11.제1부_1.1-2.hwp

Transcription

1 o 단층정보요약 : 단층명 공주 ( 오창 ) 지형도폭명 공주 행정구역 충북청원군오창읍구룡리 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 E129 N N48 E/81 NW N15 E/74 SE 28 W 좌수향 변위기준확실도활동도연대기반암 2 ESR 표 오창지점단층정보 530±100 ka 510±90 ka 쥬라기반상화강암 기반암심도 지형특성 길이변위평균변위률 항공사진번호 충청지구 FY 십자가단층 o 단층기술 : 십자가단층은충청남도부여군석성면십자가와북쪽으로탄천면광명리까지 N35 E 방향으로연장되는단층으로 1:5만부여와공주지질도폭역으로연장된다. 십자가단층은논산지질도 ( 장태우와황재하, 1980) 에서최초로보고된단층으로충남부여군석성면십자가에서북으로는탄천면광명리, 남으로는세도면간대리로연장되는북동-남서방향 (N35 E 방향 ) 의단층이며, 단층의총연장은약 25km 정도이다. 이단층은옥천습곡대의북서쪽경계부에위치하고있는백악기의부여분지형성과관련되어있으며부여분지의북쪽경계단층을이루고있다. 십자가단층은백악기소분지의북쪽경계부에있는선캠브리아기반암과쥬라기의우백질화강암사이에발달한다. 이단층은정단층성이며, 백악기퇴적분지의북서측경계를따라연장되고있음이확인되었다. 십자가근처에서관찰된단층대는폭이약 45m 정도이고, 단층파쇄대는단층점토와단층각력암으로구성되고있다 ( 장태우와황재하, 1980; 김정환외, 1994). 십자가단층은비교적고도가낮은산지와평탄한충적평야지대를구분하는뚜렷한선형구조 ( 그림 2.6.1) 를보이고있으나, 단층의남서단은충적평야지대로인해더이상연장추적이어렵다. 단층의중부지역은단층경계가뚜렷하게인지되고, 단층의북부지역은단층에의한안장형지형를이루고있으며이를중심으로큰규모의선상지지형이형성되어있다. 십자가단층이최종적으로움직인시기를알기위하여십자가단층의중부지

2 역에해당하는충남부여군석성면증산리에위치한단층대에발달하는단층비지를채취하여 ESR 연대측정을하였다. 그결과십자가단층은조사지역에서약 54만년전에재활동한제4 기단층으로분류된다. o 참고문헌 : 김정환, 이제용, 기원서, 백악기부여분지의구조적진화, 지질학회지, 30, p p , 장태우, 황재하, 논산도폭설명서, 자원개발연구소, pp.23~24, 증산리지점 o 위치 : 충청남도부여군석성면증산리 o 좌표 : 증산리 1지점 N , E 증산리 2지점 N , E o 단층기술 : 단층대를따라현장조사를실시한결과충청남도부여군석성면증산리의서진기계완성품야적장사면부근 ( 증산리 1지점 ) 과야산건너편에부여분지경계근처의편마암 ( 증산리 2지점 ) 내에여러조의단층이발달하고있다 ( 그림 2.6.3). 이곳에는분지경계단층과평행한북동방향단층이발달하고있으며단층사이에단층비지가형성되어있다. 증산리지점은북동방향의십자가단층이통과하면서형성된단층선애가뚜렷하게발달하고있으며, 단층의남동부는약 20m 표고의낮은구릉지를이루고있다 ( 그림 2.6.2). 이곳에서는단구지형을파악할수없을뿐만아니라, 북서방향의계곡이나소규모하천변위도관찰되지않는다. 증산리 1지점은증산리서진기계야적장남서부북동방향사면에위치하고, 선캠브리아편마암과이를관입한유백색규장암이혼재하고있으며고각도단층이여러조발달하고있다. 이단층들은십자가단층형성과연관되었을것으로생각되며, 단층면의주향과경사는변화가많이있으나대표적인주향과경사는 N70 E/80 NW이며, 단층사이에단층각력과단층비지가 10 20cm 폭으로충진되어있다 ( 그림 2.6.4). 단층면에서는단층조선이관찰되지않아단층의운동감각을알기어렵다. 증산리 2지점은증산리서진기계서남쪽반대편사면으로필그린공장뒷쪽

3 사면이고, 선캠브리아편마암에여러조의고각도단층이발달하고있다. 이곳 에서도단층면의주향과경사는변화가많이있으나대표적인주향과경사는 N70 E/80 NW 이며, 단층사이에단층각력과단층비지가 10 20cm 폭으로충 진되어있다 ( 그림 2.6.5). o 연대측정 : 이두지점에서채취한시료를대상으로 ESR 연대측정을시도 한결과, 1 지점에서의 ESR 연대는 560±35 ka 이고 2 지점에서의 ESR 연대는 520±30 ka 로분석되었다. 십자가단층에서조사된두지점은약 500m 떨어져 있으나 ESR 수치연대 (560±35 ka, 520±30 ka) 는오차한계내에서일치한다. 따 라서십자가단층은조사지역에서약 54 만년전에재활동한제 4 기단층으로 분류된다. 표 증산리지점연대측정자료 방법물질시료번호연대연대측정실험실측정연도비고및참고문헌 ESR 단층점토 십자가 Ft- 1 십자가 Ft ±35 ka 520±30 ka 강원대학교 2010 본연구 o 그림및사진 : 그림 십자가단층 ( 적색선 ) 과주변의지형을잘보여주는 DEM. 십자가단층을따라뚜렷한선형구조가잘발달하고있다 그림 증산리지점 ( 적색점 ) 의지형을보여주는 DEM. 북동방향인십자가단층의선형구조가매우뚜렷하게발달하고있다

4 그림 십자가단층의연대측정용단층비지시료위치 ( 다음지도인용 ). 단 층의동측서진기계쪽이증산리 1 지점이고단층의서측이증산리 2 지점 그림 증산리 1지점에서편마암을관입한규장암에발달한단층과단층비지. 단층각력과단층비지의폭은 cm 정도이다 o 단층정보요약 : 그림 증산리 2지점에서편마암에발달한단층과단층비지. 단층사이에단층각력과단층비지가 cm 폭으로충진되어있다 표 증산리지점단층정보 단층명 십자가 ( 증산리 ) 지형도폭명 공주청양 행정구역 충남부여군석성면증산리 좌표 N E N E 주향 / 경사 N70 E/ 80 NW N70 E/ 80 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 II ESR 560±35 ka 520±30 ka 선캠브리아편마암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태 정단층 25km 지형특성 구릉지 길이변위평균변위률 항공사진번호 충청지구 FY

5 2.7 당진단층 o 단층기술 : 당진단층은 N10 E 주향방향의수직단층으로당진- 장고항도폭에서처음보고되었으며, 단층선을경계로서부가하강하고동부가상승한수직단층으로추정되었다 ( 이상만외, 1989). 같은도폭에서당진단층을경계로하여서측의시대미상의정미편암과대호지층이동측의선캠브리아당진편마암과접한다. 당진단층을경계단층으로하여동측으로쥬라기석문층이분포한다. 최후기에쥬라기흑운모화강암이당진단층을절단하며관입하는것으로보고가되었다 ( 이상만외, 1989). 단층대는충적층에의한피복단층으로노두확인이어렵고, 정확한단층이동성향은확인되지않는다. 단층에연하여쥬라기퇴적소분지들이형성되어있다. 현재추적된당진단층은충청남도당진군석문면석문호에서시작하여남쪽으로홍성군을통과해서보령시천북면으로약 48km 연장된다. 당진군고대면과당진읍의역천을따라서남쪽으로연장되는데역천주변은평야지역으로단층을찾기가어렵다. 당진단층은당진군을통과하면, 서산시운산면으로이어지면서서해안고속도로와평행하게연장된다. 당진단층은서산시에서도대부분낮은구릉지대와작은평야지대를통과하기때문에단층을발견하기가어렵다. 서산시에서운산면내, 해미읍내, 고북면내를통과한당진단층은홍성군갈산면과서부면으로이어진다. 홍성군과남쪽의보령시에서는비교적높은구릉지대를통과하기때문에당진단층의단층면을찾을가능성이높지만노정된단층노두는없다. 당진단층의지형을보여주는그림에서보면 ( 그림 좌측 ) 당진단층의북부지역은선캠브리아편마암과편암이비교적낮은산지를이루고있고단층을따라큰계곡을이루고있다. 단층통과구역의중부지역은당진단층동측으로트라이아스기화강암류가높은산지를이루고있으며단층주변에당진단층과비슷한북북동방향의선형구조가발달하고있는반면, 단층의서측은구릉지를형성하고있어뚜렷한지형대비가이루어지고있다. 단층이통과하는남부지역은선캠브리아편마암과고생대의변성퇴적암류가낮은산지를이루고있다

6 당진단층은홍성부근에서가장뚜렷한지질구조로서일부에서는홍성단층으로불리기도하나당진단층이정확한명칭이다. 당진단층은 1978년규모 5.0 의비교적큰지진과 2002년에규모 2의지진을일으킨단층으로추정되고있다 ( 권병두외, 2003). 당진단층의연장부인홍성군서부면오두리 40번국도들판에서전기전자탐사를한결과, 낮은전기비저항분포를보이는단층대를확인하였다 ( 그림 2.7.2; 권병두외, 2003). o 참고문헌 : 권병두, 이희순, 이춘기, 박계순, 오석훈, 홍성단층대에서의전기, 전자탐사연구, 한국지구과학회지, 24권, pp.361~368, 이상만, 김형식, 나기창, 박배영, 당진 장고항도폭설명서, 한국동력자원연구소, pp.15, 해미지점 o 위치 : 충청남도당진군해미면용암리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 해미지점은충청남도당진군해미면용암리서해안고속도로상의서측사면에노출되어있는변성퇴적암기원의흑운모편마암에발달하는단층파쇄대이다. 당진단층이통과지역은해미읍서쪽으로충적층이매우두껍게퇴적되어있으며뚜렷한선상구조도관찰되지않는다. 그러나해미읍동쪽에매우뚜렷한북북동방향의선구조가지나고있으며, 이는당진단층과평행한방향이고, 서해안고속도로와나란히발달하고있는또하나의선구조가있다. 해미지점은당진단층과평행한북북동방향의선구조가발달하고있는곳으로서서측사면은변성퇴적암기원의흑운모편마암이고동쪽에는흑운모편마암을관입하고있는반정질화강편마암이분포하고있다. 이두암체의관계는관입관계로보이나고속도로를따라서선구조가지나고있는것으로보아단층관계일수도있다. 그림 2.7.1의우측그림은해미지점의지형을잘보여주는그림으로서고속도로를따라북북동방향의선형구조가뚜렷하게보이면서안장성지형을잘

7 보이고있으며, 해미지점의동쪽능선끝부분에도이와비슷한선형구조가 지나가고있다. 이선형구조의서측으로는낮은구릉지가이어지고있는데, 이 곳에서는단구층이없고작물재배를위한풍화토만이관찰된다. 따라서이지 점에서는제 4 기변형작용에의한지형변위가관찰되지않았다. 파쇄대가발달하는해미지점에서는선캠브리아편마암에고각도단층이여 러조발달하고있다. 이곳에서단층면의주향과경사는 N30 E/70 NW 이고 단층면의피치각이 50 S 인단층조선이발달한다. 단층파쇄대내에는단층각력 대와단층비지대로구성되며단층각력폭은 50cm( 그림 좌 ) 이며, 단층대 에주향과경사가 N20 E/70 NE 인단층이발달하고있고, 단층사이에 5 15 cm 폭의단층각력및단층비지로충진된단층파쇄대 ( 그림 우 ) 가관찰된 다. 단층조선의피치각이 50 S 이고단층하부로갈수록파쇄대가넓어지는것 으로보아이단층들은정단층을수반하는경사좌수향이동단층으로해석된다. o 연대측정 : 주향과경사가 N20 E/70 NE 인단층면에서채취한시료를대상 으로 ESR 연대측정을시도한결과, 해미지점의시료는적어도약 2 백만년전 에마지막으로재활동한것으로분석되었으며, 당진단층은조사지점에서제 4 기에는재활동하지않은것으로추정된다. 방법물질시료번호연대 표 해미지점연대측정자료 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층점토당진 > 2,000 ka 강원대학교 2012 본연구 o 그림및사진 : 그림 당진단층 ( 적색선 ) 과주변의지형을잘보여주는 DEM( 좌 ). 해미지 점 ( 적색점 ) 의지형을보여주는 DEM( 우 ). 북북동방향의선형구조가뚜 렷하게발달하고있다

8 그림 당진단층에대한전기 전자탐사위치 ( 좌 ) 와탐사 결과 ( 우 )( 권병두외, 2003) 그림 해미지점의위치를나타낸영 상 ( 좌, 다음사진인용 ) 과고속도로서 측사면에노출된해미지점단면 ( 우 ) 그림 해미지점에발달하는단층과단층각력및단층비지. N30 E/70 NW인단층면에피치각이 50 S인단층조선이발달하고단층각력의폭이약 50cm 정도인단층파쇄대 ( 좌 ) 와, 주향과경사가 N20 E/70 NE인단층면사이에 5 15cm 폭의단층각력및단층비지가충진된단층파쇄대 ( 우 ) o 단층정보요약 : 표 해미지점단층정보 단층명 당진 ( 해미 ) 지형도폭명 홍성 행정구역 충남서산시해미면용암리 좌표 N E 주향 / 경사 N30 E/ 70 NW N20 E/ 70 NE 변위기준확실도활동도연대기반암 3 ESR > 2,000 ka 선캠브리아편마암 단층조선 (P/T) 50 S 기반암심도 단층형태 정단층성좌수향주향이동단층 지형특성 구릉지 길이변위평균변위률 항공사진번호 충청지구 FY o 참고문헌 : 권병두, 이희순, 이춘기, 박계순, 오석훈, 홍성단층대에서의전기, 전자탐사

9 연구, 한국지구과학회지, 24 권, pp.361~368, 홍성단층 ( 홍성선형구조 ) o 단층기술 : 홍성단층은기존에 1:5만지질도폭에서는그존재가언급된적이없지만, 1:25만대전도폭 ( 이병주외, 1996) 과 1:100만지질도 ( 최위찬외, 199 5) 에서홍성읍을관통하는단층으로표시하였다. 그러나이단층은노두상에서확인된바없는선형구조로지층의변위도거의관찰되지않고있으나 ( 그림 ), 이선형구조를홍성선형구조또는홍성단층이라고부르기로한다. 홍성선형구조는당진단층과예산단층의사이에놓이고이들두단층과평행하다. 그러나선구조의발달상태가뚜렷하지못하고특히단층을인지할만한단층의노두도발견되지않는다. 홍성선형구조는당진군송악면한진리의아산국가산업단지부근에서남남동방향으로연장된다. 선형구조는송악면의전풍저수지, 초대저수지, 오봉제등을통과하여당진군순성면과예산군고덕면으로연장된다. 선형구조는예산군의고덕면내와덕산면내를지나서홍성시내로연장된다. 홍성시내를지내광천으로가는 21번국도의서편으로선형구조는이어진다. 보령시로들어가면청소면, 주포면, 주교면에서는장항선철도를따라서연장된다. 홍성단층 ( 홍성선구조 ) 은충남서해안에위치하는북동또는북북동방향의예산단층과당진단층처럼뚜렷한선형구조를보여주지않는다 ( 그림 2.8.2). 단층의북부지역은표고가낮은산지를통과하고단층을지시하는지형특성이관찰되지않는다. 단층중부지역은해발 678m인가야산암체의동쪽사면하단부를통과하면서단층의존재가능성이높은지역이지만야외현장에서단층노두가없으며단층과관련된지형적인변위양상도확인이안된다. 단층의남부지역은퇴적평야지대를통과하다가북동방향의봉대산능선동남쪽사면하단부를통과하는데단층의중부지역과마찬가지로단층의존재가능성이높은지역이지만야외현장에서단층노두가없으며단층과관련된지형적인변위양상도확인이안된다

10 o 그림및사진 : 그림 홍성선형구조의위치와지질분포. 선형구조를따라지질분포의변위가인지되지않는다 그림 홍성단층 ( 적색선 ) 과주변의지형을잘보여주는 DEM. 홍성단층을따라뚜렷한선형구조가잘파악되지않고있다 o 참고문헌 : 이병주, 김동학, 최현일, 기원서, 박기화, 1:250,000 대전지질도폭설명서, 과학기술처, pp.59, 최위찬, 김규봉, 홍승호, 이병주, 황재하, 박기화, 황상기, 최범영, 송교영, 진명식, 한국지질도 (1:1,000,000), 한국자원연구소, 의당단층 o 위치 : 황룡동지점 - 충청남도공주시의당면황룡동덕학리지점 - 충청북도청원군오창읍구룡리 o 좌표 : 황룡동지점 - N , E 덕학리지점 - N , E o 단층기술 : 의당단층은공주에서동용천을따라서북북동방향으로연장되며, 공주시의당면을통과하여연기군전의면으로이어지다가천안시목천읍부근까지총연장약 22km의북북동방향의단층이다. 의당단층은공주단층의중간지점인공주시에서공주단층을우수향으로간섭절단하고있는북북동방향의단층으로서공주단층보다후기에형성된단층이

11 다. 의당단층은공주단층남쪽에있는남북방향의매우뚜렷한계룡산선구조와연결될것으로판단되나, 두구조선의연결지점에서지층변위가모호하고연장방향도약간다르나, 광역적으로볼때두구조선은계단형구조를보이는동일단층으로간주된다 ( 그림 2.9.1). 한편, 의당단층의서쪽정안지역을통과하는남북방향의선형구조와연관성이있을수있다. 이선형구조는남북방향으로발달하며, 공주에서정안천을따라서공주시의당면과정안면을통과하여연장되고, 무학천을따라서천안시광덕면과풍세면을통과하여천안시에이른다. 의당단층은공주에서분기하는 8번국도와 691번지방도를따라북북동방향의선형구조가비교적확연하게발달하며 ( 그림 2.9.1), 단층의남부인율정리지역은천태산 (392.1m) 의서쪽고개에서발원하여남쪽으로흐르는동용천을따라충적층이계곡을충진하고있다. 단층의중부인덕학리지역에는계곡사이에단구가확인되나단층에의한변위흔적은없다. 단층의북부는조전천을따라단층이연장되며하안단구퇴적층이발달하고있으나, 하안단구의변위는관찰되지않는다. 계룡산선구조또한지질도상에서뚜렷한지층의변위가감지되지않으며, 야외현장에서단층과관련된파쇄대나층의변위를인지할만한노두도찾을수없다. 그러나단층과같이남- 북방향의뚜렷한선구조가발달하고있고부분적으로암석분포가이선구조를경계로연속적이지않다는점등이단층의존재가능성을보여주고있다. 따라서금강남부로이단층이연장된다고하더라도단층은모두충적층에덮여있는피복단층이다. 충청남도공주시의당면황룡동과덕학리에의당단층과연관된단층파쇄대가있으며, 단층각력과단층비지로구성되어있다 ( 그림 2.9.2) 황룡동지점 o 위치 : 충청남도공주시의당면황룡동 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 황룡동지점은충청남도공주시의당면황룡동 8번도로변의공장뒤편에노출되어있는흑운모편마암과염기성관입암에발달하는단층파

12 쇄대이다 ( 그림 2.9.3). 황룡동지점의단층은흑운모편마암이고이를관입한염기성관입암을자르고있다. 주향과경사가 N12 W/82 NE인단층면에단층각력의폭이약 30cm 정도인단층파쇄대 ( 그림 2.9.4) 가발달하고있으며, 단층파쇄대는단층각력과단층비지로이루어져있다. 이단층면에는피치각이 25 N 와 86 N인단층조선이발달하는데전자는 1차적으로좌수향의운동감각을보인는주향이동단층작용에의해형성되었고, 후자는이후에정단층작용에의해형성되었다. 주향과경사가 N12 W/82 NE인단층면은 N10 20 E 방향인의당단층과사교하는방향인데이는우수향운동감각을보이는의당단층과관련되어부수적으로형성된것으로판단된다. 황룡동지점은의당단층과평행한 8번국도변에위치하고있으며, 단층이통과하는계곡부의단층동측사면에위치하고있고전반적으로동쪽으로경사하는사면부에해당한다. 이지점에서는북동방향의구조선과교차하는북서방향의작은선구조상에위치하며소규모계곡을형성하고있으며암반이직접노출되어있다. 의당단층이통과하는계곡부의건너편인단층동측에는완만하게서쪽으로경사하는경작지가위치하고단구층의흔적은없다. 또한단층에영향을받은지형적인변위현상도찾아볼수없다. o 그림및사진 : 그림 의당단층 ( 적색선 ) 과주변의지형을잘보여주는 DEM. 의당단층을따라뚜렷한선형구조가잘파악되며, 남쪽으로계룡산선구조가남북방향으로발달하지만공주단층지점에서연결이확인되지않는다

13 그림 의당단층대의단층노두위치. 1 번이황룡동이고 2 번이덕학리 그림 황룡동지점의단층위치도 ( 다음지도인용 ). 의당단층과평행한국도변의서측에위치하며공장건물의남서쪽끝부분에소규모북서방향의계곡에위치한다 그림 황룡동지점의단층면에발달하는단층각력과단층비지. 주향과경사가 N12 W/82 NE인단층면에단층각력의폭이약 30cm 정도인단층파쇄대가발달하고있으며, 단층파쇄대는단층각력과단층비지로이루어져있다

14 o 단층정보요약 : 표 황룡동지점단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 의당 ( 황룡동 ) 전의 충남공주시의당면황룡동 E N N12 W/ 82 NE 25 N 좌수향 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 3 ESR 선캠브리아편마암 충청지구 FY 덕학리지점 o 위치 : 충남공주시의당면덕학리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 덕학리지점은충청남도공주시의당면덕학리 604번지방도로변의남쪽사면에노출되어있는화강암질편마암에발달하는단층파쇄대이다 ( 그림 2.9.5). 덕학리 1지점에는화강암질편마암내에주향과경사가 N5 E/80 NW이며단층각력의폭이약 40 60cm 정도인단층파쇄대가발달하는단층이있으며, 덕학리 2지점에서는단층면의주향과경사는 N8 E/70 NW이며단층각력의폭이약 25cm 정도인단층노두가있다. 덕학리지점은의당단층이통과하는단층면의서쪽경계면부근으로단층계곡부의양쪽사면은완만한경작지와하안단구가있으나단층에의한변위는관찰되지않는다. 또한덕학리지점의남동쪽계곡에는 3단의하안단구가관찰되나지형변위는없다. o 연대측정 : ESR 수치연대측정을위해의당단층 ( 충청남도공주시의당면 ) 의한지점에서단층비지 ( 정안2-2) 를채취하였다 ( 그림 2.9.7, 2.9.8). 단층비지시료정안2-2는 N , E 지점의편마암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향과평행하게발달된엽리면의방향은 N10 W/6 5 SW이며, 회색의단층비지대가약 5~8cm 이상의폭을가지고발달되어있

15 다. 단층비지가고화되어있는것이특징이다 ( 그림 2.9.7). 단층암시료정안 2-2에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 a). Al 신호는 0.025~0.045mm 입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가하며, 그외에입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료정안 2-2의경우 Al 신호를이용하여 ESR 연대를결정하였으며, 0.025~0.045mm 입자크기를이용하여구한최대 ESR 연대는 870±210 ka이다 ( 그림 c). 표 덕학리지점연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층점토정안 ±210 ka 강원대학교 2012 본연구 o 그림및사진 : 그림 덕학리지점의단층위치도 ( 다음지도인용 ). 동측이덕학리 1 이고 서쪽이덕학리 2 번위치

16 그림 덕학리지점의단층면에발달하는단층각력과단층비지. 화강암질편마암내에주향과경사가 N5 E/80 NW이며단층각력의폭이약 40 60cm 정도인단층파쇄대가발달하는단층 ( 좌, 덕학리 1) 과 N8 E/ 70 NW이며단층각력의폭이약 25cm인단층노두 ( 우, 덕학리 2) 그림 시료채취지점 그림 정안 2-2 의노두사진 그림 단층암정안 2-2 의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연 대와입자크기와의관계 (c)

17 o 단층정보요약 : 단층명 의당 ( 덕학리 ) 지형도폭명 전의 행정구역 충남공주시의당면덕학리 표 덕학리지점단층정보 좌표 N , E 주향 / 경사 N5 E/ 80 NW N8 E/ 70 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 II ESR 870±210 ka 선캠브리아화강편마암 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 기반암심도 지형특성 하안단구 항공사진번호충청지구 FY 예산단층 o 위치 : 하장대리지점충청남도예산군광시면하장대리행정리지점충청남도홍성군장곡면행정리 o 좌표 : 하장대리지점 N , E 행정리지점 N , E o 단층기술 : 예산단층은기존의 1:5만지질도폭에서는단층의존재가보고된바가없으며, 1:25만대전도폭 ( 이병주외, 1996) 과 1:100만한국지질도 ( 최위찬외, 1995) 에서단층으로기재되었다. 하지만아직까지단층에대한구체적인보고나연구가없으며, 선형구조가예산부근을통과하므로예산단층이라명명하였다. 1:25만대전도폭을보면예산단층중에서실선으로표시된부분은아산시인주면과선장면부근이며, 그외지역에서는모두점선으로표시되어있다. 또한홍성단층과마찬가지로선형구조를따른지층의변위는인지되지않는다. 예산단층은홍성단층에비해서비교적뚜렷한선형구조를이루고있으나지형적으로단층을인지할만한정도는아니다 ( 그림 ). 아산시인주면인주면내를통과한선형구조는아산시선장면선장면내를지난다. 무한천을따라서남남동방향으로연장되는선형구조는예산시내, 예당저수지, 예산군광시면, 청양군비봉면가남평야를지나서청양군화성면화성면내를통과하고, 보령시청라면까지약 61km 연장된다. 예산단층의중북부지역은매우평탄한충적평야지대를지나면서지형적인

18 특이점을보여주지못하고있으나, 단층의중부지역인예당저수지, 예산군광시면과홍성군장곡면일대에서북동방향의계곡을형성하면서무한천을따라하성퇴적층이발달하고단층의동측사면에하안단구층이형성될수있는조건이만들어져있으나단층은계곡의서쯕사면을따라통과하고있어단층에따른단구층의변위를관찰하기가어렵다. 단층의남부지역은오서산 (790.7m) 과성주산 (680.3m) 과같은높은산지사이를통과하면서쉽게인지할수있는구조선이형성되지않고있고단층과관련된노두도발견할수없다 ( 그림 ). 예산단층은충남탄전북단에아미산층과덕정리편마암사이에발달한선형구조로서지형적으로북북동향의선구조와일치한다. 그러나단층은남단의중생대층분포지에서 ( 대흥도폭 ) 만확인될뿐북쪽으로는아산만에이르기까지선구조만뚜렷할뿐이다. 따라서이선구조가단층을지시한다하면이단층의대부분은피복단층으로노두의확인은거의불가능하다. 예산단층의선구조부근에서단층과연관된단층파쇄대가존재하는곳은예산군광시면하장대리부근과홍성군장곡면행정리부근에서찾을수있다 ( 그림 ). o 참고문헌 : 이병주, 김동학, 최현일, 기원서, 박기화, 1:250,000 대전지질도폭설명서, 과학기술처, pp.59, 최위찬, 김규봉, 홍승호, 이병주, 황재하, 박기화, 황상기, 최범영, 송교영, 진명식, 한국지질도 (1:1,000,000), 한국자원연구소, 하장대리지점 o 위치 : 충청남도예산군광시면하장대리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 하장대리지점은하장대리청성교부근 29번국도변의북쪽사면에노출되어있는사질암과이질암으로구성된검은색의변성퇴적암에발달하는단층파쇄대이다. 이곳의 GPS 좌표는 N , E 이다. 이곳에는변성퇴적암내에주향과경사가 N30 E/75 SE인단층면에단층비지의폭이약 1 3cm 정도인곳과단층파쇄대의폭이약 25cm 정도인단층노

19 두가있다. 또한불규칙한단층조선이곳곳에서관측되나뚜렷한일관성이없고, 측정하기도매우어렵다. 하장대리지점은예산단층과같은북동방향으로개설된 619번지방도에서교차하는북서방향의 29번국도변의북쪽도로변에위치하며, 619번지방도의서측에도로와같은방향의능선이발달하고있는지점의중간부분에해당된다. 이지점의남쪽에위치한천태산 (262.5m) 에서부터이지역에서가장높은오서산 (790.7m) 까지이어지는북동방향능선의가장북쪽말단지역에해당한다. 619번지방도의동측으로는무한천을따라하성퇴적층이발달하고있지만하장대리지점부근에는하성단구층은형성되어있지않고있으며, 단층의영향을받은어떠한지형도관찰할수없다. o 그림및사진 : 그림 예산단층 ( 적색선 ) 주변 DEM 그림 예산단층대단층파쇄대위치 ( 다음지도인용 ) 1: 예산군광시면하장대리, 2: 홍성군장곡면행정리 그림 하장대리지점의변성퇴적암류내단층과단층파쇄대. 단층비지 의폭이약 1 3cm( 우 ), 단층파쇄대폭 25cm( 좌 )

20 o 단층정보요약 : 단층명 예산 ( 하장대리 ) 지형도폭명 예산 행정구역 충남예산군광시면하장대리 좌표 주향 / 경사 E N /75 SE N30 E 변위기준확실도활동도연대기반암 III 표 하장대리지점단층정보 쥬라기퇴적암 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 기반암심도 지형특성 항공사진번호청양지구 FY 행정리지점 o 위치 : 충청남도홍성군장곡면행정리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 행정리지점은충청남도홍성군장곡면행정리천태지입구부근의도로변북쪽사면에노출되어있는검은색의사질암과이질암으로구성된검은색의변성퇴적암과이를관입한세립질화강암에발달하는단층파쇄대이다. 저수지와가까운곳에는변성퇴적암내에주향과경사가 N25 E/85 SE인단층이발달하고, 각력폭은약 10cm이다. 이곳에서동남쪽으로 20m 떨어진도로변에는주향과경사가 N14 E/74 NW인단층대가있으며단층파쇄대는단층비지와폭 30cm 단층각력으로구성되어있다. 이지점은 619번지방도의서측에도로와같은방향의능선이발달하고있는지점의중간부분에해당된다. 이지점의북쪽에위치한천태산 (262.5m) 에서부터오서산 (790.7m) 까지이어지는북동방향능선의북쪽에해당하며천태지가위치한북서방향의소규모선구조가계곡을따라이어지고있는지역이다. o 그림및사진 : 그림 행정리지점의단층위치와단층노두. N25 E/85 SE 인단층과 1 0cm 폭단층각력 (b,c), N14 E/74 NW 단층과 30cm 단층각력노두 (d,e)

21 o 단층정보요약 : 단층명 예산 ( 행정리 ) 지형도폭명 예산 행정구역 충남홍성군장곡면행정리 좌표 N E 주향 / 경사 N25 E/ 85 SE N14 E/ 74 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 III 표 행정리지점단층정보 쥬라기퇴적암 - 세립질화강암 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 기반암심도 지형특성 항공사진번호 충청 1 지구 FY 추가령단층 o 위치 : 신탄리역지점 - 경기도연천군신서면대광리신탄리역으로부터 200 방향 2km 대광리지점 - 경기도신서면대광리신도로절개사면옥산리지점 - 경기도연천군연천읍옥산리신망리역으로부터 60 방향 1.8km 신갈지점 STB-1 : 경기도용인시기흥구영덕동신갈삼거리 STB-8 : 경기도용인시기흥구고매동신갈저수지 o 좌표 : 신탄리역지점 N , E 대광리지점 N38 9'16.74", E127 6'4.52" 옥산리지점 CHU 11-1 N38 8'25.08, E127 5'48.80 CHU 11-2 N38 8'24.32, E127 5'49.43 신갈지점 STB-1 N , E ( 심도 61m) STB-8 N , E ( 심도 50m) o 단층기술 : 추가령단층은양산단층과함께한반도에서규모가가장큰단층으로북동주향으로한반도를동에서서로가로지르고있으며, 지형도와위성영상등에서도명확한선상구조를보이고있다. 추가령단층에대한연구는 Koto( 小蕂文次郞, 1903) 에의하여시작되었으며, 그후지구물리학적연구, 고

