영덕단층 북부의 기하와 운동학적 특성 :Geometry and Kinematics of the Northern Part of Yeongdeok Fault

김광연

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김광연 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수: 손문

발행연도: 2023

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이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

영덕단층 북부의 기하와 운동학적 특성

김광연 지구환경시스템학부 2023.01 학위논문

2022

영덕단층 북부 일원의 기하와 운동학적 특성

김광연 , 하상민 , 이성준 외 2명 대한지질학회 학술대회 2022.10 학술대회자료

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경상분지에 북북동-남남서 방향으로 발달하는 대규모의 양산단층은 지형학적, 구조 지질학적, 고지진학적 등 다양한 연구들이 수행된 반면, 양산단층으로부터 분기되는 영 덕단층에 대한 구조지질학적 연구는 경상북도 영덕군 일원에서만 수행되어 매우 부족 한 실정이다. 본 연구는 영덕군 축산면 이북의 영덕단층을 대상으로 상세지표지질조사 를 통해 연장을 추적하고 기하학적·운동학적 자료를 수집·분석하여 단층의 기하와 자취 (trace), 단층대 내부구조와 변형특성, 수평변위를 파악하고 운동사를 해석하였다. 영덕 단층은 영남육괴 북동부 고원생대 변성암류, 트라이아스기 내지 쥐라기 화강암류와 경 상분지 충전물인 백악기 하양층군 퇴적암류를 절단하거나 하양층군과 백악기 화강암 류의 경계를 따라 발달한다. 영덕단층은 다수의 지점에서 북북서-남남동 내지 남-북 방향의 주향을 가지고 동쪽으로 70° 이상 경사지고 있음이 확인되었으며, 울진군 온정 면 북부에서 주향이 시계방향으로 회전(N29°E/73°SE)하여 경북 울진군 기성면까지 연 장되고, 울진군 온정면 소태리에서 북북서 방향으로 분기되는 기하를 보인다. 단층대 내부는 절단되는 모암의 특성(구성광물, 입자크기, 이방성 등)에 따라 확연히 다른 변 형 양상이 관찰되는데, 트라이아스기 내지 쥐라기 화강암을 절단하는 YDF 1, 백악기 하양층군 퇴적암을 절단하는 YDF 2, 백악기 하양층군 퇴적암과 백악기 화강암의 경계 를 따라 발달하는 YDF 3, 고원생대 변성암을 절단하는 YDF 4 구간으로 구분된다. YDF 1의 단층대는 대칭적으로 발달하는 반면, YDF 2는 단층 상반에서 변형이 보다 집중되 고 단층핵과 단층손상대 사이에 단층핵과 단층손상대의 특징이 복합적으로 산출되는 혼합대가 관찰된다. YDF 3과 4는 단층핵 내부에서 한 방향으로만 단층각력대가 발달 하여 단층비지대가 단층손상대와 직접 접촉하는 양상이 확인된다.
연구지역에 분포하는 암상 경계를 기준으로 영덕단층의 동편지괴를 약 4.6~5.0 km 북쪽으로 이동시키면 단층 양편에 분포하는 고원생대 변성암, 트라이아스기 내지 쥐라 기 화강암, 백악기 하양층군 퇴적암과 백악기 화강암의 지질분포가 비교적 조화롭게 연결된다. 이는 영덕단층이 약 4.77 km의 우수향 수평변위를 겪었음을 의미한다.
주단층, 부수단층, 전단단열에서 수집된 운동학적 자료를 이용해 고응력장과 단층비 지에 대해 대자율이방성을 측정한 결과, 영덕단층은 북서-남동 최대수평응력(σHmax) 하 에서 좌수향 주향이동, 북동-남서 최대수평응력(σHmax) 하에서 우수향 주향이동을 경험 한 것으로 해석된다. 이는 영덕단층이 최소 2회 이상 다른 감각의 단층 운동을 겪었음 을 지시한다.
연구결과를 종합하면, 영덕단층은 양산단층에서 분기되어 대체로 남-북 방향 내지 북북서-남남동 방향의 자세로 다양한 암종을 절단하며, 절단되는 모암의 특성에 따라 단층대 내부의 변형 양상이 확연히 변화된다. 또한, 기존 영덕단층 남부 및 양산단층의 운동사와 유사한 최소 2회 이상의 다중변형을 겪었으며 최종적으로 약 4.77 km의 우 수향 수평변위를 보인다.

