졌다. 금왕단층은 단층비지로 이루어진 단층핵과 이를 둘러싸고 있는 단층손상대로 이루어져 있다. 연구지역 내 선캠브리아 누대 흑운모편마암과 쥐라기 흑운모화강암 내에서는 서로 다른 변형환경, 변형시기, 변형기작에 의해 구별되는 최소 6단계의 단층운동이 관찰된다. 첫 번째 단계의 전단운동은 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 일어났으며, 좌수향 연성 전단에 의해 압쇄암 계열이 금왕전단대를 따라 형성되었다. 두 번째 단계에서는 주로 취성변형 환경에서 금왕단층을 따라 파쇄암 계열이 압쇄암 계열 위에 중첩되었다. 모암에서 초파쇄암으로 가까워질수록 반상변정의 원마도와 기질의 함량이 증가한 것은 단층의 중심으로 갈수록 파쇄유동이 증가한 것을 지시한다. 세 번째 단계에서는 두 번째 단계에 형성된 파쇄암대에 단층비지대가 중첩되었으며, 좌수향 주향이동 운동에 의해 음성 및 풍암 분지들이 형성되었다. 단층비지에 떠있는 파쇄암 잔유물들은 취성변형 환경에서 금왕단층이 여러 번 재활동 했음을 지시한다. 네 번째 단계에서는 금왕단층이 재활동하여 퇴적 분지 내에 지질구조들이 형성되었다. 대부분의 전단변형이 엽리 및 전단면을 따라 집중된 반면, 퇴적 분지 내 이암에서는 전반적으로 변형이 단층손상대에 분산된 양상을 보인다. 네 번째 단계 동안 안산암이 관입을 하였다.
다섯 번째 단계에서는 안산암에 우수향 주향이동 단층운동을 지시하는 전단면과 전단띠가 발달하였다. 단층비지의 ESR(Electron Spin Resonace) 연대 자료에 의하면, 여섯 번째 단계에서는 활동기에 단층운동이 집중적으로 일어나고 휴지기에는 일어나지 않았으며, 주향방향을 따라 단층운동이 이동하는 경향을 보여준다.
금왕단층의 제4기 시간-공간적 활동형태를 연구하기 위해, 단층핵과 부수단층에 발달한 단층비지띠를 채취하여 ESR 연대를 분석하였다. 그 결과, 금왕단층의 최후 기 운동시기는 약 83만 년∼11만 년 전 범위에 있다. 본 연구결과와 이전의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과, 금왕단층을 따라 분석된 ESR 연대 자료는 약 50만 년 전 이후 단속적으로 반복되어 나타나는 경향을 보여준다. 이러한 분석 결과는 금왕단층이 플라이스토세 동안 장주기(약 6만 년∼8만 년)를 가지고 반복적으로 재활동 하였음을 지시한다. 약 33만 년 전 이전에는 금왕단층이 남서부 지역에서 주로 재활동이 발생하였으나, 그 이후에는 주로 북동부 지역에서 재활동한 활동형태를 보여준다.

연구개발성과
김만재, 이희권, 2016, 금왕단층의 내부구조 및 단층발달사, 암석학회지, 25, 3, 211-230.
김만재, 이희권, 2017, 강원도 원주시 일대에 발달한 금왕단층의 제4기 활동형태, 지질학회지, 53, 1, 79-94.

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
금왕단층 및 필례단층의 제4기 시간ㆍ공간적 활동형태를 종합하여 강원도 인제지역에 발달한 고지진의 주기 및 활동범위에 대한 자료를 얻을 수 있다. 한반도를 가로지르는 금왕단층의 장기적인 활동 특성(long-term pattern of fault activity)에 대한 자료는 활성단층 지도 작성에 이용될 수 있고, 나아가 장기적인 지진 예측 및 지반 안정성 분석을 밝히는데 유용하게 이용될 수 있다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
The Keumwang fault reveals a complex history of multiple brittle reactivations since late Jurassic∼early Cretaceous ductile shearing. The fault core consists of a fault gouge bounded by the fault damage zone. The Pre-cambrian biotite gneiss and Jurassic biotite granite underwen