22 지지자기연구, 암석학적연구등이있으며, 추가령단층의운동시기, 운동감각등에대해여러견해가제시되었다. 추가령단층을따라서삼첩기말- 쥬라기퇴적분지, 쥬라기화강암, 백악기퇴적분지, 제4기현무암등이단층을따라서분포하고있다. 그러므로추가령단층은삼첩기말부터제4 기동안지속적인단층운동이있었던것으로간주되고있다. 이연구단보에서는추가령용어, 추가령단층에대한기존문헌조사와현지지질조사를통하여새롭게규명된추가령단층의범위, 운동시기, 운동감각등을재조명하였다. 추가령은원래대동여지도에서백빙산의분수령을지칭한것이다. Koto( 小蕂文次郞, 1903) 는처음으로죽가령지구를명명하였다. 죽가령지구는동해안안변에서추가령에이르는협곡을지나서, 남쪽으로평강, 철원, 연천및삼각산을잇는협곡을지칭한것이었다. 이협곡은남대천과평행한방향으로약 150km의연장과 5-6km의폭으로발달하고있다. 추가령지구대의범위는연구자들마다서로다른견해를가지고있다. 즉, 추가령지구대혹은단층은북쪽의원산으로부터시작한다는견해와길주 명천까지연장된다는견해가있다. 한편, 남쪽연장부에대해서는일반적으로서울까지이어지는것은확실하나, 그이남의연장부에대해서는연구자들마다서로다른견해를가지고있다. 예를들어, Kinosaki( 木野崎吉郞,1937) 는추가령열곡이북단인함남안변에서경기도문산을남단으로하며총연장이역시 150km에달한다고생각하였다. Tateiwa( 立岩巖, 1976) 는추가령지구대의북단은함경북도길주, 명천지방이며, 함경남도함흥과신흥지방을거치며, 남단은충청남도보령, 청양, 대천리, 부여, 남포지방까지포함하였다. 그러나손치무 ( 구두설명 in Lee et al., 1983) 는추가령지구대가서울화강암에의하여절단되므로충남보령지역까지는연장되지않는다고하였다. 위의견해들을종합하여보면, 추가령지구대는일반적으로북동- 남서주향으로원산-서울까지의구조선들을포함한다. 그러나원산이북지역에서는함북의길주, 명천까지, 서울이남에서는보령까지연장될것으로본다. 구조 : 추가령단층에대한기원과구조, 및형성시기에대해서도많은의견들이제시되었다. 추가령단층은열곡 (rift valley) 혹은지구 (graben) 로여겨왔으나, 중력연구 (Lee and Lee, 1991) 에의하여추가령지구대가지각확장에의

23 하여형성된대륙열곡은아니라고규명한바있다. 이윤수외 (2001) 도원산- 서울-보령에걸쳐전체가함몰되어있지않고, 주향이동단층운동특성을갖고있으므로추가령전체를지구대라기보다는단층선으로기술하고있다. 신탄리-도신리구간에는하곡의동쪽에잔류구릉 (kernbut), 잔류요지 (kerncol), 선상지, 벤치, 굴절하도, 그리고서쪽에는삼각말단면지형이발달한다 ( 그림 )( 이민부외, 2001). 선상지는동서방향의계곡이남북방향의하천과만나는부분에잘발달하고있다. 선상지사이에위치하는잔류구릉과잔류요지지형은대광리역주변에주로분포한다. 벤치는두조이상의단층사이에발달하고있는산록의완경사사면이나평탄면을의미한다. 벤치는신탄리연과대광리역사이에잘발달하고있다 ( 이민부외, 2001). 형성시기 : 김옥준 (1973) 은동두천단층, 포천단층, 왕숙천단층등이서울화강암의관입결과를가져왔다고생각하였다. 이는추가령단층이쥬라기이전부터형성되었음을간접적으로시사하고있다. Kim et al.(1984) 은소요산부근의대동층군과규암층이서로우수향으로어긋나있음을증거로하여추가령지구대가우수향주향이동운동단층이며, 백악기혹은고제삼기에일어났을것임을제시하였다. 철원도폭설명서 (Chwae et al., 1996) 에서는추가령단층의최초형성시기는아직불분명하나, 추가령이서와이동지역에서보여지는 250Ma 시기의광역변성작용과변형양상이서로상이하므로, 250Ma 이전으로, 삼첩기이전으로보았다. 그리고추가령단층은대동층군말기인하부쥬라기직후에우수향주향이동운동을한것으로인정된다. 이후추가령단층은좌수향주향이동운동으로백악기철원분지를형성하였을것으로결론지었다. 이윤수외 (2001) 는추가령구조선은송림운동-II(Cluzel et al., 1991) 시기에좌수향운동을하였으며백악기에좌수향주향이동운동이재활성하여철원분지를형성하고이분지를채우고있는지장봉화산암복합체를형성한화산활동이일어났음을주장하였다. 지장봉화산암복합체의고지자기연대는백악기의 KLNS이고, 주요분출시기는 90-84Ma로추정하였다. 연천및포천도폭 ( 기원서외, 2005; 2008) 에서는철원도폭의추가령단층연장부인동두천단층이철원분지의서측경계부를규제하며, 철원분지의형성과진화를주도하였을것으로보았고, 우수향주향이동운동임을주장하였다. 한편, 의정부도폭 ( 고희재와송교영, 2005)

24 에서는동두천단층이쥬라기의함석류석화강암을우수향으로수평이동하고있음을규명하였으며, 포천단층이수렴하고있다. 결론적으로추가령지구대는주향이동단층에의하여형성된열곡으로서, 단층운동을한것으로규명된추가령지구대는추가령단층으로정의되며, 최초형성시기는쥬라기이전이며, 백악기동안재활성되면서퇴적분지를형성하였다. 최후기의활동시기는 10만년내외이며, 제4기동안최소 3회이상의단층운동을하였다. 그림 DEM 에서추출한추가령- 예성단층. 추가령-예성강단층등의북북동단층들은일반적으로백악기동안에좌수향주향이동운동을하였다. 1. 추가령단층 : 원산-연천-전곡-서울-안양 / 의정부-구리-성남-수원 -오산-평택-천안, 2. 포천단층, 3. 왕숙천단층, 4. 잠곡단층, 5. 예성강단층 : 낭림산-곡산-신계-평산-남천점-금천-총포리-강화-인천-시흥, 6. 당진단층 : 화성-당진-해미추가령단층계와추가령단층대정의 : 추가령단층은연구자들마다동두천단층, 대광리단층등의여러이름을가지고있다. 추가령단층계와추가령단층대는서로다른의미를가지고있다. 최위찬외 (2000) 는한반도단층등급도에서추가령단층과예성강단층이한반도를북동- 남서방향을가로지르는지구조적규모의 1등급단층으로분류하고추가령- 예성강단층대로묶은바있다. 그후, 이윤수외 (2001) 는추가령단층선과예성강단층선을합하여추가령단층

25 계 (Fault system) 를제안하였다. 그러므로, 추가령단층계는예성강단층대와추 가령단층대를합한단층계로정의된다. 그림 신탄리-도신리구간지형분류 ( 이민부외,2001) 추가령단층대는일련의단층들집합체로서정의되며, 동두천단층 ( 김옥준, 1 973), 대광리단층, 동송단층 ( 김규한, 1984), 포천단층, 왕숙천등을포함한다 (Fi g.1). 이들중에서동두천단층, 대광리단층, 동송단층등이포천단층과함께의정부에서모아지고, 포천단층과거의평행하게발달하고있는왕숙천단층은서울, 구리, 성남까지연장발달된다 ( 김옥준, 1973; 박노영외, 1972). 한편, 추가령단층남측부를지칭하는동두천단층 ( 김옥준, 1973) 은충남보령까지연장되면서충남탄전퇴적분지를규제하였을것으로보았다 (Cluzel et al., 1991). 특히, 경기지괴중생대퇴적분지는추가령단층을따라분포하거나그이서에위치하고있다. 이는지구조적인새로운견해로서, 추가령단층이경기육괴서부지역의중생대퇴적분지를규제하는주요조구조적역할을하였을것으로해석된다. o 참고문헌 : 고희재, 송교영, 의정부도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.37, 기원서, 조등룡, 김복철, 진광민, 포천도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.66, 기원서, 김유홍, 이홍진, 조등룡, 김복철, 송교영, 고희재, 이사로, 연영광, 황세호, 박권규, 성낙훈, 한반도남동부제4 기단층변수조사및 DB 구축 (2차년

26 도중간보고서 ), 한국지질자원연구원 IP (1), pp.182, 김규한, 김옥준, 민경덕, 이윤수, 추가령지구대의지질구조, 고지자기및암석학적연구, 대한광산지질학회지, 17권 3호, pp , 김옥준, 경기육괴서북부의변성암복합체의층서와지질구조, 광상지질, 6, pp.201~218, 박노영, 김정환, 한국지질도 (1:50000) 남양도폭, 국립지질조사소, pp.13, 이민부, 이광률, 윤순옥, 한주엽, 추가령열곡대광리단층대의구조운동과지형발달, 지질학회지, 37권 2호, pp , 이윤수, 민경덕, 황재하, 고지자기학적관점에서본추가령단층곡의생성과진화, 자원환경지질, 제34권제6호, pp.555~571, 최위찬, 최성자, 조등룡, 이영준, 류충렬, 고인세, 신현모, 송미주, 이진한, 권성택, 이희권, 최광선, 신기지각변형연구 (Neotectonics), 지진재해대응기술개발사업, 한국자원연구소, 과학기술부, N A-01, pp.278, Chwae, U., Choi, S-J., Park, K.W and Kim, G.B., Geological report of the Cheo lwon sheet scale 1:50,000, Korea Institute of Geology, Mining and Materials (KIGAM), pp.83, Cluzel, D.J., Lee, B-J., and Cade, J-P., Indonesian dextral ductile fault syste m and synkinematic plutonism in the southwest of the Ogcheon belt (sou th Korea), Tectonophysics, v.194, pp , Kim, H.K., Kim, O.J., Min, K.D., Lee, Y.S., Structural, Plaeomagnetic and P etrological Studies of the Chugaryeong Rift Valley, Jour. Korean Inst. Mi ning Geol., v.17, pp , Kinosaki, Y.( 木野崎吉郞 ), On Quaternary Volcanics of Chosun, Jour. Cho sun Museum, v.22, Koto, F.( 小蕂文次郞 ), An Orographic Sketch of Korea, Jour. Coll. Sci. Imp. Univ. Tokyo, v.19, Art 1, Lee, D.S., Ryu, K.j. and Kim, G.H., Geotectonic Interpretation of Choogary ong Rift Valley, Korea, Jour. Geol. Soc. Korea, v.19, pp.19-38, Lee, K. and Lee, J., Segmentation of the Chugaryeong Fault Set: Geophysic

27 al Studies on Major Faults in the Kyeonggi Massif, Jour. Geol. Sco. v.31, pp , Tateiwa, I ( 立岩巖 ), Report on the Tectonics of Chosun-Japan Island, Tokyo Uni versity Publisher, 신탄리역지점 o 위치 : 경기도연천군신서면대광리신탄리역으로부터 200 방향 2km o 좌표 : N , E o 단층기술 : 천매암질암의천덕산층내에단층이발달하고있으며단층면의방향은 N40 E/80 SE이며, 단층비지대가약 1m 폭을가지고발달되어있다. 상반쪽천매암에발달된엽리의방향은 N60 E/30 SW, 하반쪽천매암에발달된엽리의방향은 N30 E/50 NW이다 ( 그림 ). 단층운동에의해상 하반에발달된엽리의방향이바뀌어진것으로사료된다. 단층대로부터 ESR 연대측정시료를채취하였다 ( 그림 2.1.4). o 연대측정 : 단층암시료 CHU 13에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 및 OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b, c). 단층암시료 CHU 13에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 350±30 ka이다 ( 그림 d). 표 신탄리역지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대연대측정실험실측정연도비고및참고문헌 ESR 단층비지 CHU13 공주 Ft-4 350±30 ka > 2,000 ka 강원대 2011 본연구

28 o 그림및사진 : 그림 대광리층의천매암에발 달하고있는 CHU 13 노두사진 그림 CHU 13 의노 두사진및 ESR 수치연대 그림 CHU 13의천매암에발달된엽리 o 단층정보요약 : 그림 단층암 CHU 13의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 단층명 지형도폭명 표 신탄리역지점단층정보 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 신탄리역철원경기도연천군지점단층신서면대광리 N E N40 E/ 주향이동 80 SE 단층 26km mm/yr 기반암변위기준확실도활동도연대기반암지형특성항공사진번호심도 I ESR 350±30ka 천매암산록산사면

29 대광리지점 o 위치 : 경기도신서면대광리신도로절개사면 o 좌표 : N38 9'16.74", E127 6'4.52" o 단층기술 : 미산층의변성사질암과백악기화산암 ( 지장봉복합체의퇴적분지 ) 의경계단층이다. 이단층노두는추가령단층의주단층으로주향경사는 N30 E/67 NW이며단층면에서단층조선은 027 /07 이다. 노출된단층대폭은 15m이며, 주향에의하여계산된단층폭은 200m 이상이다. 대광리에노출된단층은철원분지의경계단층으로철원분지내의화산암분출시기인 Ma 이전부터활동한것을추정할수있다. 단층의모암은백악기의응회암과이를관입하고있는산성맥암이며단층대는단층점토, 단층각력으로구성되어있으면, 단층의운동감각을지시하는파쇄엽리, 리델단열, 각력들의회전구조가발달하고있다. 대광리의단층노두에서파쇄엽리, 단열등의구조들이좌수향 우수향 좌수향단층운동감각을순차적으로지시한다. 1) 매끄러운단층면에단층조선과, 계단상구조를보이는 Riedel 단열들이발달하고있으며쐐기형의계단구조는좌수향주향이동운동감각을지시하고있다. 즉철원분지인동측지괴가북쪽으로, 연천층군인서측지괴가남쪽으로이동하였음을지시한다 ( 그림 ). 2) 단층면과접하면서단층점토가 5-10cm, 각력대 200cm 폭으로발달하고있으며, 동쪽지괴쪽으로가면서단층점토는약 110cm, 각력대는 3 00cm로그폭이넓어진다. 단층점토내에시대를달리하는두조의파쇄엽리가발달하고있다. 파쇄엽리한조는단층면으로부터멀어지고있어철원분지인동측지괴가북쪽으로, 서측지괴를남쪽으로이동하였음을지시하고있으며, 이파쇄엽리는좌수향주향이동운동을지시하고있다. 또다른한조는고립된단층각력내에포획되어있는장석질의산성암맥은책꽂이형태로배열되어있다. 좌수향에의하여형성된 R' 전단단열들이후기의우수향운동에의하여회전된도미노구조로해석된다. 한편, 정단층성좌수향을지시하는일부파쇄엽리는후기의우수

30 향단층운동에의하여 S 자형으로변형되어있다 ( 그림 ). 즉, 정단층성좌수향운동후역단층성우수향운동을하였음을지시하고있다. 3) 또다른지점에서는산성암맥내에역단층성의우수향주향이동단층운동에의하여형성된 T 전단단열들과산성암맥이우수향주향이동운동에의하여 S 형변형되어있다. 즉, 2회의우수향주향이동운동을지시한다 ( 그림 ). 4) 단층점토내에남아있는단층각력들이소성변형 (plastic deformation) 에의하여회전구조를보인다. 산성암맥각력은시그마형과응회암각력은델타형회전구조가관찰되며, 2회의우수향주향이동단층운동가능성이예측된다 ( 그림 ). 한편, 회전구조와함께발달하고있는파쇄엽리가중첩되어발달하거나, S 자형을보이고있어단층운동은우수향주향이동후좌수향주향이동운동이다. 위의단층운동증거들을종합하여보면, 단층운동은최초, 좌수향주향이동 우수향주향이동 우수향주향이동 좌수향주향이동순으로일어난것으로해석된다. 최근동일한노두로부터측정된 K-Ar연대는 110Ma - 62Ma 이다. 그러므로, 좌수향및우수향주향이동운동은모두백악기 ( 송윤구외, 201 2) 동안일어난사건으로규명된다. 백악기퇴적분지형성이후에이추가령단층대를따라약 50ka - 15만년의현무암 ( 박계헌외, 1996; Ryu et al., 2011) 이분포하고있으므로주향이동운동이후제4기동안지구조운동이있었음을알수있다. 대광리에서전곡사이의지형분석에서도단층을간접적으로지시할수있는삼각말단면, 단층안부, 하안단구와사면사이에발달하고있는깊은골짜기가관찰된다 ( 이민부외, 200 1). 그리고, 단층노두지점의 ESR 수치연대측정에의하면약 15만년-20만년동안단층운동이재활하였음을보고하였다 ( 이희권, 2011). o 연대측정 : 표 대광리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 CHU12 150±10 ka 강원대

31 o 그림및사진 : 그림 단층면에발달하고있는 Riedel 전단단열은우수향주향이동단층운동지시 그림 단층파쇄대내에발달하고있는파쇄엽리가전기의좌수향과후기의우수향주향이동운동감각지시 ( 왼쪽 ). 전기와후기 2회의우수향주향이동운동을지시하는 S" 자형암맥 과암맥내의전단단열 ( 오른쪽 ) 그림 단층파쇄대단층각력의회전구조 ; 시그마형 ( 왼쪽 ) 과델타형 ( 오른쪽 ) 그림 단층노두및 ESR 시료위치

32 그림 CHU 12 의노두사 그림 단층암 CHU 진및 ESR 수치연대 12 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡 선과 ESR 수치연대와 입자크기와의관계 (d) o 단층정보요약 : 단층명 대광리지점단층 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 철원 경기도쳔천구신서면대광리 N E127 06'04.52" 38 09'16.74" N30 E/ 67 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 저단층애 I B ESR 150±10 ka 표 대광리지점단층정보 백악기산성응회암 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 027 /07 주향이동단층 26km mm/yr 기반암지형특성항공사진번호심도 하안단구 항공사진제공안함 o 참고문헌 : 박준범, 박계헌, 한반도중부의신생대알칼리화산암류에대한암석학및암석성인적연구 (I): 암석기재, 광물화학및전암주성분원소, 지질학회지, 제3 2권 3호, pp.223~249, 송윤구, 최성자, 강일모, 정동훈, 박창윤, 일라이트폴립타입-연대해석법에기초한연천단층활동연대결정, 자원환경지질학회춘계지질과학기술공동학술대회논문집, pp.233, 이민부, 이광률, 윤순옥, 한주엽, 추가령열곡대광리단층대의구조운동과지형발달, 지질학회지, 37권 2호, pp , 이희권, 제3장. 연대측정 in 활성단층지도와지진위험지도제작, NHMRG, NE

33 MA-자연 , pp.318~362, Ryu, S., Oka, M., Yagi, K. and Sakuyama, T., K-Ar ages of the Quaternary basalts in the Jeongok area, the central part of Korea Peninsula, Geoscie nces Jour, v.15, pp.1-8, 옥산리지점 o 위치 : 경기도연천군연천읍옥산리신망리역으로부터 60 방향 1.8km o 좌표 : CHU 11-1 N38 8'25.08, E127 5'48.80 CHU 11-2 N38 8'24.32, E127 5'49.43 o 단층기술 : 단층 CHU 11-1은규장암에발달되어있으며 ( 그림 ) 단층면의방향은 N60 E/75 NW이며, 단층비지대가약 1 12cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층면양쪽으로균열대가약 620cm이고, 단층비지대내에엽리가발달한다. 상반에약 20cm 폭의단층각력암대가발달되어있다. CHU 11-2( 그림 ) 는규장암과응회암이단층경계로단층면의방향은 N20 E/65 SE이며단층비지대는약 2 45cm 폭으로발달되어있다. 이지점은추가령단층의주단층방향과일치한다. o 연대측정 : CHU 11-2에서 3개 (CHU , CHU , CHU ) 의 E SR시료를채취하였다 ( 그림 ). 단층 CHU 과 CHU 사이의거리는약 150cm이며, 단층 CHU 와 CHU 의거리는약 410cm 떨어져있다 ( 그림 ). 단층암시료 CHU 11-1에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 11-1에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm 에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를

34 이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 240±15 ka이다 ( 그림 d). 단층암시료 CHU 에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 200±10 ka이다 ( 그림 d). 단층암시료 CHU 에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 200±15 ka이다 ( 그림 d). 단층암시료 CHU 에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm,

35 mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호는입자크기 mm 에서구한 ESR 연대가 E 신호에서구한연대평탄영역에수렴한다. E 신호를이용한단일평탄역과수렴한 Al 신호를이용한 ESR 연대는 190±10 ka 이다 ( 그림 d). 표 옥산리지점단층연대측정자료 방법 물질 시료번호 연대 CHU ±15 ka ESR 단층비지 CHU ±10 ka CHU ±15 ka CHU ±10 ka o 그림및사진 : 연대측정실험실 측정연도 강원대 2012 비고및참고문헌 그림 CHU 11-1 의노두 사진및 ESR 수치연대 그림 CHU 11-2 의노두 사진및 ESR 수치연대 그림 CHU 의노두 사진및 ESR 수치연대 그림 CHU 의노두 사진및 ESR 수치연대

36 그림 CHU 의노두사진및 ESR 수치연대 그림 단층암 CHU 11-1의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 그림 단층암 CHU 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 그림 단층암 CHU 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 그림 단층암 CHU 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d)

37 o 단층정보요약 : 단층명 옥산리지점단층 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 철원 경기도연천군연천음옥산리 N38 8'25.08" E127 5'48.80" N38 8'24.32 E127 5'49.43 N60 E/ 75 NW N20 E/ 65 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 I 표 옥산리지점단층정보 ESR 240±15 ka 200±10 ka 200±15 ka 190±10 ka 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 26km 항공사진번호 응회암 0 구릉지산록항공사진제공안함 신갈지점 o 위치 : STB-1 : 경기도용인시기흥구영덕동신갈삼거리 STB-8 : 경기도용인시기흥구고매동신갈저수지 o 좌표 : STB-1 - N , E ( 심도 61m) STB-8 - N , E ( 심도 50m) o 단층기술 : 이곳의단층은시추에서얻어진단층각력과단층비지 ( 그림 ) 에의하여규명된곳이다. 이곳을통과하는단층을따로신갈단층으로칭하고있다. 신갈지점을통과하는단층은왕숙천단층이서울에서추가령단층에수렴하여남쪽으로연장된단층이다. 그러므로, 이지역을통과하는단층은북에서내려오는남북방향의추가령단층에서동쪽으로 step over 되어있다. 지표면에보여지는단층노두는거의모두도심지화되어있으나, 평택-오산-천안까지매우간헐적으로단층노두는발견된다. 예를들어송탄제일중고등학교뒷사면 N10 W/75 주향의주향이동성단층과약 7m 폭의단층각력대가발달하고있다. 신갈자동차학원옆 N5 E/60 주향과약 30cm 폭의단층각력대를갖는단층이발달한다. o 연대측정 : 시추로얻어진단층암시료는 STB1-9에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 및 OHC 신호는모든

38 입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b, c). E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 120±10 ka이다 ( 그림 d). 단층암시료 STB8-14에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는입자크기가 mm인경우신호의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라불규칙하게증가한다. 그외분석한모든입자크기의 Al 신호는조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기가규칙적으로증가한다 ( 그림 b). Al신호를이용하였으며, mm, mm, mm에서연대평탄을보인다. E 신호를이용한 ESR 연대는 Al신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. 단일평탄역 ESR 연대는 610±80 ka이다 ( 그림 c). 표 신갈지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 STB-1 STB-8 120±10 ka 610±80 ka 강원대 2012 본연구 o 그림및사진 : 그림 시료위치 신갈지점단층 그림 STB-1 시료 ( 왼쪽 ) 와 STB-8 ( 오른쪽 ) 시료

39 그림 단층암 STB1-9의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) o 단층정보요약 : 그림 단층암 STB8-14의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 표 신갈지점단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 신갈지점 용인 경기도용인시기흥구 영덕동 N 신갈삼거리 STB-1 E N10 W /75 고매동신갈저수지 STB-8 N37 14'25.25" E127 5'41.26" N5 E/ 60 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 ESR 120±10 ka 610±80 ka 반상변정편마암 왕숙천단층 o 위치 : 강원도철원군서면사곡리 - 경기도남양주시진접읍진별리 o 좌표 : N38 15'09.9, E127 26'44.3 ~ N37 42'35.1, E127 11'

40 o 단층기술 : 왕숙천단층은북북동-남남서내지남-북방향의우수향주향이동단층으로김옥준 (1973) 이처음으로정의하였으며, 이후김화단층으로명명되기도하였다 ( 원종관외, 1990). 강원도철원군서면와수리에서시작하여경기도남양주시진접읍진별리인근에이르는약 60km의연장성을갖는왕숙천단층은그서쪽의남-북방향으로연장되는포천단층과함께한반도중부에서북동내지북북동방향의소위추가령단층대내에서망상결합 (anastomosing) 형태로발달한다. 단층은김화도폭내의서면와수리에서남남서방향으로 47번국도를따라구번동-송동리-신술동으로이어지고, 지포리도폭의신술로- 자등리-자동현-일단고개-도평리-이동-노곡리로이어지며, 기산도폭의일동면소재지와유동리를지나 37번-47번국도에평행하게연장되어청평도폭북서부끝부분을지나의정부도폭내곡리-대별리-진별리에이른다 ( 그림 )( 김정환외, 1981; 고희재와송교영, 2005; 이병주외, 2006; 송교영과조등룡, 2007; 황재하와김유홍, 2 007). 단층주향의좌우연변을따라국부적으로고기하성층으로생각되는평탄면이발달한다 ( 그림 ). 평탄면은각각의상대적인고도에따라서고위평탄면 (HL), 중위평탄면 (ML), 그리고저위평탄면 (LL) 으로구분하였다. 도심에인접한지역에서는택지조성과경지정리등으로원지형에변화가있고퇴적층이인위적으로이동되었기때문에자연적으로형성된지형인지구분이모호하다. 특히도로공사구간을따라진행되는대규모토목공사가진행중인곳에서외관상고기하성층으로판단할수있는증거들이관찰되나현재보이는지형이자연적으로형성된지형인지판단하기어려움이있다. 지형도에서큰규모의고기하성층으로보이는지역들은대부분군부대및사격장과같은군사시설들이점유하고있어접근할수없을뿐만아니라막사와같은인공구조물설치를위하여부분적으로개발하였기때문에자연적으로형성된지형인지판단하기어렵다. 군사시설이점유하고있어접근이불가능한지역들을따로표기하였다 ( 그림 ). 포천군일동면의골재채취장단면에서는기반암인흑운모화강암을부정합으로피복하고있는고기하성층이관찰된다 ( 그림 a). 고기하성층은하부

41 로부터기저역암층, 조립질내지중립질사질층, 그리고역암층으로구분된다. 흑운모화강암과기저역암의경계는명확히구분되며수평연장성도좋다. 그러나역암층사이에발달하는조립질내지중립질사질층은수평연장성이좋지않다 ( 그림 b). 기반암인흑운모화강암과고기하성층에서단층은관찰되지않는다. 대부분의고기하성층은하부의기반암과함께노출되어관찰되지않으나, 둥근형태의화강암과편암내지편마암역을함유하는퇴적층이현재의수계와관계없이산록주변에발달하는것으로미루어그존재를인지할수있다 ( 그림 c, d). 김화도폭의자등리-송동리구간에서는북북동방향의단일단층이발달하나, 송동리이북에서는송동리-쌍송동-학사리로이어지는남북방향과송동리- 와수리로이어지는북북동방향의두개의단층으로분기되어발달한다 ( 송교영과조등룡, 2007). 한편, 지포리, 기산, 청평도폭에서는단일단층으로발달하나의정부도폭에서는 3개의단층이분지되는좌수향계단상 (left-lateral step) 의단층군으로구성된다. 그러나이들단층들의존재에대한야외증거가확실하지않고주단층과의관계도불확실하기때문에여기서는나타내지않았다. 왕숙천단층이분포하는지역에는 N10 W-N30 E, N70 E-N80 E 방향의소규모단층이흔히관찰된다. 그중에서 N30 E 방향의선구조선은빈도수가높고연장성이매우우세하다. 특히, 대규모의북북동-남남서내지남-북단층들의자취는매우뚜렷한선형구조와골짜기를이루고있다. 이선구조선을따라북북동-남남서방향의단층이발달하나단층대는거의제 4기충적층으로피복되어있고골짜기를따라발달하므로야외에서단층노두의직접적인관찰은불가능하다. 그러나단층의주변에는단층과평행한소단층또는단층성절리들이특징적으로많이발달하고, 동일암석이변위된증거와뚜렷한선구조선의발달등으로부터단층의존재가인지된다 ( 고희재와송교영, 2005; 이병주외, 2006; 황재하와김유홍, 2007). 왕숙천단층의주단층과동일한우수향의운동감각을갖는소규모단층들은주단층과유사한 NS-N20 E의주향을갖는반면에, 주단층과상이한좌수향의운동감각을갖는소규모단층들은 NS-N40 E의주향을보여상대적으로주향

42 의변화폭이크다. 서로다른두가지운동감각을보이는단층이주단층에수반된소단층인지아니면시대를달리하는단층인지확실하지않다. 지포리도폭북부에서반상흑운모화강암이왕숙천단층에의해서약 500m 우수향으로변위된것이관찰되어왕숙천단층의운동감각이우수향임을명확히알수있다 ( 황재하와김유홍, 2007). 그러나단층운동감각관찰이가능한노두에서관찰되는증거들과북북동-남남서방향의단층들이남- 북방향의단층들에의하여연결되는현상들은왕숙천단층이좌수향계단상의좌수향주향이동단층임을지시한다 ( 고희재와송교영, 2005; 황재하와김유홍, 2007). 노두에서단층면이재활성된증거가보고되지않았지만왕숙천단층이좌수향감각의단층운동이일어난후에우수향감각으로재활성되었을가능성이있음이제기된바있다 ( 황재하와김유홍, 2007). 왕숙천단층의연장선상에는흑운모화강암, 함석류석복운모화강암, 함석류석흑운모화강암, 명성산화강암과같은다양한종류의화강암이분포하고있다. 왕숙천단층이이들화강암을절단하고있기때문에단층작용은화강암의관입이후에일어난것으로해석하였다 ( 이병주외, 2006; 송교영과조등룡, 2007; 황재하와김유홍, 2007). 특히, 지포리도폭에서는반상흑운모화강암이단층을따라약 500m 변위가생긴것이관찰되어이러한해석을지지한다. 왕숙천단층의연장선상에분포하고있는화강암체들의 SHRIMP 저어콘 U-P b 연대또는 K-Ar 전암연대는 184.0±1.5 Ma, 170.5±2.3 Ma, 164.5±2.4 Ma로대부분쥬라기관입암임이밝혀졌다 ( 윤현수, 1995; 기원서외, 2005; 송교영과조등룡, 2007). 또한단층의북쪽첨단부에분포하는명성산화강암의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대는 112±2 Ma로백악기화강암으로보고되었다 ( 황재하와김유홍, 2007). 따라서왕숙천단층이절단하고있는화강암들의절대연령을고려할때단층운동의시기는최소한백악기이후 (<112 Ma) 인것으로해석된다. 한편, 왕숙천단층이좌수향주향이동단층의특성을보이는의정부도폭지역에서는, 북북동-남남서방향의주단층이계단상으로분결되며, 동-서방향의인장력으로형성된남-북방향의파쇄대내에석영맥또는산성암맥이관입하고있다. 남-북방향의단층과평행한암맥들의 K-Ar 전암연대가 99.3±4 Ma 로측정된바있기때문에 ( 최성자외, 1998), 연령측정에이용한암맥과동일

43 한방향의구조선을따라관입한석영맥또는산성암맥의관입시기도이와유사할것이라판단된다. 따라서상기한단층과화강암및암맥들의선후관계를알수있는지질요소들과화강암과암맥의연대측정자료를종합하면, 왕숙천단층의단층운동시기는 112 Ma - 99 Ma 사이에일어난것으로해석된다 ( 황재하와김유홍, 2007). o 연대측정 : 왕숙천단층의연장선과그주변지역에발달하는단층들에대한야외조사를실시하였고소규모단층노두가관찰된지점을그림 에나타내었다. 조사한모든단층노두들에서단층의특성을정의하기위한단층정보를얻지는못하였지만단층대내에단층점토가발달한노두에대하여 ESR 연대측정을실시하였다. 비록단층점토가존재하기는하지만그폭이좁거나연속성이없어분석에요구되는최소한의시료를확보할수없는노두에대하여는연대측정을실시하지못하였다. 또한단층점토내에세립질의단층각력이존재하는노두에대하여는바람직한분석결과를얻지못하였다. 왕숙천단층연장선상의단층노두 1 곳과그주변의단층노두 2 곳에대하여 ESR 연대측정을실시하였고그결과를표 에나타내었다. ESR 연대측정결과는 ka로비교적넓은범위의값을보인다. WSC- 17 시료의경우오차가 100 ka로다른두시료에비하여상당히큰값을보이지만제 4기에단층작용이있었다는사실을지시하기에는무리가없다. 결론적으로왕숙천단층의주요단층운동시기를정확히알수는없지만최소한제 4기동안왕숙천단층은 2회이상의단층운동이있었음을알수있다. 표 왕숙천단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 WSC ±30 ka ESR 단층점토 WSC ±20 ka 강원대학교 2011 본연구 WSC ±100 ka

44 o 그림및사진 : 그림 왕숙천단층이연장되는지역의위성영상사진. 단층양쪽끝의위경 도와함께단층의연장선이지나가는도폭명을표시함. 위성영상사진은구 글어스에서인용함 그림 왕숙천단층연변부에분포하는평탄면 ( 고기하성층 ). (a) 와수리 - 자등리구간 ( 철원군서면 ). HL: 붉은색, ML: 파란색, LL: 노란색. (b) 도 평리 - 수입리구간 ( 포천군일동면 ). HL: 녹색, ML: 붉은색, LL: 파란색

45 그림 고기하성층의노두사진. (a) 기반암인흑운모화강암을부정합으로피복하고있는고기하성층 ( 포천군일동면, N37 59'05.6, E '12.8 ), (b) 고기하성층은흑운모화강암상위에기저역암층, 중립-조립질퇴적층, 역암층순으로발달함, (c)-(d) 기반암노출없이산록에발달하는고기하성층 ( 포천군일동면, N38 00'29.1, E127 22'21.2 ) 그림 왕숙천단층연장선상에서관찰된소규모단층의위치를표시한위성영상사진. 위성영상사진은구글어스에서인용함 o 참고문헌 : 고희재, 송교영, 의정부도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.37, 기원서, 조등룡, 김복철, 진광민, 포천도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.66, 김옥준, 경기육괴서북부의변성암복합체의층서와지질구조, 광상지질, 6, pp.201~218,