Various studies have been conducted on the large-scale Yangsan Fault, which develops in the NNE-SSW trend in the Gyeongsang Basin, such as topography, structural geology, and paleoseismology. However, structural geological research on the Yeongdeok Fault branching from the Yangsan Fault studied only in Yeongdeok-gun, Gyeongsangbuk-do, so it needs a little. This study aims to track the trend and collected and analyze geometrical and kinematic data through a detailed index geological survey on the northern Yeongdeok Fault north of Chuksan-myeon, Yeongdeok-gun, identified geometry, trace, internal structure and deformation characteristics, and horizontal displacement of the fault zone. The Yeongdeok Fault cuts Precambrian metamorphic rocks, Triassic to Jurassic granites, and Cretaceous sedimentary rocks or develops along the Cretaceous sedimentrary rocks and graintes. It has been confirmed that the Yeongdeok Fault dips > 70° to the east in the NNW-SSE to N-S trend (N16°W-N06°E), and in the northern part of Onjeong-myeon, Uljin-gun, the main direction is rotated clockwise (N29°E/73°SE) to Giseong-myeon, Uljin-gun, and branches NE-SW trend. The Yeongdeok Fault divides into four groups: (1) YDF 1, to cut Triassic to Jurassic Granites; (2) YDF 2, to cut Cretaceous sedimentrary rocks; (3) YDF 3, along the boundary between Cretaceous sedimentary rocks and granites; (4) YDF 4, to cut Precambrian metamorphic rocks. A significantly different deformation pattern is observed inside the fault group depending on the characteristics of the wallrocks to be cut (comprising minerals, grain size, anisotropy, etc.). While the fault zone of YDF 1 develops symmetrically, YDF 2 exhibits a mixed zone in which deformation is more concentrated in the top half of the fault and features of the fault core and the fault zone are complexly calculated between the fault core and the fault zone. YDF 3 and 4 show that the fault zone develops only in one direction inside the fault core, and the fault zone directly contacts the fault zone. When the eastern block of the Yeongdeok Fault is moved about 4.6-5.0 km north, based on the bedrock boundary distributed in the study area, the geologic distributions of Precambrian metamorphic rocks, Triassic to Jurassic grainites, Cretaceous sedimentary rocks, and Cretaceous grainites on both sides of the fault are connected relatively harmoniously. This means that the Yeongdeok Fault suffered a dextral horizontal displacement of about 4.77 km. According to the kinematic analysis of paleostress fields and AMS collected Yeongdeok Fault experienced sinistral horizontal movement and dextral horizontal movement. This indicates that the Yeongdeok Fault has undergone at least two different fault kinematic sense. In summary, the Yeongdeok Fault diverges from the Yangsan Fault and cuts various rock types, showing its trend from the NNW-SSE direction to the N-S direction. And the deformation pattern within the fault zone of the Yeongdeok Fault changes significantly according to the characteristics of the wallrocks being cut. In addition, the southern part of the existing Yeongdeok Fault and the Yangsan Fault have undergone at least two multiple deformations similar to the kinematic history, and finally, it currently shows a dextral horizontal displacement of about 4.77 km.

#영덕단층 #단층대 내부구조 #주향이동단층 #북서-남동 압축환경 #북동-남서 압축환경

1. 서 언 1
2. 지질학적 배경 7
2.1 영남육괴의 개요 7
2.2 경상분지의 개요 9
2.3 연구지역과 영덕단층의 기존연구 13
2.4 연구지역의 지질개요 14
3. 구조 특성 24
3.1. 영덕단층의 야외기재적 특성 24
3.1.1. YDF 1 단층 27
3.1.2. YDF 2 단층 29
3.1.3. YDF 3 단층 37
3.1.4. YDF 4 단층 45
3.2. 영덕단층의 수평변위 47
3.3. 영덕단층의 변형특성 49
3.4. 고응력장 복원 52
3.5. 단층암 자기미세구조 분석 54
4. 토의 60
4.1. 영덕단층의 기하학적 특성 60
4.2. 영덕단층의 내부변형 특성 62
4.3. 영덕단층의 운동사 64
5. 결론 67
참고문헌 69

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