Cumulative offset analysis of the Central-Southern Yangsan Fault based on topography of Quaternary fluvial terrace

김남권; 최진혁; 박승익; 이태호; 최이레

doi:10.14770/jgsk.2020.56.2.135

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김남권 (경북대학교) 최진혁 (한국지질자원연구원) 박승익 (경북대학교) 이태호 (한국지질자원연구원) 최이레 (한국지질자원연구원)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제56권 제2호

발행연도: 2020.4

수록면: 135 - 154 (20page)

DOI: 10.14770/jgsk.2020.56.2.135

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일반적으로 규모 6 이상의 지진과 관련된 단층 파열은 지표까지 전파, 확장될 수 있으며, 이 경우 지표변위가 발생한다. 따라서 제4기 지형 또는 퇴적층에 기록된 지표변위 증거는 중대규모 고지진 이력을 해석하는데 중요하다. 이번 연구에서는 우리나라의 대표적인 지질구조 중 하나인 양산단층의 제4기 운동 특성을 파악하기 위해 단층을 가로질러 발달하는 하천 주변의 제4기 하안단구에 대한 지형분석을 실시하였다. 조사지역은 양산단층 중남부에 해당하는 용장리, 교동리, 상천리, 초산리 지점으로, 정밀 지형 분석을 위해 과거 항공사진(1968년)과 항공LiDAR 기반 DEM자료(2017년)를 이용하였다. 본 연구에서는 단구면 및 단구애 분포를 지형변위지시자로 이용하였다. 지형변위지시자의 직진성이 확보된 구간을 대상으로 수평오프셋을 분석하였으며, 분석의 신뢰도를 높이고자 평균 제곱근 오차 기법을 이용하였다. 또한 단층 양측의 지형단면도를 이용하여 수직오프셋을 측정하였다. 그 결과, 최소 약 10 m 이상의 다양한 수평오프셋(용장리 지점: 19.09 ± 2.58 m, 21.92 ± 2.69 m, 교동리 지점: 195.43 ± 23.54 m, 상천리 지점: 37.53 ± 6.56 m, 초산리 지점: 9.68 ± 2.73 m, 34.44 ± 4.40 m)이 인지되었으며, 이들은 모두 우수향 운동감각을 지시한다. 반면 수직오프셋의 경우 모든 지점에서 수평오프셋을 기준으로 최대 약 10% 의 값을 보인다. 이는 제4기 하안단구 지형면의 형성 이후 중남부 양산단층을 따라 발생한 중대규모 고지진이 일부 경사이동성분을 포함하나 우수향 주향이동 단층운동이 우세했음을 지시한다. 본 연구 결과는 단층 주변에 대한 정밀 지형 분석을 통해 단층의 분포, 운동감각, 오프셋 등과 같은 중대규모 고지진 정보를 획득할 수 있음을 보여주며, 향후 지형면 연대분석에 기초한 평균 변위율을 산출하는데 기초자료로 활용될 수 있다.

In general, earthquakes larger than magnitude 6 involve surface ruptures. Therefore, geomorphic and stratigraphic offsets recorded in the surface provide clues to interpret history of moderate to major paleo-earthquakes. In this study, we carried out topographical analysis of the Quaternary fluvial terraces along the Yangsan Fault, one of the major geological structures in Korea. Our investigation focused on 4 sites: Yongjang-ri, Gyodong-ri, Sangcheon-ri and Chosan-ri, where river system flows across the central-southern part of the Yangsan Fault. We used aerial photographs (1968) and airborne LiDAR-based DEM data (2017) for precise topographical analysis. For each area, terrace tread and riser were used as geomorphic offset indicators. The horizontal offsets were statistically measured using the root-mean-square-error method for the sections where the straightness of the geomorphic offset indicator was secured. The vertical offsets were measured by comparing topographic progiles of fluvial terraces on both sides of the fault. As a result, various horizontal offsets over at least about 10 m (Yongjang-ri site: 19.09 ± 2.58 m, 21.92 ± 2.69 m, Gyodong-ri site: 195.43 ± 23.54 m, Sangcheon-ri site: 37.53 ± 6.56 m, Chosan-ri site: 9.68 ± 2.73 m, 34.44 ± 4.40 m) were identified. All these offsets indicate a right-lateral sense of slip. On the other hand, the vertical offsets were less than about 10% of the horizontal offsets at all sites. This implies that dextral deformation were dominated during the surface ruptures associated with paleo-earthquakes along the centralsouthern Yangsan Fault. Our results show that it is possible to acquire information on paleo-earthquakes, such as fault trace distribution, slip sense, offset, through accurate topographical analysis. These results can be used to estimate long-term slip-rate along with depositional age of fluvial sediments.

#고지진 #지표변위 #지형 분석 #하안단구 #지형변위지시자 #paleo-earthquake #surface offset #topographical analysis #fluvial terrace #geomorphic offset indicator

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Brune, J. N. / 1968 / Seismic moment, seismicity, and rate of slip along major fault / Journal of Geophysical Research 73:777~784

Chai, T. / 2014 / Root mean square error (RMSE) or mean absolute error (MAE)? - Arguments against avoiding RMSE in the literature / Geoscientific Model Development 7:1247~1250

Chang, C. J. / 2002 / Structural characteristics and evolution of the Yangsan fault, SE Korea

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