46 김정환, 박석환, 이병주, 청평도폭지질조사보고서, 한국동력자원연구소, pp.2 9, 송교영, 조등룡, 김화도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.46, 원종관, 김윤규, 이문원, 추가령알카리현무암에대한지구화학적연구, 지질학회지, 26, pp.70~81, 윤현수, 포천-의정부일대에분포하는화강암류의산상과암석화학, 암석학회지, 4, pp.91~103, 이병주, 김유봉, 기원서, 기산도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.3 9, 최성자, 이승렬, 김규봉, 김준락, 김복철, 문산도폭지질조사보고서, 한국자원연구소, pp.31, 황재하, 김유홍, 지포리도폭지질조사보고서, 한국지질자원연구원, pp.54, 육단리지점 (WSC-06) o 위치 : 강원도철원군근남면육단리군인아파트북쪽능선 o 좌표 : N38 14'05.8, E127 28'29.8 o 단층기술 : 육단리군인아파트북쪽능선부근에노출되어있는흑운모편마암내의단층노두이다 ( 그림 ). 단층대내에는암회색의단층각력암이발달한다. 단층의주향은 N10 W/80 NE로주단층의주향방향과는약간차이가있다. 단층면에서는서로다른방향의단층선구조가관찰된다. 저각의플런지를갖는선구조 (L1Ft: 008 /05 ) 가고각의플런지를갖는선구조 (L2Ft: 020 /65 ) 보다상대적으로먼저형성된것으로판단된다. L1은주향이동단층과, L2는후기의단층재활성화와관련되어형성된것으로판단된다. 단층의영향으로손상을입은범위는최대폭이 5m에이르나실제단층파쇄대에해당하는범위는 2m 정도로암회색을띄는단층각력암이발달한다 ( 그림 ). 단층점토는파쇄대내에서횡적및종적으로불연속적으로나타나며, 건조되어있어쉽게부서지지만 ESR 연대측정을위한충분한양의시료는채취할수있다. 육단리지점단층에대한정보를표 에요약하였다

47 o 연대측정 : 이단층노두지점에서채취한단층점토에대하여 ESR 연령측 정을실시하였고그결과 260±30 ka 의결과를얻었다. 표 육단리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층점토 WSC ±30 ka 강원대학교 2011 본연구 o 그림및사진 : 그림 철원군근남면육단리지점단층노두저점의위성영상사진과단층구조요소를나타낸지형도. 암회색을띄는단층각력암과그내부에발달하는단층점토사진. 위성영상은구글어스에서인용함 o 단층정보요약 : 표 육단리지점단층정보요약 단층명 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 왕숙천 육단리 갈말 철원군 근남면 육단리 N38 14'05.8 E127 28'29.8 N10 W/ 80 NE 변위기준확실도활동도연대기반암 II ESR 260±30 ka 흑운모 편마암 L 1:008 /05 주향이동 L 2:020 /65 기반암심도 단층 지형특성 산지 항공사진번호 항공사진 제공안함

48 서면초교지점 (WSC-09) o 위치 : 강원도철원군서면자등리서면초등학교동쪽도로공사절개면 o 좌표 : N38 10'12.1, E127 25'04.9 o 단층기술 : 서면초등학교동쪽도로공사현장의동측사면의흑운모화강암에서남-북방향의주단층에수직내지고각의주향을갖는소규모단층들 (F1, F2, F3) 이관찰된다 ( 그림 ). F1 단층의주향과경사는 EW/70-80 S로주단층의주향과는고각을이룬다. 단층면에서관찰되는단층선구조의트렌드와플런지는 120 /60 로주향이동특성보다는경사이동특성을보인다. 단층의형태는사교정단층 (oblique nor mal fault) 이다. 단층면과단층선구조의특성을고려할때이단층은주향이동단층인주단층의형성과는직접적으로관련이없는것으로판단된다. 단층의폭은약 3-5cm 정도이고단층내에단층점토가 0.5-1cm 폭으로발달하나연장성은좋지않아부분적으로소멸되기도한다. F2 단층의주향은 N57 E/79 SE이고단층대의폭은약 20-30cm 이나최대 50cm에이르기도한다. 단층대내의단층점도는 1-5cm 폭으로발달하나연장성이좋지않고단층점토내에각력암들이관찰되기도한다 ( 그림 ). F3 단층의주향은 N67 E/70 SE이고단층대의폭은약 5-15cm이나단층점토의폭은약 0.1-1cm로아주좁거나발달상태가불량하여거의관찰되지않는다. 서면초교지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 연대측정 : F 1 단층의폭이가장좁으나다른단층들에비하여단층점토의폭이넓고연장성이좋기때문에절대연령측정을위한시료를채취하기에가장적합하다. 이단층노두지점에서채취한단층점토에대하여 ESR 연령측정을실시하였고그결과 160±20 ka의결과를얻었다. 표 서면초교지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층점토 WSC ±20 ka 강원대학교 2011 본연구

49 o 그림및사진 : 그림 철원군서면서면초교지점단층노두지점의위성영상사진과단층 구조요소를나타낸지형도. 주단층의주향과고각을이루는 3 매의단층 이관찰됨. 위성영상은다음지도에서인용함 o 단층정보요약 : 단층명 왕숙천 서면초교 표 서면초교지점단층정보 지형단층도폭명행정구역좌표주향 / 경사조선 (P/T) EW/70-80 S L1:120 철원군서면 N38 10'12.1 갈말자등리 E127 25'04.9 N57 E/79 SE N67 E/70 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 II ESR 160±20 ka 흑운모 화강암 /60 사교 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 정단층 지형특성 도로공사 사면 항공사진번호 항공사진 제공안함 조막동지점 (WSC-11) o 위치 : 강원도철원군서면자등리조막동도로공사사면 o 좌표 : N38 09'26.1, E127 24'46.6 o 단층기술 : 철원군서면조막동남서쪽도로공사현장의사면에노출되어있는흑운모화강암에서관찰되는소규모단층이다 ( 그림 ). 단층대내부에발달한단층점토로생각되는부분의넓게발달하지만전체가단층대인지아니면풍화에의하여토양화된것인지확실하지않은부분도있다

50 단층대의폭은넓게나타나나정확한단층면을기반암에서관찰하기어렵다. 대략적인단층면의주향과경사는 N50 E/85 NW이며단층면에서관찰되는단층선구조의트렌드와플런지는 050 /10 이다. 단층면의주향방향과단층선구조가저각인점을고려하면주단층의형성과관련이있을것으로판단된다. 조막동지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 그림및사진 : 그림 철원군서면자등리조막동지점단층노두지점의위성영상사진과 단층구조요소를나타낸지형도. 단층대내에서단층점토가두껍게발달 함. 위성영상은다음지도에서인용함 o 단층정보요약 : 단층명 왕숙천조막동 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 갈말 철원군서면자등리 표 조막동지점단층정보 N38 09'26.1 E127 24'46.6 N50 E/ 85 NW 단층조선 (P/T) 050 / 10 단층형태 주향이동단층 길이변위평균변위률 변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 흑운모화강암 도로공사사면 항공사진제공안함 수입리지점 (WSC-16) o 위치 : 경기도포천시일동면수입리휴게소뒤쪽사면 o 좌표 : N37 58'01.5, E127 18'46.8 o 단층기술 : 수입리를관통하는 47번국도변휴게소뒤쪽의공사장사면에노출된흑운모화강암내에서비교적넓은폭의단층대가관찰된다 ( 그림

51 8). 이단층대는금주산 (569m) 동쪽산자락에위치하고있어주단층의연장선으로추정되는북북동-남남서방향의저지대를형성하는하천및평지와는사뭇거리가떨어져있다. 금주산의능선은서쪽이열린반원모양을하고있으며불연속적이지만북쪽의관음산 (733m) 로연장된다. 단층의주향과경사는 N41 W/67 NE이나노두의단면과단층면이고각을이루며노출되어있어단층면을관찰하기용이하지않아단층선구조는관찰하지못했다. 단층작용으로형성된담녹색의손상대 (damage zone) 의범위는약 30-40cm 정도로비교적넓은편이나그안쪽의담회색단층점토는약 1-2cm 폭으로만나타난다 ( 그림 ). 수입리지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 그림및사진 : 그림 포천시일동면수입리지점단층노두지점의위성영상사진과단층구조요소를나타낸지형도. 비교적넓은단층대내에좁게발달한단층점토가관찰됨. 위성영상은다음지도에서인용함 o 단층정보요약 : 표 수입리지점단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 왕숙천수입리 일동 포천시일동면수입리 N37 58'01.5 E127 18'46.8 N41 W/ 67 NE 변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 흑운모화강암 공사장사면 항공사진제공안함

52 기산지지점 (WSC-01) o 위치 : 경기도포천시일동면기산리기산지남남서방향도로변 o 좌표 : N37 57'16.6, E127 19'44.8 o 단층기술 : 포천시일동면기산지 ( 둔지저수지 ) 남쪽의함석류석흑운모화강암노두에서단층이관찰된다 ( 그림 ). 이단층은강씨봉 (830m)-한나무봉 (768)-청계산(849m) 으로이어지는한북정맥의서쪽저지대에위치하는데, 한나무봉에서서쪽으로뻗는산자락의절단면에해당한다. 이단층은 N80 W/75 NE의태위를갖으며, 50-60cm 폭을갖는다. 단층의중심부에는 10-15cm 두께의녹색단층점토가발달하며그양쪽외부에파쇄된변질대가 20cm 폭으로발달한다 ( 그림 ). 단층의북쪽경계에는 m 폭의암맥이관입하고있다. 암맥과접하고있는단층북쪽의화강암은신선한조립질의함석류석흑운모화강암이노출된반면, 단층남쪽의화강암은상대적으로변질을많이받았다. 이단층의태위는왕숙천단층의일반적인태위와크게다르기때문에주단층에수반되어형성된소규모단층으로해석된다. 기산지지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 그림및사진 : 그림 포천시일동면기산지지점단층노두지점의위성영상사진과단층구조요소를나타낸지형도. 단층대내부에단층점토가관찰됨. 위성영상은다음지도에서인용함

53 o 단층정보요약 : 단층명 왕숙천기산지 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 일동 포천시일동면기산리 표 기산지지점단층정보 N37 57'16.6 E127 19'44.8 N80 W/ 75 NE 변위기준확실도활동도연대기반암 함석류석흑운모화강암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 도로사면 항공사진번호 일동자원지점 (WSC-02) o 위치 : 경기도포천시일동면기산리일동자원남쪽능선 o 좌표 : N37 57'06.9, E127 19'21.2 o 단층기술 : 포천시일동면기산리필로스컨트리클럽서쪽의골재채취장에서함석류석흑운모화강암내에발달한단층노두가관찰된다 ( 그림 ). 이단층의위치는청계산 (849m)-원통산-운악산(936m) 으로이어지는한북정맥이직각으로꺾이는원통산의북쪽산자락에해당한다. 이단층은 N34-44 E/78 SE의태위를갖는다. 단층의중심부에는약 1-3cm 두께의유백색단층비지가관찰되며단층의동쪽으로연장성이없는면구조가발달한다 ( 그림 ). 일동자원지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 그림및사진 : 그림 포천시일동면기산리일동자원지점단층노두인근의위성영상사진과단층구조요소를나타낸지형도. 연장성이없는면구조와단층점토가관찰됨. 위성영상은다음지도에서인용함

54 o 단층정보요약 : 단층명 왕숙천일동자원 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 일동포천시일동면기산리 표 일동자원지점단층정보 N37 57'06.9 E127 19'21.2 N34 ~44 E /78 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 함석류석흑운모화강암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 산지 ( 골재채취장 ) 항공사진번호 진목리지점 (WSC-17) o 위치 : 경기도포천시진목리 87번국도변공사장사면 o 좌표 : N37 48'09.0, E127 12'29.8 o 단층기술 : 진목리 87번국도서쪽공사장터의 2번째단에서북쪽및서쪽방향의절개면에서단층이관찰된다 ( 그림 ). 단층의남서쪽에는죽엽산 (601m) 이있으며, 북동쪽으로는죽엽산과유사한높이는갖는능선이북동- 남북방향으로이어진다. 단층은이들은절단하는북북서- 남남동방향의도로변에발달한다. 단층의주향과경사는 N39 W/63 NE이고단층면에서관찰되는단층선구조의트렌드와플런지는 018 /55 이다. 단층대내부에약 4-5cm 폭의단층점토가관찰되지만순수한단층점토는암녹색을띄우고있는폭약 2cm 정도에불과하나연장성이좋다. 그양쪽으로 15-20cm 폭으로황갈색을띈이질-사질의파쇄된암석이발달한다 ( 그림 ). 진목리지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 연대측정 : 여러매의단층중에서연대측정을할수있을만큼의단층점토가있는단층은하나밖에없다. 이단층노두에서채취한시료에대하여 ESR 연령측정을실시하였고그결과 440±100 ka의결과를얻었다. 연대측정을실시한앞의두시료보다오차가커서단층운동의시기를정확히규명할수는없지만, 제 4기에단층운동이있었음을지시하는데는무리가없다

55 표 진목리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층점토 WSC ±100 ka 강원대학교 2011 본연구 o 그림및사진 : 그림 포천시내촌면진목리지점단층노두인근의위성영상사진과 단층구조요소를나타낸지형도. 흑운모편마암내의단층파쇄대내부에암 녹색을띈단층점토가발달함. 위성영상사진은다음지도에서인용함 o 단층정보요약 : 단층명 왕숙천진목리지점 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 포천 경기도포천시진목리 표 진목리지점단층정보 N37 48'09.0 E127 12'29.8 N39 W/ 63 NE 변위기준확실도활동도연대기반암 1 ESR 400±100 ka 흑운모편마암 단층조선 (P/T) 단층형태 018 /55 사교단층 기반암심도 길이변위평균변위률 지형특성 산지 항공사진번호항공사진제공안함 오남초교지점 (WSC-19) o 위치 : 경기도남양주시오남읍오남초등학교북서쪽동양 ENG 인근공사현장 o 좌표 : N37 41'50.0, E127 12'

56 o 단층기술 : 오남초교북서쪽동양 ENG 인근의공사장사면에서관찰되는단층이다 ( 그림 ). 흑운모편마암내에고각의위상을갖는단층이비교적넓은폭으로단층대를형성하며발달한다. 이단층은주금산 (815m)-철마산으로이어지는남-북방향능선의남서쪽끝자락인철마산의남서쪽능선과소규모계곡사이에위치한다. 단층의주향과경사는 N78 E/77 NW이고, 단층면의관찰이용이하지않아단층선구조는인지하지못했다. 단층대의폭은단층손상대를포함하여 cm로넓은편이지만그내부에발달하는단층점토는 1-4cm 정도로얇고두께변화가크다. 단층점토의색은암녹색내지암회색을띄며, 육안으로석영, 장석입자들이관찰되는것으로미루어보아순수한단층점토만으로구성되지는않은것으로판단된다 ( 그림 ). 오남초교지점단층에대한정보를표 에요약하였다. o 그림및사진 : 그림 남양주시오남읍오남초교지점단층노두인근의위성영상사진과단층구조요소를나타낸지형도. 흑운모편마암내에발달한단층대에서암녹색내지황색의단층점토가관찰됨. 위성영상사진은다음지도에서인용함

57 o 단층정보요약 : 단층명 왕숙천 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 성동 경기도남양주시오남읍 표 오남초교지점단층정보 N37 41'50.0 E127 12'42.7 N78 E/ 77 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 흑운모편마암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 산지 항공사진번호 2.13 가음, 칠포단층 경북가음단층계의단층운동 : 경상분지중앙부일대에는서북서단층들이평행을유지하며, 다수발달하고있다. 이들은가음, 우보, 금천, 신령그리고팔공산단층등이다. 이들단층들은대규모선상구조로지형적으로음영기복도나위성영상에서잘관찰된다. 의성, 군위, 신령그리고대구북부일대에발달하는서북서방향의선상구조를따른야외조사결과선상구조와부합하는서북서방향의단층들이확인되었으나제4 기동안재활동은인지되지않았다. 다음은조사된단층들에대하여기술하였다. 자락단층 : 도리원근처의백악기사암층을변위시키는가음단층의노두가잘발달하고있다. 단층면은서북서방향의주향에북으로고각경사하는양상을보인다 ( 그림 ). 단층면상에서관찰되는단층조선은거의수평을보이므로주향이동단층운동을지시하고, 단층면상에서의운동감각은좌향이동이우세하다 ( 그림 ). 팔공산단층 : 대구북부의팔공산화강암체를자르며, 서북서방향으로단층이발달하고있다. 단층면은서북서방향의주향에북으로고각경사하는양상을보인다 ( 그림 ). 단층면상에서관찰되는단층조선은거의수평을보이므로주향이동단층운동을지시하고, 단층면상에서의운동감각은좌향이동이우세하다 ( 그림 ). 달성단층 : 달성단층은대구분지남쪽경계를이루는지형요소이다. 이에평

58 행하게고령일대에서경상누층군의진주층, 칠곡층, 신라역암, 함안층등을좌수향으로변위시킨고령단층이발달하나김기완과여상철 (1970) 에따르면 고령단층 은달성단층의다른분절일가능성도있으며기반암에대한정밀조사를통해단층계조사가요구된다. 달서구-달성군지역에대한지형분석결과 ( 그림 ), 몇개의하안단구면이확인되는데고하상선 (paleo-shore line) 을살필때현재의하상부근에형성된단구면을 1단구라한다면이를포함하여 3개의단구면이상정된다. 달서구-달성군지역에대한지형분석결과 ( 그림 ), 몇개의하안단구면이확인되는데고하상선 (paleo-shore line) 을살필때현재의하상부근에형성된단구면을 1단구라한다면이를포함하여 3개의단구면이상정된다. 3단구면은달성단층과이에평행단층에의해변위된양상을보여준다. 달성단층은좌수향및남동블록이상승한양상의운동특성을보여준다. 고령단층 : 경상분지중앙부인고령-대구일대의지형을분석한결과, 동북동방향의대규모선상구조가음영기복도나위성영상에서잘관찰된다 ( 그림 ). 이선상구조를따라야외조사를한결과선상구조와부합하는단층면들이확인되었다. 그림 의성군자락리부근의자락단층노두. (A) 단층노두전경, (B) 동서방향의단층면과수평의단층조선 그림 대구북부에발달하는팔공산단층의노두. (A) 단층노두전경, (B) 서북서방향의단층과거의수평의단층조선, (C) 단층각력대

59 대구달성군옥포면사무소부근의도로사면절개지에서는완만한경사를보이는경상분지퇴적층인니질암을자르는동- 서내지동북동방향의단층면이잘관찰된다 ( 그림 ). 단층면상에서관찰되는단층조선은거의수평으로주향이동운동의존재를지시한다. 단층면에서관찰되는단층감각에의하면, 좌향의전단을보임이우세하다 ( 그림 ). 좌향의주향이동운동을지시하는단층조선을자르며, 중첩하는또다른단층조선은남서방향으로 45 침강하며, 남측으로경사한단층면을기준으로좌향이동성분을가지는역단층운동을받은것으로해석된다. 그림 대구일대지세및달성단층 그림 지형분석결과 그림 고령 - 대구일대의주요 선상구조와고령단층 그림 대구달성군옥포면사무소근처에발달하는단층노두. (A)-(B) 좌향의주향이동단층, (C)-(D) 좌향이동성분을가지는역단층

60 o 참고문헌 : 김기완, 여상철, 지질도폭설명서 : 현풍 (1:50,000), SHEET 6821-II, 국립지질조사 소, pp.12, 가음단층 o 위치 : 석산리지점경상북도군위군고로면석산리낙전리지점경상북도군위군고로면낙전리하천변 o 좌표 : 석산리지점 N36 10'27", E128 51'13" 낙전리지점 N36 11'25.6", E128 49'27.8" o 단층기술 : 구산동도폭 ( 장기홍외, 1977) 군위도폭 ( 장기홍외, 1981) 의지질도폭조사를통해가음단층과금천단층이금성산칼데라와북두산칼데라를좌수향으로변위시키고있음이처음으로밝혀졌다. 퇴적암에서가음단층의노두를확인하기어려우며화강암분포지에서 2개의노두가확인된다. 도리원근처의백악기사암층을변위시키는가음단층의노두가잘발달하고있다. 단층면은서북서방향의주향에북으로고각경사하는양상을보인다 ( 그림 ). 단층면상에서관찰되는단층조선은거의수평을보이므로주향이동단층운동을지시하고, 단층면상에서의운동감각은좌향이동이우세하다 ( 그림 ). o 그림및사진 : 그림 가음단층위치도와석산리지점

61 그림 도리원부근의가음단층노두. (A)-(C) 단층노두전경. (D)- (F) 서북서방향의단층면에발달하는수평의단층조선은좌향의주향이동운동을지시 o 참고문헌 : 장기홍, 고인석, 김상욱, 이재영, 1:50,000 구산동도폭설명서, 자원개발연구소, 장기홍, 이윤종, 박병권, 1:50,000 군위지질도폭설명서, 한국동력자원연구소, 가. 석산리지점 o 위치 : 경상북도군위군고로면석산리 o 좌표 : N36 10'27", E128 51'13" o 단층기술 : 석산리지점에서는 3개의단층대가발달한다 (F1, F2, F3). F1단층대에서는암회색. 암적색, 담록색등의단층암이발달하며단층대안에서도암석파쇄대가남아있는양상을보여준다. 이는이단층대에서여러번의단층운동이일어났음을지시한다. 단층면의단층조선은좌수향주향이동운동을지시한다 ( 그림 ). F2단층은암적색단층비지로채워져있으며암석부분에서좌수향주향이동을했음을보여주고있다. F2단층은북동-남서방향의수직단층과북서- 남동방향의역단층운동이관찰된다 ( 그림 ). 이는동-서압축력사건에서좌수

62 향운동이있은뒤북동-남서압축력에의해변형작용을받았음을지시한다. 동북동-서남서압축력의현생지구조체제를고려할때가음단층의 F2단층은최근에재활성되었을것으로생각된다. o 연대측정 : 가음단층의두지점 ( 가음-1, 가음-2) 을채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료가음-1은 N , E 지점의화강암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N87 E/22 NW 이며, 단층비지대가약 2 3cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료가음-1에서분리된석영속의 E 와 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 ). 단층암시료가음-2는 N , E 지점의화강암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N05 W/80 SW이며, 단층비지대가약 10cm 폭을가지고발달되어있으며, 풍화되어자색을띠고있다 ( 그림 ). 단층암시료가음-2에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 a). Al 신호는 mm~0.1mm 입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가하며, 그외에 0.1mm~0.25mm입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료가음-2의경우 Al 신호를이용하여 ESR 연대를결정하였으며, 0.025mm~0.1m m 입자크기를이용하여구한최대 ESR 연대는 560 ± 50ka이다 ( 그림 c)

63 표 석산리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대가음-1 saturated ESR 단층비지가음 ± 50ka o 그림및사진 : 연대측정실험실 측정연도 강원대학교 2011 비고및참고문헌 그림 가음단층의석산리 지점의위치 그림 가음단층의석산리지점노두 사진 그림 F1 단층의 그림 F2 단층의변위양상과 전단양상 재활동 그림 시료채취지점 그림 가음 -1 의노두사진

64 그림 및 Al(b) 의성장곡선 단층암가음 -1 의 E (a) 그림 가음 -2 의노두사진 그림 단층암가음 -2 의 E'(a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대 와입자크기와의관계 (c) o 단층정보요약 : 단층명 가음단층 지형도폭명 화북 행정구역 경북군위군고로면석산리 표 석산리지점단층정보 좌표 N36 10'27" E128 51'13" 주향 / 경사 N47 W/ 77 SE N18 E/ 85 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 좌수향주향이동 기반암심도 지형특성 항공사진번호 II ESR 560 ± 50ka 백악기이암계곡 2004 영남 ,50 나. 낙전리지점 o 위치 : 경상북도군위군고로면낙전리하천변

65 o 좌표 : N36 11'25.6", E128 49'27.8" o 단층기술 : 상부백악기의흑운모화강암으로구성되어있다. 낙전리지점에서관찰되는단층대는폭이비교적넓게발달하는데단층비지를함유한단층대폭이약 14m, 남과북으로형성된단층파쇄대는 10m 이상이다. 단층의자세를측정하기어려우나단층비지대에형성된변질대의자세는동- 서주향에북으로 85 고경사를보여주고있다. 파쇄대에서단층의이동방향을확인할만한곳은없으나석산리와마찬가지로좌수향주향이동을했을것으로짐작된다. o 그림및사진 : 그림 가음단층의낙전리지점의위치 o 단층정보요약 : 그림 가음단층의낙전리지점노두사진. fb= 단층각력암, fg= 단층비지, Q= 제4기단구층 단층명 가음단층 지형도폭명 화북 행정구역 경북군위군고로면낙전리 표 낙전리지점단층정보 좌표 N36 11'25.6" E128 49'27.8" 주향 / 경사 N12 E/ 85 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 백악기이암 - 사암 단층조선 (P/T) 단층형태 좌수향주향이동기반암지형특성심도 길이변위평균변위률 항공사진번호 2010 광역 1 지구 (2 블럭 ) 24/117, 칠포단층 o 위치 : 포항시흥해읍칠포리해안절개사면노두 o 좌표 : N36 08'41.45", E129 23'50.9"

66 o 단층기술 : 유문암과유문암질응회암, 역암, 역질사암등으로구성된다. 이지역에서제4 기층은확인되지않는다. 응회암은래필리응회암이포함되며역암에는응회질역암도있으며쇄설성역암에는원마도가좋은거력도다수포함된다. 칠포리일대에서지형분석결과 3-4개의동북동-서남서방향의추정단층이발달한다. 북쪽과남쪽에위치한추정단층은지형을우수향으로자르고있는양상을보여준다. 칠포해수욕장북쪽해변노두에서는 5개이상의단층파쇄대가확인되며여러개의단층이함께발달하는단층대로보인다. 이단층은칠포리일대에서비교적연장성이예상된다. 다음그림에서와같이우수향주향이동단층이우세하나곳에따라정단층도함께관찰된다. 고각도의주향이동단층대를따라단층파쇄대의발달이현저하며일부에서는붉은색의단층비지도확인되고있다 ( 그림 ). o 연대측정 : ESR 수치연대측정을위해칠포단층 ( 경상북도포항시흥해읍칠포리 ) 의세부분 ( 칠포1, 칠포2, 칠포3) 으로나누어채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료칠포1, 칠포2, 칠포3는 N , E 지점의응회암에발달한단층에서채취하였으며단층면의방향은 N22 E/85 SE이며, 단층비지대가약 70~100cm의폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 표 칠포단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 ESR 단층비지 칠포1 칠포2 칠포3 연대측정실험실 강원대학교 측정연도 2012 년시료채취 비고및참고문헌석영량부족실험실보관 o 그림및사진 : 그림 칠포리일대추정단층선

67 그림 칠포단층의노두사진 그림 시료채취지점 그림 칠포단층의노두사진 o 단층정보요약 : 표 칠포단층정보 단층명 칠포단층 CP-1 지형도폭명 포항 행정구역 경북포항시흥해읍칠포리 좌표 N36 08'41.45" E129 23'50.9" 주향 / 경사 N31 E/ 85 NW N31 E/ 84 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 유문암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태 우수향주향이동 >700m 길이변위평균변위률 지형특성 항공사진번호 2004 영남 , 영광단층 o 위치 : 전남영광군鹽山면서해안, 佛甲면불갑저수지, 長城郡삼계면내계리, 황룡면맥호리, 서삼면용흥리, 장성군장성읍장성 JC 분기점 o 단층기술 : 총길이는 50km에달한다 ( 그림 과 ). 국가기본지질도 (1:5만축척 ) 로는서쪽으로부터가음도 ( 장태우외, 1984), 영광 ( 최위찬외, 198 6), 송정 ( 홍승호외, 1986), 신흥도폭 ( 김정환외, 1982) 이포함된다. 광지역의기

68 반암은주로쥬라기엽리상화강암, 흑운모화강암, 반상흑운모화강암이점유하고있으며, 우수향의영광전단대를따라서옥천층군에해당하는천매암질편암, 규암, 결정질석회암등이출현한다. 영광전단대는화강암이압쇄화된곳을별도로분대한것으로, 옥천층군의변성퇴적암류들도압쇄작용을받았으나육안으로는식별이용이하지않다 ( 장태우외, 1984, 최위찬외, 1986, 최위찬외, 1995, 이병주외, 1997). 영광단층은당초심부 (>10km) 에서우수향의영광전단대가형성된이후, 지구조적횡압력운동으로인하여취성변형이일어날수있는심도까지융기한이후, 전단대를따라서좌수향의취성단층이피복된양상이며, 침식삭박작용에의해현재지표상에는우수향의전단대와좌수향의주향이동단층이동시에노정되어있다. 아울러수조의전단단층이수반하여출현하고있다. 장성군삼서면학성리尙武臺인근산록에절개면이다량으로노정되어있으나출입허가가필요한곳이다. 총연장은 50km에달한다. 지형적역단층성수직변위가두군데에서각각 2m와 25m로나타난다 ( 그림 ). o 연대측정 : 쥬라기화강암을부분적으로압쇄화한연성전단운동은쥬라기말엽~백악기초엽으로본다. 이는아직연구 / 보고된바없으나, 반전된취성의좌수향주향이동단층운동은백악기초~ 제삼기초로고려된다. 인접정읍단층에속하는불갑면생곡리에서발견된활성단층노두에서목탄이출현하는것으로보아, 플라이스토세최후기로여겨진다. o 그림및사진 : 그림 호남지역의광역단층분포도. YGFT: 영광단층, JEFT: 정읍단층, JJFT: 전주단층, MAFT: 무안단층, NJFT: 나주단층, GJFT: 광주단층, SC FT: 순창단층, BSFT: 보성단층

69 그림 영광단층의분포범위그림 영광단층 -1 의지형단면. o 단층정보요약 : 단층명 영광 -1 지점 지형도폭명 나주 행정구역 전남영광군영광읍학정리불갑저수지북쪽전남영광군염산면봉남리 표 영광단층정보 좌표 N35 14'22.49" E126 30'47.91" 주향 / 경사 EW/ 수직 북향역단층성특성 단층조선 (P/T) 268 / 20 단층형태길이변위평균변위 좌수향주향이동 >10 km 영광-2 N35 13'33.73" 345 / 250 / 좌수향와도 >10 km 지점 E126 22'45.54" 수직 15 주향이동변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 쥬라기화강암 변성퇴적암 5m 5m (1967) 영광1지점 o 위치 : 전남영광군영광읍학정리불갑저수지북쪽 o 좌표 : N35 14'22.49", E126 30'47.91" o 단층기술 : 쥬라기화강암체에가해진북서- 남동우수향연성전단작용이후, 융기침식삭박작용의결과, 동북동주향의전단대가지표상에노출된것으로보이며, 연성전단대상에중첩되어백악기 (?) 좌수향취성주향이동단층운동이가해진것으로해석된다. 기반암단층의특성은동- 서주향, 수직경사의좌수향주향이동단층, 단층조선 268 /20, 분절단층선구조의연장 >10 km이다

70 o 단층정보요약 : 표 영광 1 지점단층정보 단층명 영광 -1 단층 지형도폭명 나주 행정구역 전남영광군영광읍학정리불갑저수지북쪽 좌표 N35 14'22.49" E126 30'47.91" 주향 / 경사 EW/ 수직 변위기준확실도활동도연대기반암 쥬라기화강암 단층조선 (P/T) 268 / 20 단층형태 좌수향주향이동 기반암심도 5m 길이변위평균변위률 >10 km 지형특성 항공사진번호 영광2지점 o 위치 : 전남영광군염산면봉남리 o 좌표 : N35 13'33.73" E126 22'45.54" o 단층기술 : 고생대옥천층군변성퇴적암이쥬라기화강암체에의해관입당한거대포획체가우수향주향이동성의연성전단작용결과이완된이후, 백악기 (?) 의좌수향주향이동취성단층운동으로이완된거리가단축되어있는것으로해석된다. 이기반암단층을따라서수반된활성단층운동결과로동- 서주향의계단형지형이형성된것으로보이나, 단구분포상태가확실하지않아확실도 3으로분류된다. 동-서방향의지형적인선구조가발달하고있다. 기반암단층은 345 의경사방향과수직경사를갖는다. 단층조선은 250 /15 로주향이동성을나타낸다. 1967년도항공사진에서도선구조는뚜렷하나, 활성을지시하는증거가확실하지않다. o 단층정보요약 : 표 영광2지점단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위 영광 -2 지점 와도 전남영광군염산면봉남리 N35 13'33.73" E126 22'45.54" 345 / 수직 250 / 15 좌수향주향이동 >10 km 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 3 변성퇴적암 5m 선구조 (1967)