Purpose & Contents
The Keumwang fault reveals a complex history of multiple brittle reactivations since late Jurassic∼early Cretaceous ductile shearing. The fault core consists of a fault gouge bounded by the fault damage zone. The Pre-cambrian biotite gneiss and Jurassic biotite granite underwent at least six distinct stages of fault movements based on deformation environment, time and mechanism. Each stage characterized by fault kinematics and dynamics at different deformation environment. Stage 1 generated mylonite series along the Keumwang shear zone by sinistral ductile shearing during late Jurassic and early Cretaceous. Stage 2 was a mostly brittle event generating cataclasite series overlapped on the mylonite series of the Keumwang shear zone. The roundness of pophyroclastes and the amount of matrix increases from host rocks to ultracataclasite indicating stronger cataclastic flow toward the fault core. At stage 3, fault gouge zone overlapped on the cataclasite generated during stage 2 and the Eumseong and Pungam basins formed by sinistral strike-slip movement. Fragments of older cataclasite suspended in the fault gouge suggest extensive reworking of fault rocks at brittle deformation environments. At stage 4, systematic geological structures were formed in the sedimentary basins by sinistral strike-slip reactivation of the Keumwang fault. Most of the shearing is accommodated by slip along foliations and on discrete shear surfaces, while shear deformation tends to be relatively uniformly distributed within the fault damage zone developed in the mudrocks in the sedimentary basins. Andesitic rocks intruded during stage 4. At stage 5, dextral strike-slip activity produced shear planes and bands in the andesitic rocks.
In order to study space-time patterns of Quaternary activity of the Keumwang fault, we analyzed the ESR dates of fault gouge in the fault core and subsidiary faults in the damage zone along the Keumwang fault. ESR dates obtained from the Keumwang faults range from 830 to 110 ka. ESR dates of this study show temporal clustering into active and inactive periods since 500 ka. The long-term (about 60∼80 ka) cyclic fault activities of the Keumwang fault continued into the Pleistocene. ESR ages also indicate that fault activities appear to migrate along the strike of the Keumwang Fault.

Results
Kim, M.J. and Lee, H.K., 2016, Internal structure and movement history of the Keumwang Fault. Journal of the Petrological Society of Korea, 25, 210-230 (in Korean with English abstract).
Kim, M.J. and Lee, H.K., 2017, Quaternary activity patterns of the Keumwang Fault in the Wonju-si area, Gangwon-do. Journal of the Geological Society of Korea. 53, 1, 79-94 (in Korean with English abstract).

Expected Contribution
We will investigate Quaternary activity patterns of Keumwang and Pillye faults by combining the results of this study and existing data. The results of this study can be used to evaluate the ground stability and predict earthquakes along the Keumwang fault.

(source : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1-1. 연구개발 목적 ... 8
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 8
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 10
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 11
• 3-1. 연구배경 및 목적 ... 11
• 3-2. 단층비지의 ESR 연대측정 ... 13
• 3-2-1. 단층비지의 ESR 연대측정법의 원리 ... 13
• 3-2-2. ESR 연대측정법을 통한 단층의 활동역사 분석 ... 14
• 3-2-3. 단층비지의 ESR 연대측정법의 제한점 ... 15
• 3-2-4. 단층비지의 ESR 연대측정 방법 ... 15
• 3-3. 금왕단층의 단층발달사 ... 17
• 3-4. 금왕단층의 제4기 활동형태 분석 ... 20
• 3-4-1. 충청북도 음성군 일대에 발달한 금왕단층의 제4기 활동형태 ... 20
• 3-4-2. 강원도 원주시∼횡성군 일대에 발달한 금왕단층의 제4기 활동형태 ... 62
• 3-4-3. 강원도 홍천군 일대에 발달한 금왕단층의 제4기 활동형태 ... 79
• 3-4-4. 강원도 인제군 일대에 발달한 금왕단층의 제4기 활동형태 ... 93
• 3-5. 토의 및 결론 ... 166
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 169
• 4-1. 목표 달성도 ... 169
• 4-2. 관련 분야 기여도 ... 169
• 제5장. 연구개발성과의 활용 계획 ... 170
• 제6장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 171
• 제7장. 참고 문헌 ... 172
• 끝페이지 ... 177