71 o 참고문헌 : 김정환, 홍승호, 황상구, 한국지질도 1:50,000 신흥도폭, 한국동력자원연구소, 이병주, 김정찬, 김유봉, 조등룡, 최현일, 전희영, 김복철, 1: 250,000 광주지질도폭설명서, 한국자원연구소, pp.82, 장태우, 황상구, 가음도도폭지질보고서 1:50,000, 한국동력자원연구소, 최위찬, 황상구, 김영범, 영광도폭지질조사보고서, 한국동력자원연구소, pp.31, 최위찬, 김구봉, 홍승호, 이병주, 황재하, 박기화, 황상기, 최범영, 송교영, 진명식, 한국지질도 (1:1,000,000), 한국자원연구소, 홍승호, 윤욱, 송정도폭지질보고서 1:50,000, 한국동력자원연구소, 정읍단층 o 위치 : 전남함평군손불면에서영광군불갑면, 전북고창군고창읍, 정읍시, 김제시 o 지질 : 단층의연장길이는약 km 정도로추산되나아직조사된바없으므로확실하지않다. 영광-장성인근지역에는주로데본기의옥천층군에속하는천매암질암, 규암, 역질규암, 결정질석회암으로구성되어있고, 고창-정읍쪽으로는쥬라기의엽리상화강암, 흑운모화강암으로점유되어있다. 불갑면생곡리인근에는함흑연질천매암이출현한다. 그림 정읍단층분절단위분포도 정읍단층의중간부분분포범위

72 o 단층 : 정읍전단대의존재는 1:100만한국지질도 ( 최위찬외, 1995) 에서처음으로등재되었으며, 본연구에서명명하였다 ( 그림 ). 우수향의동-서영광전단대가북북동정읍전단대를간섭 ( 그림 ) 한것으로보아최초형성시기는쥬라기이전으로고려된다. 정읍전단대는주로옥천층군에영향을주었으며, 후기의중첩피복취성변형으로단속적인우수향의단층군이발달하고있다. 불갑면생곡리에서발견된생곡지점도이들중의하나이다 ( 그림 ). o 단층정보요약 : 그림 정읍단층의 subsidiary fault 인생곡단층위치 표 정읍단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 생곡지점 영광 전남영광군불갑면생곡리 N35 12'48.58" E126 28'29.31" 310 / /23 좌수향주향이동 <14km 정읍 -1 단층 와도 전남영광군불갑면생곡리 N35 12'48.58" E126 28'29.31" 310 /80 우수향주향이동 <25km 정읍 -2 단층 고창 전남장성군삼계면죽림리 N35 20'49.04" E126 40'31.59" 300 /80 변위기준확실도활동도연대기반암 부정합 Ⅱ 14 C 측정중 함흑연편암 변성퇴적암 변성퇴적암 우수향주향이동 >25km 기반암심도 >100m >5m >5m 지형특성 항공사진번호 광주 1976 년

73 생곡지점 o 위치 : 전남영광군불갑면생곡리저구릉지산록절개면 o 좌표 : N35 12'44.89", E126 29'14.25" o 단층기술 : 국토지리정보원으로부터인근지역에대한가장오래된항공사진 (1967년촬영 ) R11D ( 그림 ) 을구입하였으나, 해당지역의해상도가불량하여, 1976년광주지구사업으로촬영한 15, 16, 17코스를택하였고, 그중에서 16-18~16-28을판독하였다. 정읍단층이통과하는지역은구릉성산악지대이므로단구발달이나뚜렷한단층연장성은관찰이되지않으나, 항공사진 상에서단층구조선을판독하였다 ( 그림 ). 생곡리마을서쪽뒤편으로뻗어내려오는낮은산능선끝부분에서남서쪽으로산록을따라서 2 차수가지능선이잘록하게파인부분이연장성을보이며 ( 그림 ) 활성단층선구조로판독되었다. 불갑면인근에분포하는옥천층군의주향은북동방향으로나타나고있다. 변성퇴적암은함흑연천매암또는운모편암으로분류되나, 이암석이과연옥천층군에속하는지는아직확실하지않다. 그이유는전형적인고생대옥천층군이라기보다는차라리후기원생대의편암이라고봄이타당하다할정도로변성정도가높기때문이다. 기반암직상위에하성퇴적물인아각력을함유하는미고결층이수 m 정도로피복하고있다. 최상위층준에산발적이며단속적인목탄층준이얇게협재한다. 활성단층선구조는야외조사에서인정되었으므로, 표식지를따라서생곡단층으로명명하였다. 생곡단층의경사방향은 295 /49 이며, 단층조선은 215 /2 3 으로측정되었다. 단층조선은주향방향의남서쪽연장방향이며, 운동감각은우수향역단층성이고, 수직변위는단순히경사각의연장만을고려하면 2.5m, 곡면성을고려한다면 7m로추산된다 ( 그림 ). 정확한변위를알기위해서더깊은트렌치조사가요구된다. 연장성은불갑면인근까지수 km 정도로추정된다. o 트렌치 : 간이트렌치벽면은수평으로 10여 m, 높이는 1.5~2m의규모이다. 단면해석을위해 1m 간격의격자망을구성하고, 격자한칸마다일련번호

74 를붙여, 변형양상을 1m 간격으로스케치와촬영을하였다. 단면상에서기반암이미고결층을역단층성으로올라타고있음이나타난다 ( 그림 ). 미고결층은크게 2조의층으로대별된다. 하위층은함아각력세립사암, 상위층은목탄을건층으로갖는암저색토양층 (C) 을기저로하고, 그상위에회갈색토양층 (B) 과담저색토양층 (A) 의순으로퇴적되었다 ( 그림 ). 생곡단층하반은기반암직상위에미고결층의최하위인함아각력세립사암이부정합으로놓여있으나 ( 그림 ), 단층상반은함아각력세립사암이결여된채로상위층이직접한다 ( 그림 ). 특히상위층중에서도단층에가까운거리에는지표면에노출되어있는최상위의 C층이, 1.3m 떨어져있는거리부터는상위층중에하위층인 A층이각각기반암과직접한다. 단층으로부터 1.3m~1.7m 떨어진단층하반구간에서는최하위인함아각력세립사암직상위에놓이는하위-상위관계가각각 C층 /A층과 B층 /A층이직접하는양상을보인다 ( 그림 ). 이는수평으로 C층과 B층이서로맞닿는관계이므로, 층서적관계로는볼수없고, 충상단층관계이어야하나, 미고결층간에일어난단층증거를찾을수없었다. o 연대측정 : 역함량이많은관계로 OSL 연대측정은불가하며, 14 C 연대측정을위한시료를채취해서의뢰중 o 그림및사진 : 그림 불갑면생곡리인근지역의항공사진위치도. 촬영년도 :

75 그림 생곡리인근지역의활성단층선구조. 사진번호 16-25, 1967년촬영, 축척 1:20,000, 지형상의능선발달방향과기반암엽리방향과일치, fracture cleavage* 의발달양상은우수주향이동성으로판독 * A cleavage (defined originally by Leith in 1905) which resembles very closely spaced, parallel joints or fractures, but where in fact the fractures are due to a loss of material resulting from pressure s olution. In modern terminology the term would be replaced by spaced cleavage 그림 항공사진 (16-25, 1967년 ) 상에서의생곡단층위치도. 정읍단층의 subsidiary fault 중 1조가재활동한것으로판독. 보라색굵은선 : 15번서해안고속국도, 23: 국도 23번, 빨간색실선과파선 : 생곡단층중연장추적이된부분과추정 그림 생곡단층절개단면도 그림 생곡단층트렌치벽면

76 그림 생곡단층트렌치북쪽벽면스케치 o 단층정보요약 : 그림 생곡단층트렌치남쪽 벽면스케치 표 생곡단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 생곡지점 영광 전남영광군불갑면생곡리 35 12'48.58"N '29.31"E 310 / /23 좌수향주향이동 <14km 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 기반암단층 Ⅱ 14 C 의뢰 함흑연편암 >100m 계곡 광주 1976 년 정읍1단층 o 위치 : 전남영광군불갑면생곡리 - 군남면오동리 o 좌표 : N35 10'22.95", E126 22'40.30" - N35 13'9.98", E126 28'56.41" o 단층기술 : 전주전단대이서에존재하는또하나의연성전단대로써, 백악기 (?) 에취성단층운동이중첩되어일어난단층대중의분절단층이다. 영광단층이남의분절단층이다. 지형선구조가위성영상에서인지된다. 단층의경사방향은 310 /80, 우수향주향이동성감각. o 단층정보요약 :

77 표 정읍 1 단층정보 단층명 지형도엽명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 정읍 -1 단층 와도 전남영광군불갑면생곡리 N35 12'48.58" E126 28'29.31" 310 /80 우수향주향이동 <25km 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 기반암단층 변성퇴적암 >5m 정읍 2 단층 o 위치 : 전남장성군삼계면죽림리 - 흥덕면동림저수지인근 o 좌표 : N35 13'57.50", E126 31'15.09" - N35 38'49.64", E126 44'7.71" o 단층기술 : 영광단층이북의남북주향가지단층으로기반암단층이재활동한분절단위이다. 기반암단층경사방향이 300 /80 로우수향주향이동성이다. 계곡을따라서저, 중, 고준위하안단구가발달함이관찰된다. o 단층정보요약 : 표 정읍2단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 정읍 -2 단층 고창 전남장성군삼계면죽림리 N35 20'49.04" E126 40'31.59" 300 /80 우수향주향이동 >25km 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 기반암단층 변성퇴적암 >5m o 참고문헌 : 최위찬, 김구봉, 홍승호, 이병주, 황재하, 박기화, 황상기, 최범영, 송교영, 진명 식, 한국지질도 (1:1,000,000), 한국자원연구소,

78 2.16 전주단층 o 위치 : 전주단층은전북진안군부귀면황금리운장산으로부터남서쪽으로완주군구이면원기리, 임실군운암면운종리, 순창군쌍치면, 복흥면, 전남장성군장성읍, 나주시문평면송산리문평 IC, 무안군무안읍무안IC, 신안군압해면신장리, 목포시유달동, 해남군화원면서해안 o 좌표 : N35 51'19.19", E127 20'7.73" - N34 40'40.12", E126 15'35.15" o 단층기술 : 직선거리로 170km가넘는연장성을나타내고있다 ( 그림 ). 전주단층은일견전주전단대에중첩피복하면서옥천습곡대의남동쪽경계를형성한단층이라고할수있으며, 진안분지의북서쪽경계이기도하다. 혹자는무안단층이라고도하는데, 그이유는전주단층이전주를통과하지못하며전주이동의운장산쪽으로수렴하기때문이다 ( 그림 ). 전주단층은당초쥬라기에형성된우수향주향이동연성전단대가백악기에재활동하면서좌수향주향이동취성단층으로변환되어중첩된양상이다. 따라서취성의전주단층은운암산과내장산화산암체지역에서각각좌수향인리형퇴적분지를형성하여, 2조의렌즈상분절양상을보인다. 이런양상은남한항공자력이상대분포도 ( 구성본외, 2009) 와 5만지질도및위성영상을중첩시켜판독한결과이다 ( 그림 ). 전주단층의분절양상을보면, 북쪽으로부터전주시내를통과하는전주2 단층, 그이동의신리역을통과하는구이단층, 주 (main) 단층이며진안분지의서쪽경계를형성한전주단층으로구분된다 ( 그림2.16.1). 전주주단층도광역적으로 4조의분절단층으로이루어져있다 ( 그림2.16.4). 분절단위는진안분지서쪽경계부분, 장성댐인근부분, 무안인근부분및화원반도인근부분으로대별된다. 진안분지동쪽경계는광주단층으로구분된다. o 연대측정 : 표 전주단층연대측정자료 방법물질시료번호연대구이Ft-2 130±5 ka ESR 단층비지비봉Ft-2 270±15 ka 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 강원대 2010 본연구

79 o 그림및사진 : 그림 전주단층의분포범위그림 호남지질도 ( 최위찬 외, 1995) 그림 의전주단층위치 항공자력이상도상 그림 상도 전주단층의분절양

80 o 단층정보요약 : 단층명 구이지점 비봉지점 지형도폭명 전주 논산 행정구역 전북완주군상관면신리전주-남원 17번국도한일장신대학교에서구이방향 ramp지남 전북익산시왕궁면동봉리 741 지방도, 여산 / 비봉경계 표 전주단층정보 좌표 N E N E 주향 / 경사 NS/ 60 W N60 E/ 80 SE 단층조선 (P/T) 단층형태 역단층 역우수향 길이변위평균변위률 변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 기반암단층 II 130±5 ka 역암 / 이암 >5m ESR II 270±15 ka 사질암 >5m 구이 ( 九耳 ) 지점 o 위치 : 전북완주군상관면신리. 신리역방향으로아평행하게달리는 17번국도가상관면소재지 ( 신리역 ) 에서서남서방향의국도 21번과연결시키는도로 ramp 절개사면 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 전주단층에수반되어형성된전단단층으로는구이단층과전주2 단층을들수있다 ( 그림 의전주인근부분 ). 구이단층은상관저수지, 신리역인근, 구이저수지를통과하여산외면평사리인근에서전주단층에수렴한다. 신리역서남쪽도로사면에전단단층의태위는 NS/60 W 이며, 단층비지대가약 0.5 4cm 폭을가지고발달되어있다. 상반은담회색의역암이고, 하반은암회색의이암으로이루어진단층이다. 역암과이암이단층경계를이루고있다. 이단층에서 ESR 연대가 130±5 ka로산출되어활성단층으로분류된다 ( 그림 ). o 구이지점의제4기지형변위 : 구이단층에대한 ESR 연대가 13만년으로산출된까닭에구이단층을따라서발달한지형변위를측정하여보았다. 이는 13 만년전에일어난단층운동에수반하여일어난활성단층운동의변위율을알아보기위한것으로, 통상적으로 OSL 연대가 ESR 연대보다젊게나타나는것을

81 감안해볼때, ESR 연대에의한지형적변위율은실제보다낮게나타남을첨언한다. 지형단면 1에서관찰된역단층성수직지형변위는 45m이므로, 이를 ESR 연대 13만년으로나누어계산하면, 변위율은 0.34mm/yr로산출된다. 같은방법으로지형단면-2의두지점에대한변위율은각각수직변위 75m에변위율 0.58mm/yr, 수직변위 30m에변위율 0.23m, 지형단면-3은 13m에 0.1mm/yr, 지형단면-4에서는 10m에 0.08mm/yr, 지형단면-5는 19m에 0.15mm/yr로산출되었다 ( 그림 ). 변위율범위는 mm/yr, 평균변위율은 0.23mm/yr이다. 이값이실제보다낮게나온것임을감안하면, 약 0.3mm/yr 로예상된다. 이값은남동해안의월성블록변위율이 0.3mm/yr, 중부-남동해안평균변위율이 0.2mm/yr인것과비교해볼때, 타당성이있다고보여진다. 구이단층이전주단층의전단단층임을고려해보면, 전주단층의경우에는규모로보아이보다높거나최소한같아야논리적이므로, 대체로 0.3mm/yr의변위율로제한된다. o 그림및사진 : 그림 구이지점과신리역인근의 ESR 연대산출지점 그림 구이지점지형단면

82 그림 구이지점지형단면 2 그림 구이지점지형단면 3 그림 구이지점지형단면 4 그림 구이지점지형단면 5 o 연대측정 : 방법물질시료번호연대 표 구이지점연대측정자료 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지구이 Ft-2 130±5 ka 강원대 2010 본연구 o 단층정보요약 : 표 구이지점단층정보 단층명 구이지점전주 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 전북완주군상관면신리 N E NS /60 SW 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암단층 1 1 ESR 130±5 ka 역암, 이암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태 역단층 길이 <5km 지형특성 변위 평균변위률 항공사진번호

83 비봉 ( 飛鳳 ) 지점 o 위치 : 전북익산시왕궁면동봉리. 전북비봉면내월리에서학동재를넘어여산면소재지로향하는 741번지방도로 o 좌표 : N E o 단층기술 : 비봉 Ft-2는전주단층보다북서쪽에있으며, 정읍단층의북쪽연장과거의접한다. 정읍전단대나정읍단층의연장조사가아직안되어있는관계로확실하지는않으나, 평안층군과지질시대가대비되는탄층이수조협재되는관계로, 과거옥천층군과별도로비봉통이라고불려졌던변성퇴적층을절단하는단층들중의하나이다 ( 그림 ). N E 지점에서변성사암을절단한단층암이노정되어있다. 이를 ESR 연대측정용시료채취지점으로하였다 ( 그림 ). 비봉단층-2의방향은 N50 E/85 NW 이며, 단층비지대가약 2 7cm 폭을가지고발달되어있는활성단층이다. o 그림및사진 : 그림 비봉단층위치도 o 연대측정 : 그림 비봉 Ft-2 의 ESR 연대 측정지점 표 비봉단층연대측정자료 방법물질시료번호연대연대측정실험실측정연도 비고및 참고문헌 ESR 단층비지비봉 Ft-2 270±15 ka 강원대 2010 본연구

84 o 단층정보요약 : 단층명 비봉지점 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 전주 전북익산시왕궁면동봉리 N E N50 E/ 85 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암단층 1 1 ESR 270±15 ka o 참고문헌 : 표 비봉단층정보 단층조선 (P/T) 담회색변성사암 >100m 단층형태길이변위평균변위률 우수향 역단층 <5km 기반암심도 지형특성 항공사진번호 구성본, 박영수, 이희일, 임형래, 임무택, 구자학, 성낙훈, 최종호, 남한항공자 력이상대분포도 1:100,000, 한국지질자원연구원, 최위찬, 김구봉, 홍승호, 이병주, 황재하, 박기화, 황상기, 최범영, 송교영, 진명 식, 한국지질도 (1:1,000,000), 한국자원연구소, 광주단층 o 위치 : 광주단층은진안분지동쪽경계에서부터능주분지서쪽경계를지나해남군현산면평호리해변까지연장된다 ( 그림 ). o 좌표 : N35 56'2.28", E127 32'6.95" - N34 26'15.28", E126 28'3.20" o 단층기술 : 광주단층은광역적으로 4-5조의분절단층으로나뉘어지나, 제4기단층의양상은수반되는전단단층의형태로인지된다 ( 그림 ). 전주단층이나순창단층에비해노두발달이빈약하다. 광주단층최북단은진안분지의북동쪽끝이며진안군진안읍이북에서영남육괴를구성하는기반암과퇴적층의경계를이루는단층이관찰된다. 전주단층의최북단은진안분지의북서쪽끝이나, 진안분지의최북단에서광주단층과서로인접하며이들모두는용담호를지나면서옥천대의경계단층에수렴되는양상을보인다. 광주단층은광역적으로진안분지의동쪽경계와능주분지서쪽경계및그이남의해남화산암복합체를관통하는 3구역으로나눌수있다. 그러나각구역역시분절양상을보이며모두 20여조의분절단층으로구성된다. 광주단층은전주단층과순창단층사이에형성된전단단층들의조합이라고

85 함이타당해보이며연속성이결여됨이특징적이다. 광주단층의분절양상을위성영상판독과야외답사로구분하여보면, 북쪽으로부터 (1) 용담호-옥정호남동쪽의강진면갈담리간에는 5조의분절단층으로구성된다 ( 그림 ). (2) 갈담-순창간의 NS단층에의해분절된이후, 담양단층, 광주분절단층으로연장된다 ( 그림 ). (3) 광주분절단층은 NS주향의나주단층, 영암읍과월출산국립공원을관통하는 2조의평행한 NS 단층으로단속적인연장상태를유지한다 ( 그림 ). (4) 영암-해남간에서는좌수향을지시하는굴곡형전단단층이 3조발달하면서, 해남군화산면해변으로또하나의분절단층이연장분포한다 ( 그림 ). o 연대측정 : 연대측정은주로광주단층에수반되는전단단층들로부터산출되었다. 이런현상은다른지구조규모의단층에서도마찬가지로주단층보다는수반또는가지단층에서활성단층의연대가보편적으로많이산출된다. 표 광주단층연대측정자료 방법 물질 시료번호 연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 용담Ft-2 420±45 ka 강원대 2010 본연구 o 그림및사진 : 그림 광주단층위치도 그림 광주단층 분절양상

86 그림 분절구간 용담 - 갈담간 그림 갈담 - 순창 - 광주간분절구간 그림 나주- 영암간 2분절대구간 o 단층정보요약 : 그림 영암 - 해남간분절구간 표 광주단층정보 단층명 광주단층 1 지형도폭명 담양 용담 FT-2 지점진안 무주지점 행정구역 좌표 주향 / 경사 전남담양군봉산면와우리 N35 15' 11.34" E126 55' 36.89" 130 / 75 전라북도진안군 N35 55'48.66" N40 E/ 용담면호계리 E127 27'42.89" 70 NW 전북무주군 N36 1'36.35 N50 E/ 설천면기곡리 E127 42'44.48" 85 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암단층 쥬라기화강암 기반암단층 II ESR 420±45 ka 쥬라기화강암 기반암단층 III 화강암 단층조선 (P/T) 단층형태 좌수향주향이동 <35 km 050 /7 주향이동 기반암심도 지형특성 길이변위평균변위률 항공사진번호

87 용담Ft-2지점 o 위치 : 전라북도진안군용담면호계리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 단층은편마암과화강암이섞여있는혼합암 (Migmatite) 노두중화강암에발달되었다. 단층면의방향은 N20 E/65 SE이며, 녹회색의단층비지대가약 0.5 6cm의폭을가지고발달되어있다. ESR 연대는 420±45 ka이므로광주단층중의한분절단층인용담ft-2는조사지점에서제4 기에재활동하였다 ( 그림 ). o 연대측정 : 표 용담Ft-2지점연대측정자료 방법 물질 시료번호 연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 용담Ft-2 ESR 420±45 ka 강원대 2010 본연구 o 그림및사진 : o 단층정보요약 : 그림 의위치도 용담 Ft-2 그림 용담 Ft -2의 노두사진 및 ESR 수치연대 표 용담 Ft-2 지점단층정보 단층명 용담 Ft-2 지점 지형도폭명 진안 행정구역 좌표 전라북도진안군 N 용담면호계리 E 주향 / 경사 N40 E/ 70 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 II ESR 420±45 ka 화강암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 항공사진번호

88 무주지점 o 위치 : 전라북도무주군설천면기곡리산28번지 o 좌표 : N36 1'36.35", E127 42'44.48" o 단층기술 : 모암은조립질의화강암류이며, 부분적으로응회암이분포하고있다. 단층노두는광주단층의북단연장부이며 2012년 5월 11일발생한규모 3.9 무주지진진앙지로부터북동방향에위치하고있다. 단층의주향과경사는 N50 E/85 SE 이고, 단층면의선구조는 050 /7 로주향이동을지시한다. 단층대는고화된단층각력대와미고결된파쇄대가발달하며, 미고결된파쇄대는 10-5cm 폭으로발달하고, 단층비지는고구마형으로가장넓은곳은 8cm의폭을보인다. o 그림및사진 : 그림 광주단층북단에서발생한무주지진진앙지와인근단층노두 o 단층정보요약 : 단층명 지형도폭명 무주지점이원 행정구역 전라북도무주군설천면기곡리산 28 번지 표 용담 1 지점단층정보 좌표 N36 1'36.35" E127 42'44.48" 주향 / 경사 N50 E/ 85 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암단층 III 화강암 단층조선 (P/T) 단층형태 050 /7 주향이동 기반암심도 길이변위평균변위률 지형특성 항공사진번호

89 2.18 순창 ( 화순 ) 단층 o 위치 : 전라북도무주인근에서순창, 화순을지나해남군땅끝마을까지연장 o 좌표 : N35 59'56.73", E127 37'11.81" - N35 15'49.73", E127 5'15.25" - N34 17'33.11", E126 31'20.52" o 단층기술 : 순창단층은북쪽부분을칭하며화순단층은대강면이남의남쪽부분을칭하나, 각각명칭이부여되었으므로아직은같이사용한다. 기하학적으로보면 2조의분절단층이라할수있다. 직선거리로의총연장은 210km가넘으나, 북쪽의순창단층은 100km, 남쪽의화순단층은 110km 로양분된다. o 단층정보요약 : 표 순창단층1 단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 순창단층 1 순창 전남순창군풍산면한내리 N35 20'3.36" E127 10'23.72" 120 / 80 좌수향주향이동 >50km 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 편마암, 편암 2.19 동래단층 o 위치 : 금사동지점부산시금정구금사동덕계 1, 2지점경남양산시덕계동산업단지일원용연리 1, 2 지점경남양산시하북면용연리주남동지점경남양산시주남동곡천리지점울산시울주군웅촌면곡천리삼정리지점울산시울주군청량면삼정리다대동지점부산시사하구다대동다대포해수욕장- 몰운대해안가 o 좌표 : 금사동지점 N , E

90 덕계 1, 2 지점 N , E / N , E 용연리 1, 2 지점 N , E / N , E 주남동지점 N , E 곡천리지점 N , E 삼정리지점 N , E 다대동지점 N , E o 단층기술 : 한반도동남부의위성사진과전산음영기복도상에는북북동방향으로평행하게뻗어있는수조의단층선계곡들이형성되어있음이인지된다 ( 그림 ). 이선상구조들은총칭하여양산단층계라하며, 서쪽에서부터각각은자인단층, 밀양단층, 모량단층, 양산단층, 동래단층, 일광단층등으로불리어지고있다 (Tateiwa, 1929; 이민성과강필종, 1964; 김옥준외, 1980; 최위찬외, 1998a, 1998b; 장태우, 2001). 양산단층계중에서연장성이가장좋고파쇄대폭이가장큰단층이양산단층이다. 동래단층은 1:50,000 축적의양산도폭 ( 이민성과강필종, 1964) 과언양도폭 ( 이윤종과이인기, 1972) 에서는오복단층으로기재되었고, 동래 월래도폭 ( 손치무외, 1978) 에서는울산단층으로보고된바있다. 양산도폭에서기재한오복단층은 N10 E와 N15 E 방향의두조의단층이발달됨을보고하였으며, 동래 월래도폭에서는울산에서남으로양산, 동래및부산에걸쳐연장되는북북동주향의대단층을울산단층이라하고그동측이하락한경사이동단층으로기재하였다. 언양도폭에서는 N25 E 주향의단층으로주변암질과의관계를근거로우수향의주향이동단층으로보았다. 또한부산 가덕도폭 ( 장태우외, 1983) 에서는동래단층을충적층의피복으로확인할수없으나양산및동래도폭에서인지되어부산영도대교로이어지는단층으로보았다. 한편 1:25,000 축적의삼호도폭 ( 홍승호외, 1999) 에서는동래단층이웅촌읍대복리에서남쪽으로덕계동에이르기까지 N30 E의현저한선형구조를보이나대부분표토로피복되어동래단층의단층자료를찾기힘들다고하였다. Kang(1979a, 1979b) 은인공위성을이용한선형구조연구에서북북동방향의

91 선형구조들은백악기화강암을절단하므로백악기화강암의관입이후에우수향의주향이동을경험하였으며한국자원연구소 (1992) 에서는웅상읍덕계동노두에서관찰한결과, 폭약 130m의파쇄대를보이는우수향의주향이동단층으로보았다. Ryoo(1997) 는동래단층이양산단층계의주단층인울산단층에연결된대규모의말꼬리구조의가지를이루는단층으로보고이들단층계와동시기적으로우수향이동을주로하며생성하였음을지적한바있다. 조용찬 (199 7) 는단층이동자료를이용한고응력장복원을통하여동래단층을따라여섯번의다중복합운동이있었음을보고하기도하였다. 손문외 (2003) 는양산단층과동래단층사이에위치한경상남도천성산및정족산일원에서조사된단열구조연구를통하여동래단층에서분지된우수향주향이동단층운동을경험한법기단층을기재한바있다. 또한손문외 (2007) 는부산시서면일원에서도심지를지나가는동래단층구간에대한시추공및물리탐사연구에서동래단층이남쪽에서북쪽으로갈수록그파쇄대폭이좁아짐을보고한바있다. 한편동래단층의운동시기와관련하여김옥준외 (1980) 는서북태평양의지구조운동과관련하여백악기말이후에서마이오세이전인고제3 기로해석하였으며단층비지에대한 K-Ar 절대연령측정에의해열수변질을수반한주요활동시기는 Ma와 Ma( 장태우와추창오, 1998) 그리고불석맥및단층비지의 K-Ar 연령은각각 11.3±0.4 Ma와 35±1 Ma( 한국수력원자력, 2002) 로알려진바있으나지금까지동래단층일원에서제4 기지층을절단하는단층과연대는보고된바없다. 동래단층의기하학적및운동학적특성 : 조사지역의위성영상사진에서확연하게관찰되는북북동방향의선형구조인동래단층은부산시영도에서부터울산시서측, 경주외동읍으로이어지며울산시를통과하는태화강이남까지 7 번국도를따라서양산단층과사교하며발달하고있다 ( 그림 ). 앞서기술한동래단층과관련된기존연구들에도불구하고양산단층에비해동래단층의기하학적및운동사에관한실체적인자료는현재로서빈약한실정이다. 이는단층대를따라노두발달이불량하고단층의증거가매우미약함으로인함이다. 본야외조사에서관찰된동래단층은백악기퇴적층과화산암류그리고백악

92 기말화강암류를절단하고있는것으로판단되나전체적으로연속된하나의대규모단층에의한선형구조이기보다는수 km 길이로안행상 (en echelon) 혹은계단상 (step-over) 의분절된형태로발달한단층으로추정된다. 즉동래단층은단층선을따라계곡이단속적으로발달하며울산이북에서는단층선곡이일직선이아닌다소구불구불한형태를이루고울산이남에서는부산영도에서양산시웅상읍, 양산시웅상읍에서울산시웅촌면석천리, 석천리에서울산시태화강까지 3구간으로크게분절되어나타난다. 따라서동래단층은여러조의단층분절의집합체인것으로해석된다. 분절된단층들의대부분은부분적으로경사이동을포함한주향이동운동특성을나타내며분절된단층들파열양끝및이들을분리하는중첩된공간에는인장및압축단열들이확인되고있다. 또한동래단층과인접하여발달하는아평행한단층대와사교하는단층들은동래단층에서분지된것들과동래단층의운동에의한 2차전단단열들로판단된다. 한편본조사에서는제4 기지층을절단하는단층은직접적으로발견되지않았으나 DF-S2 및 DF-S7 지역의제4 기산록퇴적물과기반암의경계및지형을고려할때이지역의단층들은동래단층과관련하여제4 기에재활성된단층으로추정된다. 또한 DF-S8 노두에발달한 depositional or neptunian dykes는인장응력환경하에서발생한지진동으로인하여생성된균열을제4기해안단구층이충전하고있는것으로판단된다. 그림 위성영상사진에표시한동래단층과관련한단층노두위치

93 o 참고문헌 : 김옥준, 정봉일, 엄상호, 장기홍, 박봉순, 강필종, 한반도의지진지체구조분석에관한연구, 과학기술처, pp.101~112, 손문, 김종선, 황병훈, 류충렬, 옥수석, 함세영, 김인수, 천성산과정족산일원의지질과단열분포, 지질공학회지, 13, pp , 손문, 이선갑, 김종선, 김인수, 이건, 부산시도심지의지하지질구조와단층손상과관련된지질위험도분석, 자원환경지질, 40, pp , 손치무, 이상만, 김영기, 김상욱, 김형식, 한국지질도 (1:50,000), 동래 월래도폭및설명서, 자원개발연구소, pp.23, 이민성, 강필종, 한국지질도 1:50,000 양산도폭및설명서, 한국자원연구소, 이윤종, 이인기, 한국지질도 (1:50,000), 언양도폭및설명서, 국립지질조사소, p p.22, 장태우, " 울산단층동쪽지괴의제4 기조구조운동 ", 지질학회지, vol.37, pp.43 1~444, 장태우, 강필종, 박석환, 황상구, 이동우, 한국지질도 (1:50,000), 부산 가덕도폭및설명서, 한국동력자원연구소, pp.22, 장태우, 추창오, 동래단층지역단층비지의생성과정과 K-Ar 연령, 지질공학회지, 8, pp , 조용찬, 동래-외동지역동래단층의고응력장해석, 경북대학교대학원이학석사학위논문, pp.67, 최위찬, 류충렬, 기원서, 이봉주, 이병주, 황재하, 박기화, 최영섭, 최성자, 최범영, 조등룡, 김복철, 송교영, 채병곤, 김원영, 김중렬, 이상규, 조성준, 황세호, 황학수, 김유성, 현혜자, 박인화, 이희일, 이동영, 이창범, 김주용, 양동윤, 박덕원, 신성천, 김유숙, 김인준, 류장한, 진명식, 전명순, 지헌철, 전정수, 신인철, 강익범, 신현모, 권무창, 오수정, 김상곤, 임무수, 김순길, 정항영, 양산단층을고려한설계기준지진의재평가최종보고서, 한국자원연구소, 한국전력공사, pp.1694, 1998a. 최위찬, 이동영, 이봉주, 류충렬, 최범영, 최성자, 조등룡, 김주용, 이창범, 기원

94 서, 양동윤, 김인준, 김유숙, 유장한, 채병곤, 김원영, 강필종, 유일현, 이희권, 활성단층조사평가연구 : 한반도동남부지역, KR-98(C)-22, 한국자원연구소, pp.301, 1998b. 한국수력원자력, 신고리 1,2호기예비안성성분석보고서, 한국자원연구소, 양산단층을중심으로한경상계동남부지역의일부단층구간에대한지질조사, 한국원자력안전기술원, 홍승호, 송교영, 김유봉, 김복철, 김정찬, 황재하, 한국지질도 (1:25,000), 삼호도폭및설명서, 한국자원연구소, pp.37, Kang, P.C., Geological analysis of Landsatimagery of South Korea (I), Jou r. Geol. Soc. Korea, 15, pp , 1979a. Kang, P.C., Geological analysis of Landsatimagery of South Korea (II), Jo ur. Geol. Soc. Korea, 15, pp , 1979b. Ryoo, C.-R., Fault system in the southeastern Korea : 'Kyongju' horsetail s tructure as a new synthetic interpretation, In: Lee, Y.I. and Kim, J.H., ed s., Tectonic evolution of Eastern Asian Continent, Geol. Soc. Korea 50th Anniv. Int'l Symp., 22-27, Tateiwa, I., 1:50,000 Geological atlas of Chosen, No. 2, Ennichi, Kuryucho and C hoyo sheets, Geologcial Survey of Chosen (In Japanese), 금사동지점 (DF-S1) o 위치 : 부산시금정구금사동 ( 부산시도시고속도로회동동IC-정관산업도로상사면 ) o 좌표 : N , E o 단층기술 : 데사이트질화산쇄설암및용결응회암으로미문상화강암의관입에의하여열변성을받은대규모노두이며, 층운동에의하여다수의단열대가발달하고있다. 단층의방향은 N50-45 W/70~80 SW 이며, 단층대는 8m 폭으로단층각력과단층비지로구성되어있다. 단층비지의두께는약 3cm이다. 단층면상에발달한홈구조및단층조선은본단층이역감각의우수향주향이동성을지시하고있다. 이지점의단층은동래단층에서분지된단층혹은 2차

95 전단단열로판단된다. o 그림및사진 : 그림 동래단층이통과 하는금사동지점위치 그림 DF-S1 노두에발달한약 8 m 폭의단층대로단층활면 (b), 단층각력대 (c), 단층조선과단층비지대 (d) 가형성되어있음 덕계동 1지점 (DF-S2) o 위치 : 경남양산시덕계동산업단지일원 ( 산업단지건너편택지개발동쪽사면 ) o 좌표 : N , E o 단층기술 : 안산암질화산쇄설암및응회암으로염기성암맥이발달한대규모노두이며, 본노두는동래단층의운동에의하여파쇄되어있으며다수의단층들이사면에발달한다. 단층의방향은 N42 W/70~75 NE, N10 W/80~84 NE이며, 단층대폭은약 7~10m로단층각력, 단층비지, 석영세맥이발달한다. 단층비지는약 2~5cm 이상의두께를보이고, 단층면에발달한홈구조및단층조선은역감각의좌수향주향이동성을지시하며 N10 W/80~84 NE 단층이 N42 W/70~75 NE의단층을절단한다. 본단층들은동래단층운동의한 2차전단단열로판단되며주변산록퇴적물의분포및기반암과의경계를고려할때제4기에재활성된것으로보임

96 o 그림및사진 : 그림 S1 과 S2 의동래 단층노두 그림 동래단층에의한파쇄대사면 (a) 에발달한 2차전단단열에의한단층노두로약 7~10m의단층대폭을보이며단층비지 (b, d), 단층조선 (c) 이형성되어있음 덕계동 2 지점 (DF-S2-1) o 위치 : 경남양산시덕계동산업단지일원 ( 산업단지건너편택지개발서쪽사면 ) o 좌표 : N , E

97 o 단층기술 : DF-S2 노두의건너편사면으로안산암질화산쇄설암및응회암이노출된대규모단층파쇄대노두이며수조의단층들이발달하고있으며, 주단층의방향은 N20-30 E/75~80 NW이다. 단층대폭은약 12m로단층대내에는소규모의단층들이밀집되어발달한다. 본단층대의기하는횡인장력에의한 positive flower structure가나타나며, 본단층들은동래단층운동의한 2차전단단열로판단된다. o 그림및사진 : 그림 DF-S-2 노두건너편사면에발달한약 12m 폭의단층대로단층대내에는소규모단층들이밀집되어있으며단층대양상은횡인장력에의한 positive flower structure를나타냄 용연리 1지점 (DF-S3) o 위치 : 경남양산시하북면용연리 ( 영산대학교뒤편안적암남쪽계곡 ) o 좌표 : N , E o 단층기술 : 데사이트질화산쇄설암및응회암과화강암의관입에의하여열변성을받은노두이며, 단층운동에의하여다수의단열대가발달한다. 단층의방향 N60 E/70~80 NW이며, 단층대폭은약 5m로단층각력과단층비지로구성되어있다. 단층비지는약 5cm 이상의두께를가지며, 단층면상에발달한홈구조및단층조선은본단층이정감각의좌수향주향이동성단층임을지시한다. 본단층은동래단층에서분지된단층혹은 2차전단단열로판단되며 DF-S 4 노두의단층 ( 법기단층 ) 에의하여절단된다

98 o 그림및사진 : 그림 단층노두위치 S3 와 S4 동래 그림 DF-S3 노두에발달한약 5m 폭의단층대로단층비지대 (b, d) 가형성되어있음. (c) 는 (a) 에서관찰되는단층노두와연속되는반대쪽단층노두사진임 용연리 2지점 (DF-S4) o 위치 : 경남양산시하북면용연리 ( 영산대학교뒤편대성암남쪽계곡 ) o 좌표 : N , E o 단층기술 : 데사이트-유문암질화산쇄설암및응회암이발달하며동래단층

99 에서분지된법기단층 ( 손문외, 2003) 에발달한노두이다. 단층의방향은 N70~ 65 W/80 NE~ 수직이고, 단층대폭은약 2m 이상으로단층각력대, 단층비지, 방해석및석영세맥등이발달하며염기성암맥을절단한다. 단층비지는약 20c m 이상의두께를보이고, 단층면상에발달한홈구조및단층조선은본단층이우수향주향이동성을지시한다. 본단층은동래단층에서분지된단층이다. o 그림및사진 : 그림 노두에발달한약 2m 폭의단층대로단층각력대 (b, d), 단층조 선과단층비지대 (c, d) 가형성되어있음. 본단층노두는북북동방향으 로발달하며염기성암맥을절단하고있음 주남동지점 (DF-S5) o 위치 : 경남양산시주남동 ( 영산대학교뒤편대성암가는임도사면 ) o 좌표 : N , E o 단층기술 : 화강암및산성암맥 ( 유문암질의암맥 ) 이발달하고있으며, 암맥및단층운동에의하여화강암이열수변질을받은노두로산성암맥에고각의단층이발달한다. 단층의방향은 N70 E/80 SE~ 수직이고, 단층대폭은약 2m 로단층각력과단층비지로구성되며, 단층비지는약 10cm 이상의두께를보이며, 단층점토는담황색및담회색을보이고있어최소 2회이상의단층운동을지시한다. 단층면상에발달한홈구조및단층조선은본단층이우수향주향이동성단층을지시한다. 단층은동래단층운동에의한 2차전단단열로판단된다

100 o 그림및사진 : 그림 화강암을관입한약 8m 폭의산성암맥내에형성된단층대 (a) 로단층비지와단층점토 (b, c), 단층조선 (d) 이발달되어있음 곡천리지점 (DF-S6) o 위치 : 울산시울주군웅촌면곡천리 ( 용연사로가는도로가계곡 ) 경 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 데사이트 ~ 안산암질화산쇄설암및응회암에발달하고있는단층노두이고, 다수의단열대를수반하고있다. 단층의방향은 N10~5 E/75~85 SW 이며, 단층대폭은약 3m로단층각력과단층비지로구성되어있다. 단층비지는약 3cm 두께이고, 2차전단단열구조는본단층이우수향주향이동성임을지시한다. 본단층은동래단층에분지된소규모단층혹은 2차전단단열로판단된다. o 그림및사진 : 그림 S6 위치도 동래단층 그림 DF-S6 노두에발달한약 3m 폭의단층대로단층활면 (a) 과단층비지및전단단열 (d) 이발달되어있음

101 삼정리지점 (DF-S7) o 위치 : 울산시울주군청량면삼정리삼정초등학교남쪽계곡울 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 백악기하양층군울산층과제4 기산록퇴적물이분포하고, 단층운동에의하여파쇄대가매우심하게발달한단층선곡이다. 1:25,000 축적의삼호도폭에서울산단층의추정단층으로도시된곳이다. 단층선곡의방향은북북동이며, 단층선곡의폭은약 60m 이상으로단층선곡을따라기반암인울산층의파쇄각력암과각력으로구성된제4 기산록퇴적물이충전되어있다. 주단층면은관찰되지않으나단층선곡을따라동일고도를기준으로동편에서는단층각력들이관찰되고서편에서는제4 기산록퇴적물이분포하는것으로보아서쪽지괴가침강된지형을나타냄. 따라서제4기단층이존재할가능성이있으며추후울산단층에대한정밀조사가있을시트렌치조사가수행되어야지역임. o 그림및사진 : 그림 동래단층 S-7 위치도 그림 울산단층으로추정되는단층선곡 (a, d) 으로동일고도에서단층선곡의동편은백악기퇴적암의단층각력들이분포 (c) 하나서편은제4기산록퇴적물이분포 (d) 하여단층선곡의서쪽지괴가침강한지형을나타냄

102 다대동지점 (DF-S78) o 위치 : 부산시사하구다대동다대포해수욕장- 몰운대해안가 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 양산단층과동래단층사이에위치한다대포해수욕장동남쪽의몰운대해안가에는다대포층, 산성암맥, 해안단구층, 충적층이분포한다. 하부의다대포층 (a) 및산성암맥 (d) 의균열로인하여상부의미고결해안단구층이균열을충전한 depositional or neptunian dyke가관찰된다. 다대포층을충전한것은기존의정단층이재활성되면서상부의해안단구층이충전된기하를나타낸다. 이러한 dyke는인장응력환경에서발생한지진성균열에의하여생성된것으로생성시기는해안단구층생성 ( 제4기?) 이후로추정된다. (a) 및 (d) 의노두는약 7m 이격되어위치하고있다. 해안단구층 OSL 및우주선기원 10 Be 노출연대측정필요한곳이다. o 그림및사진 : 그림 동래단층의 다대동지점위치 그림 양산단층과동래단층사이에위치한몰운대해안가에발달한 depositi onal or neptunian dyke의산상. 다대포층에발달한기존의정단층이인장응력환경하에서재활성되면서생성된것 (ac) 과산성암맥의균열로인하여충전된것 (d-h) 으로구분됨. 상부의해안단구층이모든균열을충전하고있음이관찰됨

103 2.20 모량단층 o 위치 : 경상남도양상시원동면, 울산시울주군상북면덕현리행정마을 o 단층기술 : 모량단층은 1:50,000 모량도폭 ( 김남장과진명식, 1971) 과언양도폭 ( 이윤종과이인기, 1972) 그리고밀양도폭 ( 김규봉과황상구, 1987) 에걸쳐연장되어있으며, 백악기하양층군퇴적암류와유천층군화산암류그리고불국사화강암류를절단하는것으로알려져있다. 이단층을따라북북동내지북동방향의선구조가발달하는데, 특히울산광역시울주군상북면석남사에서남쪽으로양산시원동면원리에이르는약 20km 이상의선구조가뚜렷하다 ( 그림 ). 이곳지질은크게경상누층군의유천층군화산암류와불국사화강암류로구분되며, 유천층군은하부의안산암질화산암류와상부의유문암질화산암류로다시세분된다. 안산암질화산암류는안산암질응회암, 안산암질화산력응회암, 안산암류, 녹색내지담회색의혼펠스화된응회질퇴적암류등으로이루어져있으며남서부에주로분포하는유문암질화산암류는유문암질응회암, 응회질퇴적암류, 유문암류로구성된다. 유천층군을관입하는불국사화강암류는화강섬록암, 흑운모화강암, 산성질관입암류등으로구성된다. 한편, 원동면일대에분포하는불국사화강암류는 1:50,000 밀양도폭에서모량단층에의해우수향으로수평변위된양상을보여주는데 ( 그림 ), 김창호 (1993) 는이화강암류의암상을세립질화강암상 (fine-grained granite facies), 반정질화강암상 (porphyritic granite facies), 견운모화강암상 (seriate granite faci es), 미문상화강암상 (micrographic granite facies) 의 4개암상으로구분하고각각의분포를상세히기재한바있다 ( 그림 ). 이지질도에따르면세립질화강암과미문상화강암이모량단층에의해약 1 km 우수향으로수평변위되었음을알수있다 ( 그림 ). 모량단층은 1:50,000 모량도폭 ( 김남장과진명식, 1971) 에서최초로명명되었으며, 이후북북동방향의 6개주요단층들로구성된양산단층계단층중하나로약 N20 E 주향의우수향주향이동단층으로알려져있다 ( 그림 ; 김남장과진명식, 1971; 최위찬외, 1998; 최한우와장태우, 1999; 최성자외,

104 0). 기존야외및시추조사에의하면 ( 방기문과우상우, 2000), 모량단층은 70 이상고각으로북서로경사지고수 cm에서십여 cm의단층비지를포함하는파쇄대로전체폭은약 20~60m( 최대 80m) 인것으로알려져있다. 단층점토를이용한 K-Ar 절대연령측정결과, 모량단층의운동시기는신생대고제3 기에해당되는약 57Ma와신제3기마이오세에해당하는약 19Ma인것으로보고되었다. 그러나모량단층의주파쇄대가존재할것으로판단되는선구조를따라현재계곡이발달하고있어자갈과산록퇴적물등제4 기퇴적층이피복되어있어실제야외에서는단층파쇄대를관찰하기쉽지않다 ( 최위찬외, 199 8; 최한우와장태우, 1999; 방기문과우상우, 2000). 모량단층주변의모암에발달하는절리및소규모단층들은주로북동, 서북서그리고동서방향으로발달하며 ( 최위찬외, 1998; 최한우와장태우, 1999), 북동방향의단층들은우수향주향이동그리고서북서와동서방향의것들은각각좌수향주향이동과정이동의운동감각을보인다. 동서방향의정단층들은상대적으로가장최근에일어난단층운동의결과로추정되고있다 ( 최위찬외, 1998). 모량단층선상에위치한울산광역시울주군상북면배내고개정상부에는제 4기퇴적층과기반암인백악기유천층군안산암류를경계하는신기단층이존재하는것으로보고되어있으나 ( 최위찬외, 2000), 현재는도로공사로노두가유실되어야외에서이제4기단층의존재가확인되지않는다. 선구조분석 : 단층의상당부분이실제로는제4 기충적층에피복되어야외에서파쇄대를관찰할수없다. 때문에모량단층의전체적인연장성과분절특성을파악하기위하여먼저전산음영기복도와위성영상을이용하여육안으로선구조를분석하였다 ( 그림 과 ). 모량단층은한반도동남부의주요구조선인양산단층계에속하며, 양산단층, 밀양단층, 동래단층, 울산단층등과함께한반도동남부의대표적인주향이동단층으로알려져있다 ( 최위찬외, 199 8; 그림 ). 선구조의총길이는약 60km에달하고, 양산단층등인근단층들과조화적으로 N20 30 E의주향으로경남김해시생림면여차리로부터낙동강을가로질러북으로경북경주시건천읍모량리까지 69번지방도를따라연장된다. 선구조는북쪽으로가면서보다남북방향에가까워진다 ( 그림 ). 한편, 보다상세한선구조를분석한결과 ( 그림 ), 모량단층은최

105 소 3개로분절된주요선구조로나누어지며이들선구조는특징적으로좌향스텝 (left-stepping) 의배열을보여준다. 이러한거시적인선구조의좌향스텝현상은각분절선구조내에서도보다작은스케일로인지된다. 3개의분절선구조는남으로부터여차리-이천리, 이천리-궁근정리그리고내와리-모량리구간으로구분된다. 먼저여차리-이천리구간구조선은음영기복도와위성영상에서가장뚜렷이구분되는선구조로약 25km의연장을보인다 ( 그림 ). 보다북쪽의분절구조선들과는달리이구간구조선은지질도 ( 그림 과 ) 상에서불국사화강암류를우수향으로뚜렷이수평변위시키고있음이확인된다. 또한이구간에는실제야외에서도다른구간에비해단층대주변노두들의파쇄가심하며전단단열및소규모단층들의출현빈도가높게나타난다 ( 그림 ). 이는모량단층의전구간에서고른단층운동과이에따른유사한변위가발생한것이아니라여차리-이천리구간에서보다심한우수향단층운동과이에따른변위가집중되었음을암시해준다. 남쪽의여차리-이천리구간선구조와좌향스텝으로연결되는이천리- 궁근정리구간은약 10km 연장이확인된다. 그러나북으로갈수록선구조가불분명해지며궁근정리의백운산에의해연장이가로막혀인지되지않는다 ( 그림 ). 또한이구간에나타나는불국사화강암류는지질도상에서단층운동에의해수평변위된양상이인지되지않으며 ( 그림 ), 실제야외에서도주변노두의파쇄정도가남쪽에비해현저히떨어지며전단단열의출현빈도도낮아진다. 이는보다남쪽의여차리-이천리구간에비해이구간에서는단층운동의강도가현저히낮거나다른성격의단층운동이발생하였을가능성을시사해준다. 한편, 이구간에속하는울산광역시울주군상북면덕현리석남사입구행정마을노두에서는기반암인불국사화강암류와제4 기붕적층사이의부정합면을절단하는단층 2매가관찰된다. 이에관해서는뒤에자세히기재하였다. 가장북쪽의내와리-모량리구간은약 9km 선구조가연장되며주향이약 N 15 E 내외로남북방향에보다가깝다. 경주시건천읍화천리부근에서우향으로굴곡되며모량리근처에서선구조가사라진다. 이분절선구조는내와리

106 에서백운산을가로지르지못해남쪽으로연장되지못하고남동방향으로굴절되어동편의양산단층으로이어지는양상을보인다 ( 그림 의흰색점선 ). 이번야외조사결과, 이구간에서단층운동을지시하는뚜렷한파쇄대또는단층비지대가인지되지못하였다. 그림 모량단층일원지질도 ( 이민성과강필종, 1964; 이윤종과이인기, 1972; 김규봉과황상구, 1987; 홍성호와최범영, 1988) 그림 양산시원동면일대에분포하는백악기불곡사화강암류의암상분포도 ( 김창호, 1993) 그림 Landsat 위성영상에서확인되는한반도동남부주요주향이동 성단층들의선구조

107 그림 음영기복도 ( 좌 ) 및위성영상 ( 우 ) 분석을 통한모량단층의선구조 그림 여차리 - 이천리구간분절선구조를따라나타나는양산시원동 면일대의전단단열대 (A) 와파쇄대 (B) 석남사단층 o 위치 : MR-1 - 울산광역시울주군상북면덕현리행정마을신축주택공사현장 MR-2, 3, 4 - 경상남도양산시원동면영포리배태마을옆영포천 MR-5 - 경상남도양산시원동면산내들가든에서남쪽으로약 50m 지점 o 좌표 : MR-1 - N35 36ʹ59.66ʺ, E129 02ʹ33.92ʺ MR-2 - N35 26ʹ07.9ʺ, E128 57ʹ01.6ʺ MR-3 - N35 25ʹ52.8ʺ, E128 56ʹ51.9ʺ MR-4 - N35 25ʹ50.2ʺ, E128 56ʹ49.1ʺ MR-5 - N , E o 단층기술 : 백악기불국사화강암과제4 기붕적층사이에발달하는우수향횡인장성사교단층으로약 1m 폭의파쇄대와약 1cm 폭의단층비지를가진

108 다. 제4기붕적층은불국사화강암을부정합으로피복하고있으며부정합면은단층에의해절단된다. 단층은 2조가관찰되는데, 노두중앙부에 N65 E/85 SE 의자세를가지는단층과노두서편에 N56 E/84 SE 자세의단층이관찰된다. 노두중앙부의단층은부정합면을절단하고있으나제4 기붕적층은절단하지못한다. o 그림및사진 : 그림 단층의노두사진 (A) 과부분확대촬영사진들 (B, C, D, E, F) o 단층정보요약 : 그림 각단 층노두위치도 단층명 석남사단층 지형도폭명 언양 행정구역 울산광역시울주군상북면덕현리 경상남도양산시원동면영포리 경상남도양산시원동면영포리경상남도양산시원동면영포리경상남도양산시원동면영포리 좌표 N35 36'59.66" E129 02'33.92" N35 26ʹ07.9ʺ E128 57ʹ01.6ʺ N35 25ʹ52.8ʺ E128 56ʹ51.9ʺ N35 25ʹ50.2ʺ E128 56ʹ49.1ʺ N35 24ʹ58.4 E128 56ʹ06.8 주향 / 경사 N65 E/ 85 E N56 E/ 84 E N85 W/ 81 NE N60 W/ 76 NE N84 E/ 86 SE N15 E/ 77 SE N59 E/ 88 NW 단층조선 (P/T) 23 / / / 240 단층형태길이변위평균변위률 우수향횡인장성 2~3m 50~100cm 70cm 사교단층 변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 화강암 - 제 4 기층사이부정합면 표 석남사단층정보 백악기흑운모화강암

109 o 참고문헌 : 김규봉, 황상구, 한국지질도 1:50,000 밀양도폭및설명서, 한국자원연구소, 김남장, 진명식, 한국지질도 1:50,000 모량도폭및설명서, 한국자원연구소, 김창호, " 경남양산군배태고개-석계일대에분포하는화강암체에관한연구 ", 부산대학교이학석사학위논문, pp.2~8, 방기문과우상우, " 터널설계를위한모량단층의지질공학적연구 ", 지질공학, 1 0, pp.237~245, 이민성, 강필종, 한국지질도 1:50,000 양산도폭및설명서, 한국자원연구소, 이윤종, 이인기, 한국지질도 (1:50,000), 언양도폭및설명서, 국립지질조사소, p p.22, 최성자, 최위찬, 류충렬, 이영준, " 모량단층중북부의분절현상 ", 한국자원공학회, 대한자원환경지질학회, 한국지구물리탐사학회 2000년춘계공동학술발표회논문집, pp.105~106, 최위찬, 류충렬, 기원서, 이봉주, 이병주, 황재하, 박기화, 최영섭, 최성자, 최범영, 조등룡, 김복철, 송교영, 채병곤, 김원영, 김중렬, 이상규, 조성준, 황세호, 황학수, 김유성, 현혜자, 박인화, 이희일, 이동영, 이창범, 김주용, 양동윤, 박덕원, 신성천, 김유숙, 김인준, 류장한, 진명식, 전명순, 지헌철, 전정수, 신인철, 강익범, 신현모, 권무창, 오수정, 김상곤, 임무수, 김순길, 정항영, 양산단층을고려한설계기준지진의재평가최종보고서, 한국자원연구소, 한국전력공사, pp.1694, 1998a. 최한우, 장태우, " 모량단층주변절리의분포특성과프랙탈해석 ", 지질공학, 9, pp , 최위찬, 최성자, 조등룡, 이영준, 류충렬, 고인세, 신현모, 송미주, 이진한, 권성택, 이희권, 최광선, 신기지각변형연구 (Neotectonics), 지진재해대응기술개발사업, 한국자원연구소, 과학기술부, N A-01, pp.278, 홍성호, 최범영, 한국지질도 1:50,000 유천도폭및설명서, 한국자원연구소, 가. MR-1 지점 o 위치 : 울산광역시울주군상북면덕현리행정마을신축주택공사현장

110 o 좌표 : N35 36ʹ59.66ʺ, E129 02ʹ33.92ʺ o 단층기술 : 백악기불국사화강암과제4 기붕적층사이에발달하는우수향횡인장성사교단층으로약 1m 폭의파쇄대와약 1cm 폭의단층비지를가짐. 제4기붕적층은불국사화강암을부정합으로피복하고있으며부정합면은단층에의해절단됨. 단층은 2조가관찰되는데, 노두중앙부에 N65 E/85 SE의자세를가지는단층과노두서편가장자리에 N56 E/84 SE자세의단층이관찰됨. 단층들은부정합면을절단하고있으나제4 기붕적층은절단하지못함. o 그림및사진 : o 단층정보요약 : 단층명 MR-1 지형도폭명 언양 그림 행정구역 울산광역시 울주군상북면 덕현리 확대사진들 (B-F) 좌표 N35 36'59.66" E129 02'33.92" MR-1 단층노두 (A) 와주요 주향 / 경사 N65 E/ 85 E N56 E/ 84 E 변위기준확실도활동도연대기반암 화강암 - 제 4 기층사이부정합면 표 MR-1 지점단층정보 단층조선 (P/T) 23 / 269 백악기흑운모화강암 단층형태 우수향횡인장성사교단층 기반암심도 길이 변위 평균변위률 2~3m 50~100cm 70cm 지형특성 항공사진번호

111 나. MR-2지점 o 위치 : 양산시원동면영포리배태마을옆영포천 o 좌표 : N35 26ʹ07.9ʺ, E128 57ʹ01.6ʺ o 단층기술 : 백악기불국사화강암류에속하는세립질화강암내의소규모단층 ( 그림 ). N85 W/81 NE와 N60 W/76 NE의자세를가지는 2조의단층이관찰됨. 좌수향주향이동성운동감각. 약 3cm 내외의파쇄대폭을가지며 1cm 이내의단층비지대형성. 화강암내부에발달하는단층들로변위측정불가함. o 그림및사진 : 그림 (B) 사진 o 단층정보요약 : MR-2 단층노두 (A) 와단층면에서관찰되는단층조선 단층명 지형도폭명 MR-2 밀양 행정구역 경상남도양산시원동면영포리 표 MR-2 지점단층정보 좌표 N35 26ʹ07.9ʺ E128 57ʹ01.6ʺ 주향 / 경사 N85 W/ 81 NE N60 W/ 76 NE 변위기준확실도활동도연대기반암 단층조선 (P/T) 04 /094 백악기세립질화강암 단층형태길이변위평균변위률 좌수향주향 2~3m 이동단층 기반암심도 지형특성 항공사진번호

112 다. MR-3지점 o 위치 : 양산시원동면영포리배태마을옆영포천 o 좌표 : N35 25ʹ52.8ʺ, E128 56ʹ51.9ʺ o 단층기술 : 백악기불국사화강암류의미문상화강암내소규모단층. 단층의자세는 N84 E/86 SE이며주변에평균 N79 W/76 NE의자세를가지는전단단열들이발달. 단층파쇄대의폭은측방으로수 cm에서수십 cm로변화되며약 1 cm 폭의단층비지대가발달. 단층조선은관찰되지않으나주변에발달하는단열들의기하학적특징을고려할때좌수향주향이동단층을판단됨. 정확한변위량은인지되지않음. o 그림및사진 : o 단층정보요약 : 그림 MR-3 단층노두 (A) 와단층비지 (B) 표 MR-3 지점단층정보 단층명 지형도폭명 MR-3 밀양 행정구역 경상남도양산시원동면영포리 좌표 N35 25ʹ52.8ʺ E128 56ʹ51.9ʺ 주향 / 경사 N84 E/ 86 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 단층조선 (P/T) 백악기미문상화강암 단층형태 좌수향주향이동단층 기반암심도 길이 2~3m 지형특성 변위 평균변위률 항공사진번호

113 라. MR-4 지점 o 위치 : 양산시원동면영포리배태마을옆영포천 o 좌표 : N35 25ʹ50.2ʺ, E128 56ʹ49.1ʺ o 단층기술 : 백악기불국사화강암류의미문상화강암내소규모단층. 모량단층의선구조와유사한자세인 N15 E/77 SE의자세를가짐. 약 1cm 이내폭의단층비지와십여 cm의주변파쇄대발달. 단층조선은관찰되지않으나주변단열들의기하학적특징을고려할때우수향주향이동단층으로추론됨. 변위를측정할기준이없어변위량은확인되지않음. o 그림및사진 : o 단층정보요약 : 단층명 지형도폭명 MR-4 밀양 그림 MR-4 단층의노두 (A) 와확대사진 (B) 행정구역 경상남도양산시원동면영포리 표 MR-4 지점단층정보 좌표 N35 25ʹ52.8ʺ E128 56ʹ51.9ʺ 주향 / 경사 N15 E/ 77 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 백악기미문상화강암 단층조선 (P/T) 단층형태 우수향주향이동단층 기반암심도 길이 2~3m 지형특성 변위 평균변위률 항공사진번호 마. MR-5 지점 o 위치 : 경상남도양산시원동면산내들가든에서남쪽으로약 50m 지점 o 좌표 : N35 24ʹ58.4ʺ, E128 56ʹ06.8ʺ o 단층기술 : 백악기유천층군유문암질응회암내에발달하는단층. 파쇄대의

114 폭은약 30cm 이며약 1cm 이내폭의단층비지대발달. 자세는 N59 E/88 NW 로우수향주향이동의운동감각이확인됨. o 그림및사진 : 그림 MR-5 단층의노두 (A) 와단층비지 (B) 그리고단층조선 (C) 사진 o 단층정보요약 : 표 MR-5 지점단층정보 단층명 지형도폭명 행정구역 좌표 주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 MR-5 밀양 경상남도양산시원동면영포리 N35 24'58.4" E128 56'06.8" N59 E/ 88 NW 23 /240 우수향주향이동단층 2~3m 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 2.21 장대단층 o 위치 : 김해장유에서의령대의사이에발달 o 좌표 : N35 10'53.70", E128 46'50.87"~N35 22'16.22", E128 04'41.88" o 단층기술 : 경상분지의남부인함안과의령일대는백악기중기퇴적암류인하양층군의함안층과진동층그리고백악기후기유천층군의화산암류인주산안산암이발달하고있으며, 이들을불국사화강섬록암과여러암맥들이관입하고있다 (Choi and Kim, 1963; Chang, 1975)( 그림 ). 이들암층을자르는서북서방향의대규모선상구조가확인되었으며, 이구조는김해장유에서창원을거쳐함안과의령그리고대의에까지이르는단층선으로확인되어, 장대단층 으로명명된바있다 ( 류충렬, 2008, 2009). 의령도폭지역인함안-의령일대는하양층군의함안층이대부분을차지하고

115 있다. 함안층은주로회색사질셰일과자색사질셰일이호층을이루며, 자색이우세하다. 함안층은동북동주향에남동방향으로완만하게경사하는동사구조를보인다 (Choi and Kim, 1963). 진동층은함안층을정합으로덮고있으며, 주로회색셰일과사질셰일그리고사암으로함안층과의경계에서는흑색석회질니암이박층으로접하고있으므로함안층과구별된다. 주향은주로북동방향에남동으로완만한경사를보인다 (Choi and Kim, 1963). 유천층군의화산암인주산안산암은함안읍북동쪽으로북동방향의장축을보이며, 분포하고있다. 이들은함안층의퇴적암내에소규모의관입암또는분출암으로나타난다. 불국사화강암류에속하는화강섬록암은주로소규모암주의형태로함안층과진동층등의암층을관입하고있다. 이들화강섬록암의주변부에는염기성암맥으로섬록빈암이발달하고있다 (Choi and Kim, 1963)( 그림 ). 경상남도의령과함안지역에대해지형을분석한결과서북서방향의주요선상구조가발달하고있다 ( 그림 ). 지형도에서뿐만아니라 TIN 영상처리에의한지형분석에의하면함안에서의령쪽으로남해고속도로를따라서북서방향의선상구조가뚜렷하다 ( 그림 ). 이선상구조에의해남, 북으로분리된두반원상의지형구조가뚜렷이관찰된다. 즉, 이선상구조를중심으로법수면소재지남쪽의천제봉 (225 m) 을중심으로하는북부산체와삼봉산 (302m) 을중심으로하는남부산체가각각서로다른방향으로볼록한반원상의지형을보이고있다 ( 그림 ). 이들산체는행정구역상모두함안군에속하며, 북부산체는서남측의군북면, 동측의가야읍, 그리고북쪽의법수면, 남부산체는서편의군북면과동측의가야읍으로행정구역이나뉘어져있다. 두산체의중심부인봉산고개를서북서방향으로지나는선상구조를따라한산체를다른산체쪽으로약 750m 이동시키면, 이들반원상의구조는거의정확하게하나의환상구조로일치하게된다. 따라서서북서방향의선상구조를따라환상구조가생성된이후좌향이동의성분을가지는단층운동으로서로어긋나 750m의변위를보이게된것으로해석된다 ( 그림 ). 그러므로이서북서방향의선상구조는환상구조가생겨난이후좌향의전

116 단운동을겪은단층으로해석되며, 법수일대의북북서방향으로달리는산릉이이단층에접근하면서반시계방향으로끌림습곡을보이는양상또한좌향의이동을지시하므로 ( 그림 ), 환상구조와마찬가지로좌향의전단운동을받은것으로해석된다. 그림 함안 - 의령사이의지질과장대단층. AGS: Mt.Anguksan, BS: B eopsu, CJB: Mt.Cheongjaebong, GBS: Mt.Gwaebangsan, HA: Hama n-eup, SBS: Mt.Sambongsan, UR: Uiryeong-eup ( 류충렬외, 2008) 그림 함안-의령사이의서북서방향장대단층의지형적표출과변위 ( 류충렬외, 2008) o 단층정보요약 : 표 장대단층정보 단층명 장대단층 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 김해장유 - 의령대의 N80 W/ 82 S 변위기준확실도활동도연대기반암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 좌수향주향이동 지형특성 항공사진번호 석산지점 o 위치 : 경상남도함안군가야읍서편묘사리석산마을석산저수지남측

117 o 좌표 : N35 17'27.40", E128 22'26.82" o 단층기술 : 경상남도함안군가야읍서편묘사리석산마을부근에는남해고속도로와평행하게서북서방향의장대단층이달리고있다 ( 그림 ). 석산저수지남측에서는수 m 폭의단층파쇄대가확인되었다. 단층대는서북서내지동-서방향의주향에수직에가까운고각의경사를보이며거의수평인단층조선과좌향의운동감각을보인다 ( 그림 과 ). 이러한야외증거는단층대를중심으로북쪽과남쪽에존재하는반원상지형구조가좌향의전단운동으로변위된것이라는결과 ( 류충렬외, 2008) 와일치한다. 석산마을일대에서북서방향의장대단층을따른단층대가발달하고있고, 주단층대의남쪽주변의제4 기퇴적층이심하게틸팅된양상을보인다 ( 그림 ). 석산소류지남측고속도로확장에따른절개사면에서발달하는제4 기의미고결퇴적층의상당한각도로의 tilting 현상또한제4기단층운동및지형변위와수반된것으로해석된다. tilting된퇴적층내의탄질물의 14 C 연대측정결과연대측정한계를넘어서는것으로해석된바있으나 (KIGAM 14 C Age Dating Lab.), 신뢰도를검정, 비교하기위해추가적인 dating이요구된다. 석산마을단층대근처에는동-서방향으로발달하는단층곡의남쪽에만계단상의하안단구가높이를달리하며 5개조로발달하고있으나 ( 그림 ), 이는북쪽사면에서는관찰되지않는다. 이러한하안단구의남, 북사이의비대칭성은장대단층을따른남측이상승한역단층성운동을수반하는좌향이동운동에의한것으로해석된다. o 그림및사진 : 그림 함안 - 의령사이석산일대의장대단층노두

118 그림 함안-의령사이석산일대장대단층의단층면과단층조선 그림 함안-의령사이석산일대의장대단층노두. a-c) 단층대, d-e) 단층근처의틸팅된제4기층, f) 파쇄된반암맥 그림 함안군가야읍석산마을일대서북서방향의선상구조 마산중리한주아파트지점 o 위치 : 경남마산내서중리입구한주아파트부근의고속철도공사장절개지사면 o 좌표 : N35 14'52.84", E128 31'18.43" o 단층기술 : 경남마산에서내서로넘어가는고개지나서중리입구한주아파트부근의고속철도공사장절개지사면에서서북서방향의단층이관찰되

119 었다 ( 그림 ). 절개지사면이단층면을따라서붕괴가진행되는양상을보인다. 단층면은서북서방향에거의수직이다. 단층면상의단층조선은거의수평으로주향이동단층운동의존재를지시한다 ( 그림 ). 단층면상에서의구조적특징은좌향의주향이동운동을겪은것으로해석된다. o 그림및사진 : 그림 마산시중리입구한주아파트부근에발달하는서북서방향의 단층들 (a-d). 거의수평의단층조선을보인다 (a-b) 함안모곡리지점 o 위치 : 경남함안군산인면모곡리서측산록 o 좌표 : N35 16'35.27", E128 27'33.33" o 단층기술 : 경남함안군산인면모곡리의지형상잘룩목의밭두렁근처에서서북서방향의단층대가확인되었다 ( 그림 ). 단층파쇄대는폭약 2-3m이며, 단층비지대는발달하지않았다. 단층대는거의수직하는양상을보이며, 단층면에서관찰되는단층조선은주향이동단층임을지시한다. o 그림및사진 : 그림 함안군산인면모곡리부근에발달하는서북서방향의단층대

120 산북리다사터널동측입구지점 o 위치 : 경남의령군칠곡면산북리다사터널동쪽입구 o 좌표 : N35 21'37.47", E128 05'17.92" o 단층기술 : 경남의령군칠곡면산북리다사터널동쪽입구공사장절개면에서동-서내지는서북서방향의단층대가확인되었다 ( 그림 ). 단층파쇄대는폭수 m를보이며, 동-서내지는서북서방향의주향을보인다. 경사는거의수직이다. 단층면에서단층조선은거의수평이며, 단층면상의전단증거나석영맥의발달에의하면좌향의주향이동을겪은것으로해석된다 ( 그림 ). o 그림및사진 : 그림 의령군대의면다사리다사터널입구일대에발달하는서북서 방향의단층파쇄대 (a-e). 거의수평의단층조선을보인다 (d-e) 다사리다사터널서측입구지점 o 위치 : 경남의령군대의면다사리다사터널서측입구 o 좌표 : N35 21'44.36", E128 08'44.33" o 단층기술 : 경남의령군대의면다사리다사터널서측입구부분절개지에서동-서내지는서북서방향의전단면과단층면들이관찰되었다 ( 그림 ). 단층면은거의수직이며 ( 그림 ), 단층조선은거의수평에가까운저각을보이므로주향이동단층운동의존재를지시한다. 단층면에서의증거에의

121 하면, 좌향의주향이동운동을겪은것으로해석된다 ( 그림 ). 이지역의지질은담회색이나담자색내지담갈색을보이는셰일과실트스톤그리고사암으로구성되는함안층으로층리는거의수평을보인다 ( 그림 ). o 그림및사진 : 그림 의령군대의면다사리다사터널입구일대에발달하는동 - 서 내지는서북서방향의단층들 (a-d). 거의수평의단층조선을보인다 (d) 장유암계곡지점 o 위치 : 경남김해시장유면장유암계곡 o 좌표 : N35 10'58.96", E128 46'05.24", N35 10'51.60", E128 45'39.46" o 단층기술 : 경남김해시장유면장유암계곡이동-서방향으로발달하고있으며, 이계곡을따라서창원으로가는국도가달리고있다. 새로운터널을건설하는사면노두에서계곡을따라달리는선상구조와비슷한동- 서방향의단층들이관찰되었다 ( 그림 ). 이지역의지질은완만한경사를보이며, 물결구조등을선명하게보이는담녹- 암녹회색의셰일등으로구성된, 진동층에대비되는, 장유암층 ( 그림 a) 을백악기말의화강암이관입하여호온펠스화시킨접촉부에해당한다. o 그림및사진 : 그림 김해시장유면장유암계곡일대에발달한동 - 서방향의단층 으로호온펠스화된퇴적암층 ( 장유암층 ) 을자르고있다

122 o 참고문헌 : 류충렬, 경상분지남부의서북서방향선상구조와좌향이동전단구조 : 장대단층, 2008 추계지질과학연합학술발표회초록집, pp.73, 류충렬, 경상분지남부의서북서방향단층 ( 장대단층 ) 을따른활성단층운동의가능성, 2009 추계지질과학연합학술발표회초록집, pp.262, 류충렬, 김종선, 이한영, " 함안-의령일대서북서방향의선상구조와좌향이동지시자 ", 자원환경지질, 41, pp.465~468, 류충렬, 이한영, 함안-의령일대지질구조의특징, 제36회대한토목학회정기학술대회발표논문초록집, Vol. C 지반공학 터널공학, 112, Chang, K.H., Cretaceous stratigraphy of southeast Korea, Journal of the G eological Society of Korea, v.11, pp.1-23, Choi, Y.G., and Kim, T.Y., Explanatory text of the geological map of Uiryong S heet (1:50,000), Geological Survey of Korea, pp.7, 오십천단층 o 위치 : 강원도태백시백산동-강원도삼척시도계읍 o 좌표 : N E o 단층기술 : 이지역에는고생대조선누층군에해당하는석회암이통리및황지부근에기저로존재하면이를부정합으로피복하는고생대말에서중생대초에해당하는평안층군의쇄설성퇴적암이대상지역에넓게분포하고있다. 평안층군암석들은중생대백악기의퇴적암및화산암에의하여부정합으로피복된다. 또한, 충상단층및습곡운동이발달하고있으며북서에서남동을향하여발달하고있다. 이와같은변형작용의시기는중생대및신생대 ( 제3기 ) 로대별된다. 오십천단층은조선누층군과평안층군을자르고있을뿐만아니라, 백악기경산누층군에해당하는적각리및흥전층을변위시키고있다. 오십천단층대의주향은 N15~20 E이고, 우수향주향이동단층운동및상하운동 ( 정단층 ) 을모두겪은조구조적인단층이다. 즉 60km 이상의연장과동서폭은수백 m~1km에달하고단층중심에가까울수록단층운동에의한암석의파쇄정도는심해진다. 외견상으로삼척에서도계를거쳐통리까지연장되나,

123 실제로는삼척에서철암, 태백산부근을지나 60km 까지연장된다. 오십천단층 은여러조의단층들로구성된와상형 (En Echeleon Type) 단층으로여러갈래 로갈라지거나, 이어지면서발달한다. 오십천단층의수직변위량은적각리층을 열쇄층으로계산하면최소 125m 이고최대 400m 이다. 오십천단층을중심으로 서쪽에북에서남으로가해지는힘에의해충상단층운동이일어나층후차를 보이는것으로해석된다. 오십천단층대의북쪽연장부인삼척지역에는신생대 제 3 기퇴적분지가형성되어있다. 형성이후반복된단층운동에의해제 3 기 퇴적분지의퇴적층은절단되어오십천단층은제 4 기동안재활동된단층된것으 로본다. o 연대측정 : 우수향주향이동단층운동은신생대제 3 기 (6,500 만년 ~180 만년전 ) 동안에삼척지역에신생대제 3 기퇴적분지를형성한이후, 신생대제 4 기 (180 만 년전 ~ 현재 ) 까지간헐적으로계속되면서, 삼척지역의신생대제 3 기퇴적분지를 절단하였다. ESR 연대측정결과오십천단층대의단층비지의형성시기범위가 1 6 만년 -32 만년으로오십천단층은활성단층이다. 표 오십천단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 ±30 ka ±53 ka ±64 ka ±24 ka 1999 지반조사보고서 1999 o 그림및사진 : 그림 오십천단층위치

124 그림 오십천단층과 ESR 연대측정 그림 평안누층군사암내에발달한오십천단층의노두. 3 미터이상의대규모수직단층대가발달하고있다 o 단층정보요약 : 그림 평안누층군조립질사암내에발달한개방형습곡구조. 상부탄질세일은이후에발생한오십천단층의영향으로심하게파쇄되어있다 단층명 오십천단층 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 삼척 강원도태백시백산동 N E N5-20 E 강원도삼척시도계읍 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 주향이동 60km m 및정단층 변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 적각리층 I ESR 표 오십천단층정보 224±30 ka 318±53 ka 269±64 ka 166±24 ka

125 2.23 인제단층 o 위치 : 강원고성에서인제와홍천을지나용인까지발달 o 좌표 : N38 23'12.67", E128 29'44.19"~N37 14'35.32", E '50.37" o 단층기술 : 인제단층은홍천과인제를지나며경기육괴내부를자르는북북동방향의대단층이다. 단층과관련된선상구조를추적하면강원도고성군죽왕면가진리에서인제군북면용대리, 한계리, 원통리, 인제읍, 인제군남면부평리와신남리, 어론리를거쳐홍천군두촌면자은리, 역내리, 철정리, 화촌면구룡포리와송정리, 홍천읍, 남면양덕원리, 양평군청운면용두리, 양평군단월면, 경기도광주시곤지암읍수양리, 용인시처인구고림동에까지이르는단층이다. 용인고림동부근에서남-북방향의단층에의해잘리거나합류하게된다. 최범영외 (2009) 에의하면인제단층은설악산도폭의인제군북면한계리세거런이고개일대의엽리상화강암에서압쇄엽리와평행하게취성변형이나타나고, 인제읍합강리내린천을따른도로터널남쪽과그서쪽의내린천변에서흑운모편마암에전단작용이확인되고있음을지적하고인제단층이전단대 ( 서측경사와북서측이내려간정단층운동 ) 와연관되어있음을제시한바있다. 홍천과인제사이의장남리- 어론리-지내비골구간에북북동방향의직선상의선상구조가잘발달하고있다 ( 그림 ). 이들은어론리와장남리사이에서분절되며, 좌향의스텝상을보인다. 어론리일대에서단층의노두가관찰되며, 단층애를표출하는것으로해석되는삼각말단면을잘발달시키는지형이관찰된다. 단층선상구조와수계와의관계 ( 그림 과 ) 등으로보아제4기동안은우향의주향이동운동을겪은것으로해석된다. 인제-홍천구간의일부인 2만5천신남도폭지형도 ( 그림 ) 와함께, 이에대한 TIN(Triangulated Irregular Network) image, 음영기복도와 DEM(Digital Elevation Model, 수치표고모델 ) 에서도단층선의발달이뚜렷하다 ( 그림 과 ). 신재봉외 (2005) 에의하면홍천강중류지역인홍천읍과외삼포리구간에서

126 하상비고 31m, 14m, 10m와 6m인네단의하안단구를구분하고, 뢰스-고토양퇴적층은각각 MIS 1-7, MIS 1-5, MIS 1-3 그리고 MIS 1에대비하였으며, 제1 하안단구는적어도 MIS 7이전인 MIS 8에형성된것으로추정되고제2, 3, 4 하안단구는각각 MIS 6, 4, 2에형성된것으로유추하였다 ( 그림 ). 하안단구의구분은가장높고오래된단구면을 1단구로, 차례대로하위로내려가면서 2단구, 3단구, 4단구로명명하였다. 윤순옥과이광률 (2000) 은홍천강중 하류에분포하는하안단구의지형특성과퇴적물의특징을이용하여지형면을고위 I면 (47-78 m), 고위 II면 (28-57m), 중위면 (20-43m), 저위 I면 (11-30m), 저위 II면 (7-18m) 등총 5개의단구면으로구분하고, 저위 II면은산소동위원소단계 (Marine Isotope Stage; MIS) 2, 저위 I면은 MIS 4, 중위면은 MIS 6, 고위 I면은 MIS 8 그리고고위 I면은 MIS 10 에형성된것으로추정한바있다. o 그림및사진 : 그림 대2만5천신남도폭지형도와 TIN(Triangulated Irregu lar Network) image( 지형자료제공, 한종규박사 ) 그림 인제-홍천구간지형과인제단층선을따라주계곡이발달하고있다. 지형은 1대2 만5천신남도폭지형도의음영기복도와 DEM(Digital Elevatio n Model, 수치표고모델 ) image 이다 ( 지형자료제공, 한종규박사 )

127 그림 인제-홍천구간 ( 장남리- 어론리-지내비골 ) 의위성영상지형과신기지구조단층선 ( 인제단층 ) 그림 홍천강하안단구의연대와뢰스-고토양퇴적층연대 ( 신재봉외, 2005). MI S: Marine Isotope Stage o 단층정보요약 : 표 인제단층정보 단층명 인제단층어론 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 강원인제, 홍천 N38 23'12.67", E '44.19"~N3 7 14'35.32", E '50.37" N20 E/ 82 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태 정단층수반좌향이동 > 64km 우향이동 지형특성 길이변위평균변위률 항공사진번호 하천만곡 III 하안단구 홍천자은리동부노두 o 위치 : 홍천군자은리동부의도로변사면노두 o 좌표 : N37 51'47.99", E128 01'51.63" o 단층기술 : 홍천군자은리동부의동-서방향의도로변의북쪽사면에발달하는단층파쇄대로폭은약 20m에달한다 ( 그림 ). 단층을배태한암석은

128 편마암으로엽리의발달이비교적뚜렷한편이다. 단층면은거의남- 북내지는북북동방향에서측으로급하게경사하는양상을보인다. 단층면상의단층조선과단층운동증거에의하면서측이떨어진정단층운동성분을가지는좌향의주향이동성단층에해당한다 ( 그림 ). 단층비지대의관찰은어렵다. o 그림및사진 : 그림 홍천자은리동부일대에발달하는북북동방향의인제단층노두. 사진의왼쪽인서측이떨어진좌향의주향이동성운동을보인다. 단층비지대의발달은없다 홍천자은리북부노두 o 위치 : 홍천군자은리북부의하상노두 o 좌표 : N37 52'59.32", E128 01'23.07" o 단층기술 : 홍천군자은리북부의하상에발달하는단층대로인제단층대의서측연변부에해당한다. 남-북내지는북북동방향에거의수직의단층면을보인다. 주변에발달하는석영맥을자르고있으며우향의주향이동성단층운동의존재를지시하고있다. 그림 홍천자은리일대에발달하는남 - 북방향의소단층. 우향의주 향이동단층을보인다

129 인제어론리하촌하상노두 o 위치 : 강원도인제군남면어론리하촌계곡 o 좌표 : N37 56'56.57", E128 04'23.43" o 단층기술 : 강원도인제군남면어론리하촌계곡의하상에발달하는단층대로경기육괴의편마암내에발달하고있다 ( 그림 ). 단층의방향은북북동방향에거의수직하는양상을보인다 인제부평리동부노두 o 위치 : 강원도인제군부평리저수지북동단노두 o 좌표 : N37 59'45.89", E128 05'37.78" o 단층기술 : 인제군부평리저수지북동단의편마암내에관찰되는단층과파쇄대로인제단층의주방향인북북동방향에평행한주향이동단층이발달하고있다 ( 그림 ). 단층면은거의수직이다. 단층주변의단열구조와의관계에의하면좌향의주향이동운동을겪은것으로해석된다. o 그림및사진 : 그림 인제부평리에발달하는소단층대. 좌향의주향이동운동을보인다 인제한계리삼거리다리 o 위치 : 인제군한계리한계교아래하상 o 좌표 : N38 08'21.31", E128 15'04.29"

130 o 단층기술 : 인제군한계리한계교아래하상에발달하는단층노두로엽리가잘발달하는편마암을자르고발달하고있다. 인제단층대의동연부에해당한다. 북동방향의주향에서측으로고각경사하는단층면을보인다. 단층면상에잘발달하는단층조선은북동으로 45 의침강각을보이며, 역단층성운동을수반한좌향이동의단층운동을보인다. o 그림및사진 : 그림 인제한계리에발달하는인제단층노두. 북동방향의주향에서측으로고각경사하는단층면과역단층성운동을수반한좌향이동을보인다 o 참고문헌 : 신재봉, Naruse, T., 유강민, 뢰스-고토양퇴적층을이용한홍천강중류에발달한하안단구의형성시기, 지질학회지, 41, pp , 윤순옥, 이광률, 홍천강중 하류의하안단구지형발달, 대한지리학회지, 3 5, pp , 최범영, 김현철, 이승렬, 권세현, 인제도폭지질조사보고서축척 1:50,000, 한국지질자원연구원, pp.52, 매화단층 o 위치 : 읍남리지점경상북도울진군읍남리고분군유적지조사현장행곡리지점경상북도울진군근남면행곡리노음리지점경상북도울진군근남면노음리갈면리지점경상북도울진군원남면갈면리성류굴지점경상북도울진군근남면구산리

131 o 좌표 : 읍남리지점 N36 59'1.14", E129 23'37.11" 행곡리지점 N , E 노음리지점 N , E 갈면리지점 N , E 성류굴지점 N36 56'53.76", E129 23'6.16" o 단층기술 : 매화천지역의위성영상사진에서확연하게관찰되는남북방향의선형구조인매화천선형구조는매화천을따라형성된계곡부와평행하게달리며북쪽과남쪽으로분절된형태를보인다 ( 그림 ). 매화천선형구조의북쪽부분은기존의 1대 5만및 1대 25만지질도에서추정단층으로기재되어있으며남쪽부분은남단부에서선형구조의서편으로다소이격되어단층대가표시되어있다. 야외조사에서관찰된본선형구조는전체적으로연속된하나의대규모단층에의한선형구조이기보다는수백 m ~ 수 km 길이로안행상 (en echelon) 혹은계단상 (step-over) 의분절된형태로발달한단층으로분석된다. 분절된단층들의대부분은주향이동운동특성을나타내며분절된단층들파열양끝및이들을분리하는중첩된공간에는 pull-apart 형태의선상지지형이형성되어있거나인장및압축단열들이확인되고있다. 매화천선형구조와관련된단층노두는다음과같다 ( 그림 ). 그림 아리랑 -1 위성영상에서관찰되는매화천선형구조와야외조사 에서관찰된제 4 기단층위치도

132 읍남리지점 (UJP-013) o 위치 : 경상북도울진읍남리고분군유적지조사현장 ( 울진시외버스건너편사면 ) o 좌표 : N36 59'1.14", E129 23'37.11" o 단층기술 : 안구상편마암과이를관입한화강편마암으로구성된대규모의노두이며, 최후기염기성 ~ 중성암맥이발달하며암맥을절단하는정단층 / 역단층 / 주향이동성단층이발달하고있다. 이곳은단층밀집대로 N70 W/45 SW, N87 W/88 NE, N62 W/48 SW, N52 W/75 SW, N23 W/22 SW 방향의단층들이군집체로발달하고있다. 단층파쇄대는단층비지단층각력으로구성되어있으며최소 2회이상의단층운동이인지되었다. o 그림및사진 : 그림 노두왼쪽부사면에중저각의단층대가발달하며주변에소규모 단층대가밀집 ( 왼쪽 ). 안구상편마암및화강편마암을관입한염기성암 맥이역단층에의하여절단됨 ( 오른쪽 ) 그림 약 5cm 두께의단층비지대에는역단층및정단층의성분이함 께나타남 ( 왼쪽 ). 안구상편마암을관입한산성암맥이정단층에의하여 절단됨 ( 오른쪽 )

133 o 단층정보요약 : 표 읍남리지점단층정보 단층명 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태 길이변위평균변위률 읍남리지점울진경상북도울진읍남리 N36 59'1.14" E129 23'37.11" N62 W/ 48 SW 정 / 역 / 주향이동 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 기반암 II 안구상편마암 / 화강편마암 2005 강원 2 지구 2-80, 81, 행곡리지점 (UJP-036) o 위치 : 경상북도울진군근남면행곡리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 우백질편마암내에단층이발달하고있으며단층면의방향은 N 8~10 W/46~48 SE이며, 갈색의파쇄대가약 5~10cm의폭을가지고발달되어있다. 단층비지의경우파쇄대내에약 1cm 두께로발달되어있다 ( 그림 ). 단층비지의색은담색이며, 고화되어있지않은것이특징이다 ( 그림 ). o 연대측정 : 단층암시료 UJP-036에서분리된석영속의 OHC, E 및 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 ). 따라서 UJP-036 시료는적어도약 2백만년전에마지막으로재활동한것으로사료된다. 조사지점의단층비지는제 4기에는재활동하지않은것으로사료된다. 표 행곡리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 UJP-036 saturated 강원대학교 2011 본연구

134 o 그림및사진 : 그림 UJP-036 노두사진 그림 UJP-036 노두사진근접 그림 UJP-036 시료의 ESR 신호세기성장곡선 a) OHC 신호 b) E' 신호 c) Al 신호 o 단층정보요약 : 단층명 행곡리지점울진 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 경북울진군근남면행곡리 N E N8~10 W/ 46~48 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암 III ESR saturated 표 행곡리지점단층정보 우백질편마암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태 길이변위평균변위률 지형특성 항공사진번호 2005 강원2지구 2-80, 81, 노음리지점 (UJP-054) o 위치 : 경상북도울진군근남면노음리 o 좌표 : N , E

135 o 단층기술 : 우백질편마암에발달된단층면의방향은 N65 E/75 NW 이며, 갈 색의파쇄대가약 5~15cm 의폭을가지고발달되어있다. 단층비지의경우파 쇄대내에약 0.5~1cm 두께로발달되어있으며, 단층비지의색은갈색이며, 고화대어있지않은것이특징이다 ( 그림 ). o 연대측정 : 단층암시료 UJP-054 의시료에서분리한석영속의 E' 신호는 입자크기가 μm인경우 ESR 신호의세기가조사된감마에너지의양 이증가함에따라불규칙하게증가한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지 를받아포화 (saturation) 된것으로추정된다. 그외분석한모든입자크기는 조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기가규칙적으로증 가한다 ( 그림 a). Al 신호는모든입자크기로부터조사된감마에너지의 양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다 ( 그림 b). 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단 층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나 평형상태에도달해있는것으로추정된다. 단층암시료 UJP-054 의시료에서 분리한석영속의 E 신호를이용한 ESR 연대는 220±20 ka 이다 ( 그림 c). 매화단층은조사지점에서제 4 기에재활동하였다. 표 노음리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 UJP ±20 ka 강원대학교 2011 본연구 o 그림및사진 : 그림 UJP-054 노두사진

136 그림 UJP-054 의 E 신호 a) 와 Al 신호 b) 의성장곡선과 ESR 수 치연대와입자크기와의관계 (c) o 단층정보요약 : 단층명 노음리지점 지형도폭명 울진 행정구역 경북울진군근남면노음리 표 노음리지점단층정보 좌표 주향 / 경사 N N65 E/ E NW 변위기준확실도활동도연대기반암 단층조선 (P/T) 기반암 II ESR 220±20 ka 우백질편마암 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 항공사진번호 2005 강원 2 지구 2-80,81, 갈면리지점 (UJP-096) o 위치 : 경상북도울진군원남면갈면리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 화강암질편마암에발달된단층면의방향은 N30 E/85 SE이며, 유백색의파쇄대가약 10~20cm의폭을가지고발달되어있다. 단층비지의경우파쇄대내에약 0.5cm 두께로발달되어있으며, 단층비지의색은유백색이며, 고화되어있지않은것이특징이다 ( 그림 ). o 연대측정 : 단층암시료 UJP-096에서분리된석영속의 E 및 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여

137 주는현상이다 ( 그림 ). 따라서 UJP-096 시료는적어도약 2백만년전에마지막으로재활동한것으로사료된다. 매화단층은조사지점에서제 4기에는재활동하지않은것으로사료된다. 표 갈면리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 UJP-096 saturated 강원대학교 2011 본연구 o 그림및사진 : 그림 ESR 시료채취위치 그림 UJP-096 의 E' 신호 a) 와 Al 신호 b) 의성장곡선 o 단층정보요약 : 단층명 갈면리지점울진 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 경북울진군원남면갈면리 표 갈면리지점단층정보 N N30 E/ E SE 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암 III saturated 화강편마암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 지형특성 항공사진번호 1991 안동지구 5-57, 58,

138 성류굴지점 (UJP-068) o 위치 : 경상북도울진군근남면구산리성류굴남쪽 1km 지점으로 7번국도하행선에서성류굴방면램프사면 o 좌표 : N36 56'53.76", E129 23'6.16" o 단층기술 : 우백질편마암 / 편암 / 석회암으로구성된 7번국도성류굴램프사면노두이다. 고각의우수향주향이동성단층으로꽃구조가관찰되며, 매화천선형구조에인접하고평행한방향의단층이다. 단층은남-북주향이고약 4m 폭의단층대에는파쇄및단열로인한단층엽리, 각력대, 비지가발달하고있다. 단층비지는약 5~10cm 두께로단층각력이혼재한다. o 그림및사진 : 그림 o 단층정보요약 : 단층명 성류굴지점울진 매화천선형구조와평행한고각의주향이 동성단층대로 flower 구조가발달 ( 왼쪽 ). 근접사진으 로단층대내에는단층비지 / 각력이함유되어있으며 단층면에는단층조선이발달함 ( 오른쪽 ) 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 경북울진군근남면구산리 표 성류굴지점단층정보 N36 56'53.76" E129 23'6.16" NS/ 고각 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 우수향 변위기준확실도활동도연대기반암기반암심도지형특성항공사진번호 기반암 III 우백질편마암 2005 강원 2 지구 2-80,81,

139 2.25 마분동단층 o 위치 : 경상북도울진군북면덕천리 o 좌표 : F 99 - N37 05'08.2", E129 22'30.4" F225 - N37 04'59.83", E129 23'15.50" o 단층기술 : 한수원보고서 (2008) 에기재된마분동단층요약은다음과같다 ; 마분동단층은평균적으로 N40-50 W/70-80 SW 주향과경사를보이는주향이동운동단층으로우수향및좌수향운동감각이우세하나경사이동을지시하는단층조선도관찰된다. 마분동단층의북동쪽연장으로생각되는단층파쇄대노두에서는 NS/56 E; EW/72 S; N58 E/88 SE 등의다양한주향방향을보이는단층들이발달하고있으며, 이들단층모두주향이동운동감각이관찰된다. N42 W/38 SE 단층에서수평과수직절리모두발달하고정단층과역단층운동을지시하고있다. 그리고, 한수원 (2008) 의보고서에서는다음과같이 F99 단층을기술하고있다 : F99 단층비지는화강편마암에발달되어있고, 이곳의주향과경사는 N W/35-40 NE이다. 단층비지는연한회색과짙은회색을띄고있으며불규칙한분포를보인다. F225는 N20 E/70 NE이고정단층이다. o 연대측정 : 소위마분동단층구조선주변부에있는단층에서측정한 ESR 수치연대자료에의하면 F99에서는 308±30ka가최후기단층운동을하였으며, F225 에서는 407±69 ka, 648±147 ka 등 70만년에최소두번활동한것으로볼수있다. 표 마분동단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 F99 308±30 ka ESR 단층비지 407±69 ka 강원대학교한수원, 2008 F ±147 ka

140 o 그림및사진 : 그림 마분동단층위치 ( 그림 , 한국수 력원자력주식회사, 2008) 그림 부지반경 8km 지역단층암 E SR 연대측정시료채취위치도 ( 그림 , 한국수력원자력주식회사, 2008) 그림 그림 에서보여주는 F225 단층에서의시료채취지점및 ESR 수치연대 ( 그림 , 한국수력원자력주식회사, 2008)

141 그림 F99 단층에서의시료채취지점및 ESR 수치연대 ( 그림 , 한국수력원자력주식회사, 2008) o 단층정보요약 : 그림 F225 단층에서의 시료채취지점및 ESR수치연대 ( 그림 , 한국수력원자력주식회사, 2008) 단층명 마분동울진 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 경북울진군북면덕천리 F 99 : N E F225 : N E NS/56 E; EW/72 S; N58 E/ 88 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암 II ESR 표 마분동단층정보 308±30 ka 407±69 ka 648±147 ka 화강편마암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태 주향이동 / 정단층 길이변위평균변위률 지형특성 계곡 항공사진번호 2005 강원 2 지구 2-80,81,82 o 참고문헌 : 한국수력원자력 ( 주 )(KHNP), 신울진 1, 2 호기예비안전성보고서, p.2-5-1~p , 검성동단층 o 위치 : 경상북도울진군북면부구리 o 좌표 : F163 - N , E o 단층기술 : 검성동단층은죽변지질도폭 ( 이종혁외, 1993) 에서처음보고된

142 단층으로단층 -2 로기재되어있다. 검성동단층의주방향은 NS 이고검성리부 각계곡에서변질대의폭이약 5-10m 이고단층대를따라서초염기성암맥들이 관입되어있다 ( 이종혁외, 1993). 한수원보고서 (2008) 에서검성동단층노두의 주향과경사는 30 W/74 NE 이고이단층의 R 과 Y 전단단열은 N14 W/75 S W, N35 W/70 SW 이다. 검성동단층 (F163 단층 ) 은 NS 방향의우수향주향이동 단층으로암회색의단층비지가수매협재하며단층의폭은최소 300~400cm 로 측정되었다. o 연대측정 : 소위마분동단층구조선주변부에있는단층에서측정한 ESR 수치연대는 1,050±144 ka 이다. 최후운동시기는약 105 만년전으로해석된다. 방법물질시료번호연대 표 검성동단층연대측정자료 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 F163 1,050±144ka 강원대학교한수원, 2008 o 그림및사진 : 그림 부지반경 8km 지역단층암 E SR 연대측정시료채취위치도 ( 그림 , 한국수력원자력주식회사, 2008) 그림 단층내에존재하는단층비지에 대한 ESR( 그림 ; 한수원, 2008)

143 o 단층정보요약 : 단층명 검성동단층 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 울진 경북울진군북면부구리검성동 표 검성동단층정보 N E 변위기준확실도활동도연대기반암 NS 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 주향이동 지형특성 기반암 II ESR 1,050±144 ka 화강편마암계곡 항공사진번호 2011 강원지구 6블럭 72-13,14,15 o 참고문헌 : 이종혁, 김용준, 죽변-임원진도폭지질보고서, 한국자원연구소, 한국수력원자력 ( 주 )(KHNP), 신울진 1, 2호기예비안전성보고서, p.2-5-1~p , 금왕단층 o 위치 : 강원도인제군상남면상남리강원도홍천군서석면수하리강원도횡성군공근면청곡리강원도홍천군서석면어론리 o 좌표 : 상남리 N37 50'42.9", E128 14'29.0" 수하리 N37 48'32.3", E128 12'47.6" 청곡리 N37 43'42.88", E127 59'3.34" 어론리 N37 42'09.59", E128 07'04.42" o 단층기술 : 공주단층계에속하는북동- 남서방향의단층으로음성분지및풍암분지의북서경계단층으로강원도인제군기린면북리까지연장하여한계령단층이남에서끝난다. 기린면북리에서는고원생대편마암과쥬라기화강암류경계단층으로발달하며좌수향주향이동감각을보인다. 단층대는약 1 0m 폭으로단층손상대가발달하고있으며중심부에 30cm 및 70cm 폭의단층비지대와단층각력암대가있다. 오색화강암과설악산화강암의수평변위량

144 은약 250m, 흑운모화강암과편마암의경계부에서는 2.5km 이상의수평변위를보인다 ( 기원서외, 2010). ESR 수치연대결과, 금왕단층대는초파쇄암대에분포하는단층비지대를따라약 10-30만년전에재활동하였음을시사한다. 따라서제4기단층으로분류된다. o 연대측정 : 금왕단층은쥬라기이후부터최근세까지활동한단층으로제4 기동안 3번의단층활동이있었다. 상남리지점에서는약 220 ka, 179 ka, 110 ka 등의세번의운동과, 수하리에서는 170 ka 동안재활한것으로해석된다. 청곡리와어론리에서 ESR 수치연대는단층비지대를따라약 25-30만년전에재활동하였음을시사한다. 표 금왕단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 ESR 단층비지 o 그림및사진 : H ±30 ka H ±30 ka H ±20 ka H ±20 ka H ±30 ka H ±30 ka H ±30 ka H ±20 ka H ±10 ka Hysu-1 250±20 ka Hysu-2 300±10 ka Hysu-3 290±20 ka H ±90 ka 연대측정실험실 강원대 측정연도 비고및참고문헌 이희권 (2010) 2009 본연구 그림 ESR 수치연대위치와금왕단층 ;A: 상남리, B: 수하리

145 그림 ESR 수치연대위치와금왕단층 ;A: 청곡리, B: 어론리 o 단층정보요약 : 단층명 금왕단층 지형도폭명 어론 행정구역 강원도인제군상남면상남리 강원도홍천군서석명수하리 강원도황성군공근면청곡리 좌표 N E N E N E 강원도홍천군 N 서석면어론리 E 주향 / 경사 N36 E/ 80 NW N86 E/ 75 SE N66 E/ 62 SE 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암 I ESR 표 금왕단층정보 170±30 ka 160±30 ka 220±20 ka 210±20 ka 230±30 ka 200±30 ka 220±30 ka 110±20 ka 170±10 ka 250±20 ka 300±10 ka 290±20 ka 260±90 ka 화강편마암 / 편마암 / 안산암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 좌수향 지형특성 항공사진번호

146 o 참고문헌 : 기원서, 김현철, 김복철, 최성자, 박승익, 황상구, 설악산도폭지질조사보고서 : 축척 1:50000, 한국지질자원연구원, pp.94, 이희권, 강원도인제군상남면일대에발달하는금왕단층대의특성, 지질학회지, Vol.46, No.6, pp , 상남리지점 o 위치 : 강원도인제군상남면상남리 o 좌표 : N , E o 단층기술 : 선캠브리아흑운모편마암과백악기화강암의경계단층으로단층면의주향과경사는 N36 E/80 NW이고, 2m 초파쇄암대내에 4조의단층비지대가발달한다. o 연대측정 : 표 상남리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 ESR 단층비지 o 그림및사진 : H ±30 ka H ±30 ka H ±20 ka H ±20 ka H ±30 ka H ±30 ka H ±30 ka H ±20 ka 연대측정실험실 측정연도 강원대 2010 비고및참고문헌 이희권 (2010) 그림 ESR 연대측정시료위치및 ESR 연대

147 o 단층정보요약 : 단층명 상남리지점어론 그림 ESR 연대측정시료위치및 ESR 연대 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 강원도인제군상남면상남리 N E N36 E/ 80 NW 변위기준확실도활동도연대기반암 I 표 상남리지점단층정보 ESR 170±30 ka 160±30 ka 220±20 ka 210±20 ka 230±30 ka 200±30 ka 220±30 ka 110±20 ka 편마암및화강암 단층조선 (P/T) 기반암심도 단층형태길이변위평균변위률 좌수향주향 지형특성 항공사진번호 수하리지점 o 위치 : 강원도홍천군서석면수하리 o 좌표 : N37 48'32.3", E128 12'47.6" o 단층기술 : 단층대는편마암과원파쇄암대사이에 30-40m 폭의단층역암대로되어있다. 2m 폭의초파쇄암대, 20m 파쇄암대, 30m 폭의단층역암대로구성된다. 단층대에는파쇄엽리가발달하며, 원마도가양호한암편들이떠있는형태로있다. 엽리의방향의 N86 E/75 SE 이다. o 연대측정 : 표 수하리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 H ±10 ka 강원대이희권 (2010)

148 o 그림및사진 : o 단층정보요약 : 그림 ESR 수치연대시료 채취위치및수치연대 표 수하리지점단층정보 단층명 수하리지점어론 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 강원도홍천군서석명수하리 N37 48'32.3" E128 12'47.6" N86 E/ 75 SE 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 좌수향 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 I ESR 170±10 ka 편마암 청곡리지점 o 위치 : 강원도횡성군공근면청곡리횡성스포랜드부근 o 좌표 : N37 43'42.88", E127 59'3.34" o 단층기술 : 선캠브리아화강암질편마암내에약 80m 두께의파쇄암대가내의단층핵은 8m 폭을가지고있으며파쇄엽리가수반되어있다. 기질부내의 Y-, P- R- 전단들은좌수향주향이동을지시하고있다. 단층핵내의 4-7cm 폭의비지가있다. 단층의주향과경사는 N66 E/62 SE이다. 우백질편마암 / 편암 / 석회암으로구성된 7번국도성류굴램프사면노두이다. o 연대측정 : 3개의시료는 Al 신호를이용하여구한 ESR 연령은입자크기가작아질수록미약하나마감소하지만 E' 신호의평탄 ESR 연령에는수렴하지

149 않는다. 단층핵에서채집한시료의 ESR 연령은 E' 신호를이용하여구한평탄 ESR 연령의오차를고려할때비슷하다 (Hysu-1;250±20, Hysu-2;300±10, Hysu- 3;290±20). 담녹색단층비지띠에서채취한두개의시료는오차의한계내에서일치하며담회색단층비지띠에서채취한시료가 40-50ka 젊다. 표 청곡리지점단층연대측정자료 방법 물질 시료번호 연대 Hysu-1 250±20ka, ESR 단층비지 Hysu-2 300±10ka Hysu-3 290±20ka 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 강원대 2009 본연구 o 그림및사진 : 그림 청곡리지점에서 Hysu- 1과 Hysu-2의시료채취위치 o 단층정보요약 : 그림 청곡리지점에서 Hysu -2 과 Hysu-3 의시료채취위치 표 청곡리지점단층정보 단층명 청곡리지점어론 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 강원도횡성군공근면청곡리 N37 43'42.88" E127 59'3.34" N66 E/ 62 SE 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 좌수향 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 기반암 I ESR 250±20 ka 300±10 ka 290±20 ka 편마암

150 어론리지점 o 위치 : 강원도홍천군서석면어론리 o 좌표 : N37 42'09.59", E128 07'04.42" o 단층기술 : 선캠브리아흑운모편마암과안산암의경계단층으로단층대는 편마암과백악기이암의파쇄대가발달하고있다. 파쇄대의폭은 200m 이상 이며, 초파쇄대내에 3-4cm 의단층비지가발달하고있다. o 연대측정 : 단층암시료 H003 으로분리된석영속의 E' 신호는 25-45μm, 45-75μm, μm 입자크기에대하여 ESR 신호의세기가조사된감마에너지 의양이증가함에따라규칙적으로증가한다 μm 및 μm 입자 크기는조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙 하게감소및증가를반복하면서증가함을보인다. 이것은 ESR 센터가이미 포화된단층암시료의특징적인성장곡선이다. Al 신호는 25-45μm 입자크기에 대하여 ESR 신호의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라규칙적 으로증가한다. 그외입자크기는조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하면서증가함을보인다. E' 신호에대한 ESR 연령대입자크기그래프에서연대평탄역를보인다. 따라 서평탄력내의 ESR 연령의평균인 E' 신호의평탄 ESR 연령은 260±90ka 이 다. 표 어론리지점단층연대측정자료 방법물질시료번호연대 연대측정실험실 측정연도 비고및참고문헌 ESR 단층비지 H ±90ka 강원대 2009 본연구 o 그림및사진 : 그림 어론리지점의 ESR 시료채취노두

151 o 단층정보요약 : 표 어론리지점단층정보 단층명 지형도폭명행정구역좌표주향 / 경사 단층조선 (P/T) 단층형태길이변위평균변위률 어론리지점어론 강원도홍천군 N37 42'09.59 서석면어론리 E128 07'04.42" 좌수향 변위기준확실도활동도연대기반암 기반암심도 지형특성 항공사진번호 기반암 I ESR 260±90ka 편마암 2.28 마읍천단층 마읍천단층은한국수자력원자력의 PSAR 보고서 (2008) 에기재된단층으로울진원자력발전소로부터최소약 25km 최대약 35km 떨어져있는기반암단층이다. 마읍천단층은서쪽에위치하고있는오십천단층과함께연장성이좋은단층이다. 오십천단층도기반암단층으로알려져있으나, 단층가우지의 ESR 연대측정에의하여현재활성단층으로알려져있다. 마읍천단층은삼척시근덕면맹방해수욕장남서쪽의계곡을따라남하하면서마읍천을통과하여삼척시가곡면복두산까지연장되고있는것으로보고하고있다. 연장거리는약 25km 이내이다. 마읍천단층은동서방향의신리단층과접하면서단층연장은종료되며, 북서방향군천단층은마읍천단층을절단하며통과한다. 마읍천단층은선캠브리아암석을통과하고있으며북쪽에서는화강암질편마암과편암과의경계단층이며, 남쪽에서는화강암질편마암과미그마타이트질편마암을통과한다 (SAR, 2008). 마읍천단층은근덕면교곡리임도단층노두 ( 그림 , 표 ) 에서약 90m 폭의단층대내에약 6조의단층들이형성하고있다. 단층의주향방향은대부분북북동방향이우세하며, 경사는 70 이상의고각으로서경또는동경으로기울어져있다. 단층의운동특성은엽리면의굴곡으로부터동쪽블록이하강한정단층성격을보인다. 단층조선에서유추된마읍천단층의운동방향

152 은좌수향으로동쪽지괴가하강한사교이동단층 (oblique slip fault) 이다. 삼척시장태리노두에서는화강암질편마암의단층파쇄대가발달하고있는장경수 mm 약 10cm 내외의단층각력암으로구성된다. 단층가우지는없으며절리밀도가매우조밀한파쇄대이다 ( 그림 ). 단층주향은 N35 E 경사는 90 의고각으로경사하고있다. 삼척시광태리지역에서관찰되는마읍천단층은폭 4 5m이며단층운동전단감각은좌수주향이동으로 10 /028 이다 ( 한국수력원자력, 2008). 마읍천단층의운동특성은여러번의운동경험에의하여일관되지않는다. 지질도상에서마읍천단층을경계로양쪽지괴의지질이서로일치하지않은것으로만보아도최소두번이상의운동을경험했을것으로본다. o 그림및사진 : 그림 수조의단층들이군집된마읍천단층노두 o 단층정보요약 : 표 마읍천단층정보 단층의방향 단층폭 단층암석 단층활선의방향 운동방향 63 E/60 E 10-20cm 단층각력암 173 /50 정단층, 좌수향 15 E/60 W -7cm 단층점토, 단층각력암 E/75 E -20cm 단층점토, 단층각력암 - 정단층 7 E/80 W -20cm 단층각력암 W/80 W -30cm 단층점토, 단층각력암 W/52 E -20cm 단층각력암 340 /22 좌수향, 정단층 20 E/40 W -2cm 단층각력암 E/52 W -10cm 단층점토, 단층각력암

153 o 참고문헌 : 한국수력원자력 ( 주 )(KHNP), 신울진 1, 2 호기예비안전성보고서, p.2-5-1~p ,

154 제 3 장연대측정 3.1 ESR 수치연대측정 ESR 수치연대측정과정 ESR 수치연대측정방법을이용하여단층암의활동시기를결정하는원리는다음과같다. ESR 신호 (signal) 의세기는격자흠에잡혀있는홀로된전하의숫자에비례하기때문에, 단층암에서분리된석영입자속의격자흠 (defects) 에잡혀있는홀로된전하 (paramagnetic centers) 의숫자는전자자기공명계 (ESR sp ectrometer) 에의해추정될수있다. 단층활동중에단층암의입자와입자가서로미끄러지면서 (frictional sliding) 지엽적인마찰온도상승과격자변형운동 (local heating and local lattice deformation) 에의해격자흠에잡혀있던홀로된전자가격자흠으로부터빠져나오기때문에 ESR 신호의세기가최소로줄어들어 ESR 신호를거의인지할수없게된다 (zeroing of ESR signal). 단층활동이후에단층주변에분포하는방사성물질 ( 주로 U, Th, K) 의이온화작용에의해홀로된전하들이격자흠에다시잡히게되어 ESR 신호가다시자라게된다. 이다시커진 ESR 신호의세기와주변의자연방사성의세기 (dose rate) 를이용하여단층활동이후에경과한시간을구하게된다. ESR 수치연대측정방법을이용하여단층의마지막활동시기를결정하는데는기본적으로 2단계의과정이필요하다 ; 가 ) 부가조사법 (additive dose metho d) 을이용한등가선량 (equivalent dose) 결정, 나 ) 감마선스펙트럼분석기를이용한조사율 (dose rate) 결정. 등가선량을조사율로나눠주면마지막단층활동이후의시간 (ESR 연대 ) 을구할수있게된다. ESR 수치연대측정법을이용하여단층의마지막활동시기를결정하기위해서는 ESR 신호가단층활동중에완전히영이되었다는가정이필요하다 (Le e and Schwarcz, 1994). 특히 Lee and Schwarcz(1994) 는단층활동중에입자경계마찰미끄러짐에의한격자변형작용및마찰열에의해입자경계부에있는 ESR 신호가영이되고, 일정무게의서로다른입자크기를비교할때 ESR

155 신호가영이된부피가작은입자일수록크고, 큰입자일수록작다고주장하였다. Toyoda and Schwarcz(1996) 는삭박실험을통해석영입자내에서의 ES R 센터의분포를조사하였다. 입자경계를삭박한후 ESR 신호의세기가커짐을발견하고 Lee and Schwarcz(1994) 의주장을뒷받침하였다. Rink et al.(1 999) 은단층비지로부터분리한석영입자를연구하여 OSL 신호의방사성반응력이입자크기가작을수록증가함을인지하고 Lee and Schwarcz(1994) 의주장이옳음을확인하였다. Lee and Schwarcz(2001) 는 ESR 연령을신뢰도를기준으로세그룹으로나누었다. 첫째, 다평탄역 ESR 연령 (Multiple plateau ESR age) 은두가지이상의 ESR 신호 ( 예, E' 과 Al 신호 ) 에의한 ESR 연령이각각입자크기가작아질수록체계적으로감소하여임계입자크기이하에서공통의연령평탄력을보인다. 둘째, 다센터 ESR 연령혹은단일평탄력 ESR 연령 (Multiple ESR age and/or Single plateau ESR age) 은두가지이상의 ESR 신호에의한 ESR 연령이같거나 ( 다센터 ESR 연령 ), 적어도하나의신호는연령평탄력을보인다 ( 단일평탄역 ESR 연령 ). 셋째, 최대 ESR 연령 (Maximum ESR age) 은 ESR 연령이입자크기가감소함에따라체계적으로작아지지않거나 ESR 연령의연령평탄력이존재하지않는다. 혹은두가지이상의신호를이용하여구한연령이서로일치하지않는다. 이경우가장작은입자로부터구한 ESR 연령은단층활동의최대연령을지시한다. 다시말하면, 단층암의마지막재활동시기는 ESR 최대연령과같거나혹은젊을가능성이높다. 단층활동중에 ESR 신호가영이되는기작과 ESR 절대연대측정에필요한측정과정은 Lee and Sch warcz(1994) 및이희권 (1999) 의논문에제시되어있다. 단층비지시료들을그물망 (sieve) 을이용하여 25-45, 45-75, , , μm의입자크기로분류하였다. 시료중에있는탄산염물질, 유기물질, 장석류및점토광물을제거하기위해 12 M의 HCl 및왕수를이용하여용해시킨후용해되지않은물질을분리하였다. 위시료를건조시킨다음 Frantz 자력선별기를이용하여석영을분리하였다. 분리된석영의 ESR 신호를분석하여간섭신호가있는경우위의과정을반복하였다. 각입자크기별로약 100mg 씩 10개의시료를준비하였다. 한국원자력연구원부설방사선과학연구소에서

156 단계별로방사선조사 ( 60 Co) 를하였다. 시료와 60 Co와의거리와조사시간 (irradi ation time) 을조절하여조사량 (dose) 을조절하였으며, 감마선의조사율 (dose rate) 은 mgy/s 이었다. 단계별로조사된시료 (100 Gy-6400 Gy) 와방사선조사를하지않은시료 (0 Gy) 로부터 ESR 신호를측정하였다. JES-TE 200 ESR 분광계를이용하였으며 E 과 OHC 신호는상온에서, Al 신호는액체질소를이용하여낮은온도 (77K) 에서측정하였다. 상온에서의기계설정은마이크로파주파수 (microwave frequency) = GHz; 마이크로파세기 (micro wave power) = 0.1 mw (E 신호 ); 주사폭 (scan width) = 2.5 mt; 주사시간 (scan time) = 60 s; 변조주파수 (modulation freuency) = 100 khz; 변조폭 (m odulation amplitude) = 0.1 mt; 시간상수 (time constant) = 164 ms이다. 그리고 Al 신호를얻기위한기계설정은주사폭 = 5 mt; 마이크로파세기 = 2 mw; 주사시간 = 30 s이며, 나머지기계설정은상온에서와같다. ESR 신호의세기그자체를이용하여 ESR 연령을결정하지못하기때문에축적된에너지의형태 (Unit: Gy) 로전환시켜야만한다. 상응조사량 (equivalent dose(de)) 은부가조사법 (additive dose method) 에의하여결정하게된다. 조사율 (dose rate) 은모암과단층암석시료속의 U, Th, K의양을감마조사선법을이용하여결정한후조사율로변환한다. 그외에수분의함량, α-효과, 감소요소 (attenuation factor) 등이조사율결정에이용된다. ESR 연대의결정은 DATA(Grün, 2009) 라는프로그램을사용하여계산하게된다. ESR 연령은 α-효과, U, Th 과 K의붕괴, 그리고주변의암석으로부터감마의에너지뿐만아니라, 석영입자에서의 α-와 β-입자의감소요소등을계산하여 ESR 연대측정을하게된다. DE를결정하기위해서컴퓨터프로그램 (VFIT) 을사용하게되는데오차는대체로 5-20% 정도이다. 조사율의오차는수많은요소로부터발생하는데, 단층암석속의수분의함량 (5-10%), 단층암석속의방사성원소의농도 (1-10%) 등을결정할때오차가발생한다. 일반적으로조사율의총오차는 5-20% 이다. 입자의크기 (x-축) 와 ESR 연령 (y-축) 의그래프에도시된평탄역내의 ESR 연대들은다음과같은방법으로가중평균치를구하게된다. Y = ( Y 1 / S Y 2 / S 2 + ) / ( 1 / 2 S / 1 S 2 + )

157 그리고가중평균치의오차는다음식에의해결정된다 : S = { 1 / ( 1 / S / S )}1/2 여기서 Y 1, Y 2, Y 3 는각입자크기의 ESR 연대이고, S 1, S 2, S 3 는각각인용된오차의한계이다. ESR 연대의가중평균치에있어서오차는일반적으로 5-20% 범위이다. 이번연구에서도출된 ESR 수치연대자료는표 ~4에정리되어있다. 표 금왕단층의단층암에대한 ESR 수치연대분석자료 Sample Grain size(μm) Center DE(Gy) U(ppm) Th(ppm) K(%) Dose rate(μgy/ year) ESR age(ka) Hysu E' 1705± ± ± ± ± ±22 Mean age(ka) Hysu E' 1602± ± ± ± ± ±32 Hysu E' 1928± ± ± ± ± ±37 250±20 Hysu E' 1915± ± ± ± ± ±43 Hysu E' 1938± ± ± ± ± ±67 Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±434 Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±429 Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±426 Saturated Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±420 Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±411 Saturated Hysu Al 4642± ± ± ± ± ±220 Hysu Al 4637± ± ± ± ± ±190 Hysu Al 4725± ± ± ± ± ± ±90 Hysu Al 4980± ± ± ± ± ±226 Hysu Al 5096± ± ± ± ± ±228 Hysu E' 1950± ± ± ± ± ±28 Hysu E' 2155± ± ± ± ± ±27 Hysu E' 2163± ± ± ± ± ±33 320±10 Hysu E' 2077± ± ± ± ± ±38 Hysu E' 2096± ± ± ± ± ±44 Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±434 Saturated

158 Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±429 Saturated Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±426 Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±420 Saturated Hysu OHC Saturated 5.6± ± ± ±411 Saturated Hysu Al 4671± ± ± ± ± ±136 Hysu Al 5015± ± ± ± ± ±104 Hysu Al 5129± ± ± ± ± ± ±60 Hysu Al 5255± ± ± ± ± ±126 Hysu Al 5264± ± ± ± ± ±166 Hysu E' 1918± ± ± ± ± ±39 Hysu E' 1982± ± ± ± ± ±45 Hysu E' 1941± ± ± ± ± ±53 290±20 Hysu E' 2014± ± ± ± ± ±43 Hysu E' 2190± ± ± ± ± ±48 표 금왕단층의단층암 ESR 수치연대 Sample Measured signals ESR age (ka) Confidence Fault/rock band Hysu 1 E' 250±20 Single plateau Fault gouge Hysu 1 OHC, Al Saturated - Hysu 2 E' 320±10 Single plateau Fault gouge Hysu 2 OHC, Al Saturated - Hysu 3 E' 290±20 Single plateau Fault gouge Hysu 3 OHC, Al Saturated - H003 E', Al 260±90 Single plateau Fault gouge 표 단층암에대한 ESR 연대분석자료 Sample Grain size (μm) Center D E(Gy) U(ppm) Th(ppm) K(%) Dose rate(μgy/ year) ESR age(ka) 공주 Ft E' Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated *WM or M ESR age (ka) 공주 Ft E' Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated Saturated

159 공주 Ft Al Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.10± ± ±0.01 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft E' Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 공주 Ft Al Saturated 1.58± ± ±0.02 Saturated Saturated 용담 Ft E' 1778± ± ± ± ± ±56 420±45 ka 용담 Ft E' 1701± ± ± ± ± ±83 (WM) 용담 Ft E' 1846± ± ± ± ± ±129 용담 Ft E' 1971± ± ± ± ± ±65 용담 Ft E' 1944± ± ± ± ± ±79 용담 Ft Al Saturated 6.53± ± ± ±334 Saturated 용담 Ft Al Saturated 6.53± ± ± ±323 Saturated 용담 Ft Al Saturated 6.53± ± ± ±312 Saturated 용담 Ft Al Saturated 6.53± ± ± ±298 Saturated 용담 Ft Al Saturated 6.53± ± ± ±376 Saturated 벽계 Ft E' Saturated 0.66± ± ± ±90 Saturated 벽계 Ft E' Saturated 0.66± ± ± ±87 Saturated 벽계 Ft E' Saturated 0.66± ± ± ±84 Saturated 벽계 Ft E' Saturated 0.66± ± ± ±80 Saturated 벽계 Ft E' Saturated 0.66± ± ± ±73 Saturated 벽계 Ft Al 2058± ± ± ± ± ± ±320 ka(m) 벽계 Ft Al 2513± ± ± ± ± ±370 벽계 Ft Al 2373± ± ± ± ± ±670 벽계 Ft Al 2583± ± ± ± ± ±499 벽계 Ft Al 2251± ± ± ± ± ±538 벽계 Ft OHC Saturated 0.66± ± ± ±90 Saturated

160 벽계 Ft OHC Saturated 0.66± ± ± ±87 Saturated 벽계 Ft OHC Saturated 0.66± ± ± ±84 Saturated 벽계 Ft OHC Saturated 0.66± ± ± ±80 Saturated 벽계 Ft OHC Saturated 0.66± ± ± ±73 Saturated 십자가 Ft E' 2411± ± ± ± ± ±54 십자가 Ft E' 2268± ± ± ± ± ±72 십자가 Ft E' 2037± ± ± ± ± ±52 560±35 ka 십자가 Ft E' 2304± ± ± ± ± ±83 (WM) 십자가 Ft E' 2314± ± ± ± ± ±97 십자가 Ft Al Saturated 3.13± ± ± ±372 Saturated 십자가 Ft Al Saturated 3.13± ± ± ±360 Saturated 십자가 Ft Al Saturated 3.13± ± ± ±348 Saturated 십자가 Ft Al Saturated 3.13± ± ± ±333 Saturated 십자가 Ft Al Saturated 3.13± ± ± ±309 Saturated 십자가Ft E' 2140± ± ± ± ± ±87 십자가Ft E' 2105± ± ± ± ± ±62 십자가Ft E' 2300± ± ± ± ± ±87 520±30 ka 십자가Ft E' 2470± ± ± ± ± ±68 (WM) 십자가Ft E' 2450± ± ± ± ± ±120 십자가Ft Al 3081± ± ± ± ± ±166 십자가Ft Al 2853± ± ± ± ± ±118 십자가Ft Al 3697± ± ± ± ± ±173 십자가Ft Al 3519± ± ± ± ± ±104 십자가Ft Al 4076± ± ± ± ± ±164 비봉 Ft E' 2388± ± ± ± ± ±41 비봉 Ft E' 1989± ± ± ± ± ±87 비봉 Ft E' 1979± ± ± ± ± ±49 비봉 Ft E' Saturated 4.59± ± ± ±405 Saturated 비봉 Ft E' Saturated 4.59± ± ± ±377 Saturated 비봉 Ft Al Saturated 4.59± ± ± ±451 Saturated 비봉 Ft Al Saturated 4.59± ± ± ±436 Saturated 비봉 Ft Al Saturated 4.59± ± ± ±422 Saturated 비봉 Ft Al Saturated 4.59± ± ± ±405 Saturated 비봉 Ft Al Saturated 4.59± ± ± ±377 Saturated 비봉 Ft OHC 1599± ± ± ± ± ±46 비봉 Ft OHC 1543± ± ± ± ± ±27 비봉 Ft OHC 1462± ± ± ± ± ±36 270±15 ka

161 비봉 Ft OHC 1418± ± ± ± ± ±37 (WM) 비봉 Ft OHC 1211± ± ± ± ± ±40 구이 Ft E' 1185± ± ± ± ± ±14 구이 Ft E' 1266± ± ± ± ± ±13 구이 Ft E' 1507± ± ± ± ± ±13 130±5 ka 구이 Ft E' 1332± ± ± ± ± ±14 (WM) 구이 Ft E' 1783± ± ± ± ± ±32 구이 Ft Al 1622± ± ± ± ± ±37 구이 Ft Al 1563± ± ± ± ± ±34 구이 Ft Al 1634± ± ± ± ± ±20 구이 Ft Al 1476± ± ± ± ± ±32 구이 Ft Al 1989± ± ± ± ± ±58 CHU E' 1492± ± ± ± ± ±38 CHU E' 1292± ± ± ± ± ±21 CHU E' 1232± ± ± ± ± ±36 240±15 ka CHU E' 1417± ± ± ± ± ±63 (WM) CHU E' 1348± ± ± ± ± ±36 CHU Al 6067± ± ± ± ± ±439 CHU Al 4103± ± ± ± ± ±91 CHU Al 6216± ± ± ± ± ±203 CHU Al 3619± ± ± ± ± ±316 CHU Al 3599± ± ± ± ± ±115 CHU OHC Saturated 3.32± ± ± ±460 Saturated CHU OHC Saturated 3.32± ± ± ±444 Saturated CHU OHC Saturated 3.32± ± ± ±430 Saturated CHU OHC Saturated 3.32± ± ± ±412 Saturated CHU OHC Saturated 3.32± ± ± ±382 Saturated CHU E' 1030± ± ± ± ± ±36 CHU E' 991± ± ± ± ± ±22 CHU E' 977± ± ± ± ± ±25 200±10 ka CHU E' 954± ± ± ± ± ±26 (WM) CHU E' 993± ± ± ± ± ±23 CHU Al 2555± ± ± ± ± ±104 CHU Al 2385± ± ± ± ± ±55 CHU Al 3203± ± ± ± ± ±176 CHU Al 2197± ± ± ± ± ±

162 CHU Al 2417± ± ± ± ± ±60 CHU OHC Saturated 2.35± ± ± ±431 Saturated CHU OHC Saturated 2.35± ± ± ±417 Saturated CHU OHC Saturated 2.35± ± ± ±402 Saturated CHU OHC Saturated 2.35± ± ± ±385 Saturated CHU OHC Saturated 2.35± ± ± ±356 Saturated CHU E' 1035± ± ± ± ± ±32 CHU E' 926± ± ± ± ± ±41 200±15 ka CHU E' 1298± ± ± ± ± ±32 (WM) CHU E' 1139± ± ± ± ± ±24 CHU E' 1302± ± ± ± ± ±22 CHU Al 1924± ± ± ± ± ±83 CHU Al 2331± ± ± ± ± ±76 CHU Al 1699± ± ± ± ± ±71 CHU Al 2111± ± ± ± ± ±61 CHU Al 3281± ± ± ± ± ±100 CHU OHC Saturated 4.07± ± ± ±455 Saturated CHU OHC Saturated 4.07± ± ± ±441 Saturated CHU OHC Saturated 4.07± ± ± ±426 Saturated CHU OHC Saturated 4.07± ± ± ±408 Saturated CHU OHC Saturated 4.07± ± ± ±377 Saturated CHU E' 1057± ± ± ± ± ±72 CHU E' 1026± ± ± ± ± ±17 CHU E' 1185± ± ± ± ± ±20 190±10 ka CHU E' 1008± ± ± ± ± ±21 (WM) CHU E' 1052± ± ± ± ± ±23 CHU Al 1160± ± ± ± ± ±43 CHU Al 2122± ± ± ± ± ±131 CHU Al 2961± ± ± ± ± ±50 CHU Al 2351± ± ± ± ± ±79 CHU Al 3288± ± ± ± ± ±98 CHU OHC Saturated 3.88± ± ± ±474 Saturated CHU OHC Saturated 3.88± ± ± ±459 Saturated CHU OHC Saturated 3.88± ± ± ±444 Saturated CHU OHC Saturated 3.88± ± ± ±425 Saturated CHU OHC Saturated 3.88± ± ± ±394 Saturated

163 CHU E' 945± ± ± ± ± ±18 CHU E' 938± ± ± ± ± ±27 CHU E' 989± ± ± ± ± ±24 150±10 ka CHU E' 1087± ± ± ± ± ±30 (WM) CHU E' 884± ± ± ± ± ±13 CHU Al 1944± ± ± ± ± ±50 CHU Al 1650± ± ± ± ± ±55 CHU Al 2851± ± ± ± ± ±69 CHU Al 2479± ± ± ± ± ±73 CHU Al 2557± ± ± ± ± ±152 CHU OHC Saturated 8.43± ± ± ±525 Saturated CHU OHC Saturated 8.43± ± ± ±508 Saturated CHU OHC Saturated 8.43± ± ± ±491 Saturated CHU OHC Saturated 8.43± ± ± ±470 Saturated CHU OHC Saturated 8.43± ± ± ±436 Saturated CHU E' 2176± ± ± ± ± ±79 CHU E' 1844± ± ± ± ± ±50 350±30 ka CHU E' 1734± ± ± ± ± ±45 (WM) CHU E' 2291± ± ± ± ± ±73 CHU E' 2164± ± ± ± ± ±61 CHU Al Saturated 4.09± ± ± ±441 Saturated CHU Al Saturated 4.09± ± ± ±426 Saturated CHU Al Saturated 4.09± ± ± ±411 Saturated CHU Al Saturated 4.09± ± ± ±393 Saturated CHU Al Saturated 4.09± ± ± ±362 Saturated CHU OHC Saturated 4.09± ± ± ±441 Saturated CHU OHC Saturated 4.09± ± ± ±426 Saturated CHU OHC Saturated 4.09± ± ± ±411 Saturated CHU OHC Saturated 4.09± ± ± ±393 Saturated CHU OHC Saturated 4.09± ± ± ±362 Saturated 푸르뫼 Ft E' Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft E' Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft E' Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft E' Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft E' Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated Saturated 푸르뫼 Ft Al Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated

164 푸르뫼 Ft Al Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft Al Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft Al Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated 푸르뫼 Ft Al Saturated 1.08± ± ±0.02 Saturated Saturated Sample Grain size (μm) 표 단층암에대한 ESR 연대분석자료 Center D E(Gy) U(ppm) Th(ppm) K(%) Dose rate (μgy/year) ESR age(ka) 근덕 E' Saturated 3.81± ± ± ±45 Saturated 근덕 E' Saturated 3.81± ± ± ±43 Saturated 근덕 E' Saturated 3.81± ± ± ±41 Saturated 근덕 E' Saturated 3.81± ± ± ±40 Saturated 근덕 E' Saturated 3.81± ± ± ±37 Saturated 근덕 Al Saturated 3.81± ± ± ±45 Saturated 근덕 Al Saturated 3.81± ± ± ±43 Saturated 근덕 Al Saturated 3.81± ± ± ±41 Saturated 근덕 Al Saturated 3.81± ± ± ±40 Saturated 근덕 Al Saturated 3.81± ± ± ±37 Saturated 근덕 OHC Saturated 3.81± ± ± ±45 Saturated 근덕 OHC Saturated 3.81± ± ± ±43 Saturated 근덕 OHC Saturated 3.81± ± ± ±41 Saturated 근덕 OHC Saturated 3.81± ± ± ±40 Saturated 근덕 OHC Saturated 3.81± ± ± ±37 Saturated WSC E' Saturated 4.61± ± ± ±61 Saturated WSC E' Saturated 4.61± ± ± ±59 Saturated WSC E' Saturated 4.61± ± ± ±517 Saturated WSC E' Saturated 4.61± ± ± ±495 Saturated WSC E' Saturated 4.61± ± ± ±459 Saturated WSC Al Saturated 4.61± ± ± ±61 Saturated WSC Al Saturated 4.61± ± ± ±59 Saturated WSC Al Saturated 4.61± ± ± ±517 Saturated WSC Al Saturated 4.61± ± ± ±495 Saturated WSC Al Saturated 4.61± ± ± ±459 Saturated WSC E' 1964± ± ± ± ± ±39 WSC E' 2420± ± ± ± ± ±174 WSC E' 2068± ± ± ± ± ±67 WSC E' 1566± ± ± ± ± ±61 WSC E' 1507± ± ± ± ± ±71 WSC Al Saturated 6.24± ± ± ±622 Saturated WSC Al Saturated 6.24± ± ± ±601 Saturated *WM or M ESR age (ka) Saturated Saturated 260±30 Saturated

165 WSC Al Saturated 6.24± ± ± ±582 Saturated WSC Al Saturated 6.24± ± ± ±557 Saturated WSC Al Saturated 6.24± ± ± ±516 Saturated WSC E' 1970± ± ± ± ± ±39 WSC E' 1510± ± ± ± ± ±21 WSC E' 1717± ± ± ± ± ±76 160±20ka WSC E' 1224± ± ± ± ± ±28 WSC E' 1407± ± ± ± ± ±25 WSC Al Saturated 25.28± ± ± ±761 Saturated WSC Al Saturated 25.28± ± ± ±735 Saturated WSC Al Saturated 25.28± ± ± ±711 Saturated Saturated WSC Al Saturated 25.28± ± ± ±682 Saturated WSC Al Saturated 25.28± ± ± ±634 Saturated WSC E' 1632± ± ± ± ± ± ±100 ka(m) WSC E' 2091± ± ± ± ± ±112 WSC E' 1899± ± ± ± ± ±68 WSC E' 1905± ± ± ± ± ±140 WSC E' 2138± ± ± ± ± ±97 WSC Al Saturated 2.63± ± ± ±304 Saturated WSC Al Saturated 2.63± ± ± ±294 Saturated WSC Al Saturated 2.63± ± ± ±283 Saturated WSC Al Saturated 2.63± ± ± ±271 Saturated WSC Al Saturated 2.63± ± ± ±251 Saturated 당진 E' Saturated 3.14± ± ± ±292 Saturated 당진 E' Saturated 3.14± ± ± ±283 Saturated 당진 E' Saturated 3.14± ± ± ±274 Saturated 당진 E' Saturated 3.14± ± ± ±261 Saturated 당진 E' Saturated 3.14± ± ± ±242 Saturated 당진 Al Saturated 3.14± ± ± ±292 Saturated 당진 Al Saturated 3.14± ± ± ±283 Saturated 당진 Al Saturated 3.14± ± ± ±274 Saturated 당진 Al Saturated 3.14± ± ± ±261 Saturated 당진 Al Saturated 3.14± ± ± ±242 Saturated 정안 E' Saturated 0.72± ± ± ±140 Saturated 정안 E' Saturated 0.72± ± ± ±136 Saturated 정안 E' Saturated 0.72± ± ± ±131 Saturated 정안 E' Saturated 0.72± ± ± ±126 Saturated 정안 E' Saturated 0.72± ± ± ±117 Saturated 정안 Al 1475± ± ± ± ± ± ±210 ka 정안 Al Saturated 0.72± ± ± ±136 Saturated 정안 Al Saturated 0.72± ± ± ±131 Saturated 정안 Al Saturated 0.72± ± ± ±126 Saturated

166 정안 Al Saturated 0.72± ± ± ±117 Saturated 공주 E' Saturated 4.70± ± ± ±339 Saturated 공주 E' Saturated 4.70± ± ± ±328 Saturated 공주 E' Saturated 4.70± ± ± ±316 Saturated 공주 E' Saturated 4.70± ± ± ±303 Saturated 공주 E' Saturated 4.70± ± ± ±279 Saturated 공주 Al 2351± ± ± ± ± ± ±100 공주 Al 1894± ± ± ± ± ±130 ka 공주 Al 3474± ± ± ± ± ±206 공주 Al Saturated 4.70± ± ± ±303 Saturated 공주 Al Saturated 4.70± ± ± ±279 Saturated 공주 E' 1606± ± ± ± ± ±162 공주 E' 1219± ± ± ± ± ±144 공주 E' 2264± ± ± ± ± ± ±90 ka 공주 E' 2034± ± ± ± ± ±198 공주 E' Saturated 2.22± ± ± ±221 Saturated 공주 Al 4503± ± ± ± ± ±506 공주 Al 2737± ± ± ± ± ±228 공주 Al 5763± ± ± ± ± ±773 공주 Al 3659± ± ± ± ± ±412 공주 Al Saturated 2.22± ± ± ±221 Saturated 가음 E' Saturated 1.47± ± ± ±181 Saturated 가음 E' Saturated 1.47± ± ± ±174 Saturated 가음 E' Saturated 1.47± ± ± ±169 Saturated 가음 E' Saturated 1.47± ± ± ±161 Saturated 가음 E' Saturated 1.47± ± ± ±148 Saturated Saturated 가음 Al Saturated 1.47± ± ± ±181 Saturated 가음 Al Saturated 1.47± ± ± ±174 Saturated 가음 Al Saturated 1.47± ± ± ±169 Saturated 가음 Al Saturated 1.47± ± ± ±161 Saturated 가음 Al Saturated 1.47± ± ± ±148 Saturated 가음 E' Saturated 0.99± ± ± ±1172 Saturated 가음 E' Saturated 0.99± ± ± ±1280 Saturated 가음 Al 1547± ± ± ± ± ±45 560±50 ka 가음 Al Saturated 0.99± ± ± ±1280 Saturated STB E' 634± ± ± ± ±609 87±42 STB E' 909± ± ± ± ± ±20 STB E' 688± ± ± ± ± ±20 120±10 ka STB E' 853± ± ± ± ± ±22 STB E' 1058± ± ± ± ± ±27 STB Al Saturated 13.61± ± ± ±609 Saturated STB Al Saturated 13.61± ± ± ±587 Saturated STB Al Saturated 13.61± ± ± ±566 Saturated STB Al Saturated 13.61± ± ± ±539 Saturated

167 STB Al Saturated 13.61± ± ± ±146 Saturated STB OHC Saturated 13.61± ± ± ±609 Saturated STB OHC Saturated 13.61± ± ± ±587 Saturated STB OHC Saturated 13.61± ± ± ±566 Saturated STB OHC Saturated 13.61± ± ± ±539 Saturated STB OHC Saturated 13.61± ± ± ±146 Saturated STB E' 3266± ± ± ± ± ±190 STB E' 3002± ± ± ± ± ±152 STB E' 3454± ± ± ± ± ±269 STB E' 3112± ± ± ± ± ±118 STB E' 2972± ± ± ± ± ±3313 STB Al Saturated 3.50± ± ± ±324 Saturated STB Al 2341± ± ± ± ± ±121 STB Al 2243± ± ± ± ± ± ±80 ka STB Al 2370± ± ± ± ± ±193 STB Al 2619± ± ± ± ± ±155 *WM: weighted mean, M: maximum o 참고문헌 : 이희권, 강원도정선군문곡지역단곡단층대의전자자기공명절대연령측정및지질구조연구, 지질학회지제35권제1호, pp.85-98, ( 확인필요 ) Grün, R., The DATA program for the calculation of ESR age estimates on tooth enamel, Quaternary Geochronology, 4, pp.231~232, Lee, H.K. and Schwarcz, H.P., Criteria for complete zeroing of ESR signal during faulting of the San Gabriel fault zone, southern California, Tecton o physics, 235, pp.317~337, Lee, H.-K. and Schwarcz, H.P., ESR dating of the subsidiary faults in the Yangsan faults systems, Korea, Quaternary Science Reviews, 20, pp.999~1 003, Toyoda, S. and Schwarcz, H.P., The Spatial Distribution of ESR signal in F ault Gouge Revealed by Abranding Technique, Applied Radiation and Is otope, 47, pp.1409~1413, 금왕단층대 옥천습곡대의북서쪽경계를이루고있는공주단층계를따라서백악기의부

168 여분지, 공주분지, 음성분지와풍암분지가분포하고있다. 부여분지의북서쪽경계부에는십자가단층이기반암과분지와의경계를이루고있으며, 남동쪽경계부에는함열단층이발달하고있다 ( 김정환외, 1994). 이제룡 (1990) 에의하면공주분지양쪽경계부에는공주전단대라명명된연성전단대가좌수향의운동감각을가지고발달되어있다. 이연성전단대에는연성, 취성-연성, 취성변형환경하에서형성된여러종류의단층암이형성되어있으며, 공주분지형성시나형성이후에좌수향주향운동이우세하였다. 최영섭 (1996) 에의하면음성분지의북서쪽경계단층은금왕단층으로명명되었으며, 좌수향주향이동단층으로서풍암분지까지연속적으로발달한다. 남동쪽경계부에는공주분지로부터연장발달된공주단층이발달한다. 이들분지경계부단층에는취성변형환경에서형성된파쇄암 (cataclasites), 미각력암 (microbreccia) 및슈도타킬라이트 (ps eudotachylite) 등이발달하고있다. 음성분지경계부에발달된단층대들은분지형성시기나분지내의퇴적암퇴적이후에계속해서좌수향주향운동을보인다. 이희권 (1998) 에의하면풍암분지의북서쪽경계부에는음성분지로부터연장발달된금왕단층이분포하고있으며, 이단층대에취성변형환경에서형성된파쇄암이발달되어있다. 백악기지층의퇴적이후에안산암과화강암의관입으로인해백악기퇴적암의분포는단속적이며불규칙하다 ( 그림 3.1.1). 그림 금왕단층주변지역지질도및시료채취위치

169 지점 A는연구지역의남쪽횡성군공근리청곡리지역 ( 횡성스포랜드부근 N37 43' 42.88", E127 59' 3.34") 에위치하며선캠브리아기화강암질편마암내에약 80m 두께의파쇄암대가발달되어있다 ( 그림 3.1.1). 단층핵은약 8m 정도의폭을가지며엽리가발달된단층파쇄암 (foliated cataclasite) 으로구성되어있다 ( 그림 3.1.2). 단층핵에는다양한크기의화강암질편마암편의반상쇄정이관찰되며, 기질부에서는 Y-, P- 및 R-전단방향의전단띠 (shear bands) 가발달해있다. 이들전단띠의발달방향으로해석한단층의전단감각 (shear sen se) 은좌수향주향이동운동이우세했음을지시한다. 단층핵을둘러싸고있는단층손상대는파쇄암과원파쇄암으로구성되어있으며, 파쇄엽리의발달은미약하다. 그림 지점 A에서의금왕단층대의내부구조및단층암의분포. 단층핵에서멀어질수록기질의함량이감소하며, 반상쇄정의크기가커진다. E SR 수치연대측정을위해단층비지띠에서시료를채취하였다. A~J는암편의사진이며 A-1 ~ J-1은박편사진이다단층핵의중앙부에는 4-7cm 폭의단층비지띠가발달되어있으며, 단층면의주향과경사는 N66 E와 62 SE이다. 담녹색을띠는단층비지에는점토광물의정향배열에의한파쇄엽리가발달되어있다. ESR 수치연대측정을위해금왕단층의단층핵내에발달된단층비지에서 3개의시료를채취하였다 ( 그림 과 3.1.4). 단층비지시료 Hysu-1는단층상반쪽에서채취하였으며, 담회색을띤다. 단층비지시료 Hysu-2와 Hysu-3는단층하반쪽에서약 60cm 정도의거리를두고시료를채취하였으며, 담녹색을띤다 ( 그림 과 3.1.4)

170 기원암인화강암질편마암의주구성광물은석영, 사장석, 견운모, 녹니석이고부구성광물은흑운모, 방해석, K-장석 ( 미사장석과퍼사이트 ), 점토광물그리고불투명광물등이다. 화강암질편마암은조립 / 등립질조직을보이나, 단층핵쪽으로감에따라이런조직은소멸되고견운모와점토광물로구성된기질의양이증가한다. 주로석영과사장석으로이루어진반상쇄정의크기는단층핵에서양쪽으로멀어짐에따라상 / 하반에서규칙적인변화를보인다. 하반에서석영과사장석의반상쇄정크기는단층면에서부터 30m까지는평균 0.5mm를보이고, 더멀어짐에따라약 4mm까지증가한다. 상반에서는이들광물의반상쇄정크기는단층핵에서는약간감소하고 ( 평균 0.5mm), 더멀어짐에따라 2.5mm까지증가한다. 이와같이단층핵을중심으로한반상쇄정의크기의변화는단층작용시수반되는입자크기감소현상 (grain size reduction) 으로설명된다. 그림 지점 A에서 Hysu-1 그림 지점 A에서 Hysu-2과과 Hysu-2의시료채취위치 Hysu-3 의시료채취위치박편규모에서 Y-, P- 및 R-전단면을관찰할수있고, 이것은단층의전단감각이좌수향이동임을지시한다. 또한파쇄암내에서관찰된반상쇄정에는석영의리본 (ribbon) 구조, 핵과맨틀 (core-mantle) 구조, 변형작용라멜라 (deform ation lamellae), 아입자 (subgrain) 및파동소광을보인다. 이런구조들은연성변형작용 (ductile deformation) 의증거이며, 따라서파쇄암은취성변형작용 (bri ttle deformation) 전에연성변형작용을경험했음을지시한다. 지점 B는행정구역상강원도홍천군서석면어론리에해당하며경위도상으로 N37 42' 09.59", E128 07' 04.42" 에해당하는지역이다. 이지점의금왕단층대는선캄브리아기흑운모편마암과안산암의경계부에발달해있다. 단층대

171 는편마암에서유래한파쇄암계열과전단작용을받은이암으로구성되어있다. 백악기이암에는전단작용에의한엽리가발달되어있으며, 소규모로분포한다. 두께가 2m인기질의함량이 90% 이상인초파쇄암대가분포하며, 서쪽으로 2 24m까지는기질의함량이 50 90% 인파쇄암대, 약 24 44m까지기질의함량이 10 50% 인원파쇄암대, 약 m까지기질의함량이 50 90% 인파쇄암대, m까지기질의함량이 10 50% 인원파쇄암대, m까지기질의함량이 10% 이하인파쇄미각력암대가분포한다. 서쪽 210m지점에두께약 4m인초파쇄암대가분포하며, 약 3-4cm두께의단층비지띠가초파쇄암내에발달되어있다. 동쪽으로는약 10 15m까지는기질의함량이 % 인파쇄암대및파쇄엽리가발달된이암이분포한다 ( 그림 3.1.5). 이단층비지띠로부터 H003 시료를채취하였다 ( 그림 3.1.6). 편광현미경하에서모드분석을실시하여광물의함량을분석한결과석영은초파쇄암대에서 10% 미만의함량을보이며, 파쇄암대에서약 20% 의함량을보이고, 원파쇄암대와파쇄미각력암대에서는약 40% 의햠량을보인다. K장석의경우초파쇄암대에서는거의분포를보이지않았고파쇄암대에서약 10% 의함량을보이고, 원파쇄암대에서는약 30% 의함량을보이며파쇄암대보다증가하는경향을나타낸다. 사장석의경우초파쇄암대에서거의분포를보이지않았고파쇄암대와원파쇄암대에서약 5% 미만의함량을보이며, 120m 이후의일부구간에서는약 1 0% 의함량으로증가하는경향을보인다. 운모류의경우모든구간에서 5% 이하의낮은함량을보인다. 반상쇄정의크기를측정하여단층암대내에서파쇄암계열에따른반상쇄정의크기변화를관찰해보고자하였다. 반상쇄정측정은기질 (20μm이하 ) 을제외한반상쇄정만을가지고측정하였으며, 장축에대한길이를측정하였다. B지점에서의석영은약 32m까지분포하는파쇄암대에서약 mm의크기를보이며, 이후약 42m까지분포하는원파쇄암대에서약 1 2mm로반상쇄정의크기가증가하는경향을나타낸다. 42m 이후에서는노두의발달이미흡하여시료채취가불가능했으며 120m 이후부터다시시료를채취하여분석한결과약 150m까지분포하는원파쇄암대에서 1.5 2mm의크기를보인다. K장석은약 32m까지분포하는파쇄암대에서약 0.5mm의크기를보이며, 약 150m까지분포하는원파쇄암대에서약 1.2 2mm로반상쇄

172 정의크기가증가하는경향을보인다. B 지점에서의석영과 K 장석모두파쇄 미각력암대에서파쇄암대및초파쇄암대로갈수록반상쇄정의크기가감소하 는경향을보인다. 그림 지점 B에서의금왕단층대의내부구조및박편사진. 초파쇄암이단층암대동쪽과서쪽에발달되어있으며, 단층비지띠는서쪽초파쇄암대내부에발달되어있다금왕단층대의 ESR 수치연대측정결과 : 단층암시료의 ESR 수치연대측정자료는표 3.1.1과표 3.1.2에정리되어있다. 단층암시료 Hysu-1, Hysu-2 그리고 Hysu-3으로부터분리된석영속의 E' 신호는모든입자크기에대하여 ESR 신호의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라규칙적으로증가한다 ( 그림 3.1.7, 8, 9). 모든입자크기들은단층활동시에 ESR 신호가완전히줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아 ESR 신호의세기가증가했으나아직포화상태에이르지않은것으로추정된다. ESR 연령대입자크기그래프에서모든입자크기에대하여연대평탄역를보인다 ( 그림 3.1.7, 8, 9). 따라서평탄력내의 ESR 연령의평균인 E' 신호의평탄 ESR 연령은 Hysu-1; 250±20ka, Hysu-2; 300±10ka 그리고 Hysu-3; 290±20k a이다. OHC 신호는모든입자크기로부터조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기의증감이불규칙하다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화된것으로추정된다 ( 그림 3.1.7, 8, 9). Al 신호는모든입자크기에대하여 ESR 신호의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라규칙적으로증가한다 ( 그림 3.1.7, 8, 9). Al 신호를이용하여결정한 ESR

173 연령은모든입자크기에서 E' 신호를이용한평탄 ESR 연령보다크며 ( 그림 , 8, 9), 이는단층활동중에 ESR 신호가부분적으로감소했음을지시하여 단층암의마지막활동시기를결정할수없다. 그림 지점 B에서 H003의시료채취위치단층암시료 H003으로분리된석영속의 E' 신호는 25-45μm, 45-75μm, μm입자크기에대하여 ESR 신호의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라규칙적으로증가한다 ( 그림 ) μm 및 μm 입자크기는조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하면서증가함을보인다 ( 그림 ). 이것은 ESR 센터가이미포화된단층암시료의특징적인성장곡선이다. Al 신호는 25-45μ m입자크기에대하여 ESR 신호의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라규칙적으로증가한다 ( 그림 ). 그외입자크기는조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하면서증가함을보인다 ( 그림 ). E' 신호에대한 ESR 연령대입자크기그래프에서연대평탄역를보인다. 따라서평탄력내의 ESR 연령의평균인 E' 신호의평탄 ESR 연령은 260±90ka이다. 토의및결론 : 지점 A 에서채집한 3개의시료는 Al 신호를이용하여구한 ESR 연령은입자크기가작아질수록미약하나마감소하지만 E' 신호의평탄 E SR 연령에는수렴하지않는다. 금왕단층중지점 A의단층핵에서채집한시료의 ESR 연령은 E' 신호를이용하여구한평탄 ESR 연령의오차를고려할때비슷하다 (Hysu-1;250±20ka, Hysu-2;300±10ka, Hysu-3;290±20ka). 담녹색단층비지띠에서채취한두개의시료는오차의한계내에서일치하며담회색단

174 층비지띠에서채취한시료가 40-50ka 젊다. 이는금왕단층중지점 A에서 25 만-30만년전에재활동했음을시사한다. 지점 B에서채취한 1개의시료의 E' 신호에대한 ESR 연대는 260±90ka이다. 이상의결과를종합해보면, 연구지역내금왕단층대는초파쇄암대에분포하는단층비지대를따라약 25-30만년전에재활동하였음을시사한다. 따라서제4기단층으로분류된다. 그림 Hysu-1단층암의 E', OHC, Al 신호의성장곡선과 ESR 수치연대 vs 입자크기 그림 Hysu-2 단층암의 E', OHC, Al 신호의성장곡선과 ESR 수치연대 vs 입자크기 그림 Hysu-3 단층암의 E', OHC, Al 신호의성장곡선과 ESR 수치연대 vs 입자크기 그림 H003 단층암의 E', Al 신호의성장곡선과 ESR 수치연대 vs 입자크기

175 o 참고문헌 : 김정환, 이제용, 기원서, 백악기부여분지의구조적진화, 지질학회지, 30, , 이제룡, 공주분지의조구조운동연구, 서울대학교박사학위논문, pp.220, 이희권, 풍암분지에대한구조지질학적연구, 지질학회지제34권제2호, pp. 122~136, 최영섭, 음성분지의지구조운동연구, 서울대학교박사학위논문, pp.158, 근덕단층 ESR 수치연대측정을위해근덕단층 ( 강원삼척시근덕면 ) 의한지점에서세부분으로나누어단층비지 ( 근덕-1, 근덕-2, 근덕-3) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층면의방향은 NS/72 E 이며, 단층암시료근덕-1, 근덕-2, 근덕-3은 N E 지점의편마암에발달된단층에서채취하였다. 시료근덕-1은 15cm 폭의암회색을띠는단층비지에서, 시료근덕-2 는 7cm 폭의밝은회색을띠는단층비지, 시료근덕-3은 2.5cm 폭의암회색을띠는단층비지대에서채취하였다 ( 그림 ). 시료근덕-1를 ESR 연대측정하였으며, 시료근덕-2, 3은실험실에보관중이다. 단층암시료근덕-1에서분리된석영속의 E 와 Al, OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점 그림 근덕단층의노두사진

176 그림 단층암근덕 -1 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선 왕숙천단층 ESR 수치연대측정을위해왕숙천단층 ( 강원도철원군근남면, 강원도철원군자등2리, 경기도포천시내촌면 ) 의세지점에서단층비지 (WSC006, WSC00 9, WSC017) 를채취하였다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점그림 WSC006의노두사진단층암시료 WSC006은 N E 지점의흑운모편마암내에발단된단층에서두부분 (WSC6-1, WSC6-2) 으로나누어채취하였다. 단층면의방향은 N25 W/75 NE, N10 W/88 SW이며, 흑색의단층비지대가약 260cm의폭을가지고발달되어있다. 단층비지대사이에모암이잔유물로남

177 아있는것이특징이다 ( 그림 ). 단층암시료 WSC6-1에서분리된석영속의 E 및 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 ). 단층암시료 WSC6-2에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료 WSC6-2에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 260±30 ka이다 ( 그림 c). 단층암시료 WSC009는 N E 지점의흑운모화강암내에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N75 E/70 SE 이며, 회색의단층비지대가약 2~6cm의폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료 WSC009에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료 WSC009의경우 E' 신호를이용하여결정하였으며, 연대평탄을보이지않는다. E' 신호를이용하여구한최대 ESR 연대는 160 ± 20ka이다 ( 그림 c)

178 그림 단층암 WSC6-1 의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선 그림 단층암 WSC6-2의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 그림 WSC009 의노두사진그림 단층암 WSC009의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 단층암시료 WSC017은 N E 지점의흑운모편마암내에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N35 W/60 NE 이며, 암회색의단층비지대가약 1~5cm의폭을가지고발달되어있다. 단층비지

179 대에규장질암맥이관입되었으며, 단층비지가고화되었다 ( 그림 ). 단층암시료 WSC017에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료 WSC017의경우 E' 신호를이용하여결정하였으며, 입자크기가작아질수록 ESR 연대가작아지며연대평탄을보이지않는다 μm 입자크기의 E' 신호를이용하여구한최대 ESR 연대는 440 ± 100ka이다 ( 그림 c). 그림 WSC017의노두사진그림 단층암 WSC017 의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 당진단층 ESR 수치연대측정을위해당진단층 ( 충청남도서산시고북면 ) 의한지점에서단층비지 ( 당진 ( 해미 )) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료당진 ( 해미 ) 은 N E 지점의흑운모편마암내에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N20 W/70 NE 이며, 흑색의단층비지가약 5~

180 cm의폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료당진에서분리된석영속의 E 와 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점그림 당진단층의노두사진 그림 단층암당진의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선 정안단층 ESR 수치연대측정을위해정안단층 ( 충청남도공주시의당면 ) 의한지점에서단층비지 ( 정안2-2) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층비지시료정안2-2는 N E 지점의편마암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향과평행하게발달된엽리면의방향은 N10 W/65 SW 이며, 회색의단층비지대가약 5~8cm 이상의폭을가지고발달되어있다

181 단층비지가고화되어있는것이특징이다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점 그림 정안 2-2의노두사진그림 단층암정안 2-2의 E (a) 및 Al (b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 단층암시료정안 2-2에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 a). Al 신호는 mm~0.045mm 입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가하며, 그외에입자크기에서조사된감마

182 에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료정안 2-2의경우 Al 신호를이용하여 ESR 연대를결정하였으며, 0.025mm~0.045mm 입자크기를이용하여구한최대 ESR 연대는 870 ± 210ka이다 ( 그림 c) 공주단층 그림 시료채취지점 ESR 수치연대측정을위해공주단층 ( 충청남도공주시우성면귀산리 ) 의두지점에서단층비지 ( 공주 Ft-3, 공주 Ft-4) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료공주 Ft-3은 N E 지점의사암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N60 W/50 NE 이며, 녹색의단층암대가약 2m 이상의폭을가지고발달되어있다. 단층비지가고화되어있는것이특징이다 ( 그림 ). 단층암시료공주 Ft-4는 N E 지점의퇴적암에발달된단층에서채취하였다 ( 그림 ). 단층면의방향은 N75 E/80 SE 이며, 단층비지대가약 1 5cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료공주 Ft-3에서분리된석영속의 E 및 Al 신호는모든입자크

183 기에서조사된감마에너지양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 ). 공주 Ft-4 시료또한분리된석영속의 E 및 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다 ( 그림 ). 따라서공주 Ft-3과공주 Ft-4 시료는적어도약 2백만년전에마지막으로재활동한것으로사료된다. 공주단층은조사지점에서제 4기에는재활동하지않은것으로사료된다. 그림 공주 Ft-3 의노두사진 그림 공주 Ft-4 의노두사진 그림 공주 Ft-3의그림 공주 Ft-4의 E (a) 과 Al 신호 (b) 의성장곡선 E (a) 과 Al 신호 (b) 의성장곡선공주단층 ( 충청북도청원군오창읍구룡리 ) 의두지점 ( 공주-1, 공주-2) 에서추가시료를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료공주-1은 N E 지점의화강편마암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N02 E/65 SE이며, 단층비지대가약 3~5cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료공주-1에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조

184 사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 a). Al 신호는 mm~0.045mm, 0.045mm~0.075mm, 0.075mm~0.1mm 입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다. 그외에 0.1mm~0.15mm, 0.15mm~0.25mm 입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료공주-1의경우 Al 신호를이용하여 ESR 연대를결정하였으며, 0.025mm~0.045mm, 0.045mm~0.0 75mm 입자크기를이용하여구한평탄 ESR 연대는 530 ± 100ka이다 ( 그림 c). 단층암시료공주-2는 N E 지점의화강편마암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N10 E/75 SE 이며, 단층비지대가약 2 4cm 폭을가지고발달되어있다. 선구조는 이다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점

185 그림 공주-1의노두사진그림 단층암공주- 1의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 그림 공주-2의노두사진그림 단층암공주-2의 E'(a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 단층암시료공주-2에서분리된석영속의 E 와 Al 신호는 0.025mm~0.045 mm, 0.045mm~0.075mm, 0.075mm~0.1mm, 0.1mm~0.15mm 입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다. 0.15mm~0.25mm 입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에

186 따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 a, b). 단층암시료공주-2의경우 E 신호를이용하여 E SR 연대를결정하였으며, 0.025mm~0.045mm, 0.045mm~0.075mm, 0.075mm~0. 1mm, 0.1mm~0.15mm 입자크기를이용하여구한평탄 ESR 연대는 510 ± 90 ka이다 ( 그림 c) 광주단층 ESR 수치연대측정을위해광주단층 ( 전라북도진안군용담면호계리 ) 의한지점에서단층비지 ( 용담 Ft-2) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료용담 Ft- 2는 N E 지점의편마암과화강암이섞여있는혼합암 (Migmatite) 노두중화강암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N20 E/65 SE 이며, 녹회색의단층비지대가약 0.5 6cm의폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점단층암시료용담 Ft-2의시료에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는모든입자크기로부터조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증

187 가를반복한다 ( 그림 b). 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다. 단층암시료용담 Ft- 2의시료에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 420±45 ka이다 ( 그림 c). 광주단층은조사지점에서제4 기에재활동하였다. 그림 및 ESR 수치연대 용담 Ft-2 의노두사진 그림 용담 Ft-2의 E' (a) 과 Al 신호 (b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 벽계단층 ESR 수치연대측정을위해벽계단층 ( 경상북도경주시강동면벽계리 ) 의한지점에서단층비지 ( 벽계 Ft-1) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료벽계 Ft- 1은 N E 지점의안산암에발달된단층이며, 단층각력암에서시료를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료벽계 Ft-1의시료에서분리된석영속의 E 신호와 OHC 신호는모든입자크기로부터조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 a, c). Al 신호는모든입자크기에서조

188 사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 b). 단층암시료벽계 Ft-1의시료에서분리한석영속의 Al 신호를이용한최대 ESR 연대는 1890±320 ka이다 ( 그림 d). 벽계단층은조사지점에서약 190만년전에재활동하였다. 그림 시료채취지점 그림 SR 수치연대 벽계지점의노두사진및 E 그림 벽계 Ft-1의 E (a) 과 Al(b), OH C 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 십자가단층 ESR 수치연대측정을위해십자가단층 ( 충청남도부여군석성면 ) 의두지점에

189 서단층비지 ( 십자가 Ft-1, 십자가 Ft-2-2) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층비지시료십자가 Ft-1은 N E 지점의편마암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향과평행하게발달된엽리면의방향은 N7 0 E/80 NW이며, 녹색의단층비지대가약 2m 이상의폭을가지고발달되어있다. 단층비지가고화되어있는것이특징이다 ( 그림 ). 단층비지시료십자가 Ft-2-2는 N E E 지점에발달된단층에서채취하였다. 단층비지대의폭은 2m 이상이며엽리면의방향은 N50 E/80 SE 이다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점 그림 십자가 Ft-1의노그림 십자가 Ft-2-2의두사진및 ESR 수치연대노두사진및 ESR 수치연대단층암시료십자가 Ft-1의시료에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증

190 가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 b). 단층암시료십자가 Ft-1의시료에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. E 신호를이용한단일평탄역 E SR 연대는 560±35 ka이다 ( 그림 c). 그림 단층암십자가 Ft-1 그림 단층암십자가 Ft-2 의 E (a) 과 Al 신호 (b) 의성 -2의 E (a) 과 Al 신호 (b) 의장곡선과 ESR 수치연대와입성장곡선과 ESR 수치연대와자크기와의관계 (c) 입자크기와의관계 (c) 단층암시료십자가 Ft-2-2에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). 단층암시료십자가 Ft-2-2에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, m m, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 520±30 ka이다 ( 그림 c). 십자가단층은조사된두지점은약 500m 떨어져있으나 ESR 수치연대 (560 ±35 ka, 520±30 ka) 는오차한계내에서일치한다. 십자가단층은조사지역에서약 54만년전에재활동한제 4기단층으로분류된다

191 전주단층 ESR 수치연대측정을위해전주단층 ( 전라북도완주군상관면신리, 전라북도익산시왕궁면동봉리 ) 의두지점 ( 비봉 Ft-2, 구이 Ft-2) 을채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료비봉 Ft-2는 N E 지점의사암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N50 E/85 NW 이며, 단층비지대가약 2 7cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료구이 F t-2는 N E 지점의퇴적암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 NS/60 W 이며, 단층비지대가약 0.5 4cm 폭을가지고발달되어있다. 상반은담회색의역암이고, 하반은암회색의이암으로이루어진단층이다. 역암과이암이단층경계를이루고있다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점 그림 비봉 Ft-2 의노두 사진및 ESR 수치연대 그림 구이 Ft-2 의노두 사진및 ESR 수치연대

192 단층암시료비봉 Ft-2에서분리된석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). 입자크기 mm, mm에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 E SR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 c). 단층암시료비봉 Ft-2의시료에서분리한석영속의 OHC 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. E 신호를이용한 ESR 연대는 OHC 신호를이용한 ESR 연대평탄에수렴하지않는다. OHC 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 270±15 ka이다 ( 그림 d). 그림 단층암비봉 그림 단층암구이 Ft Ft-2의 E (a) 및 Al(b), -2의 E (a) 과 Al 신호 OHC 신호 (c) 의성장곡선 (b) 의 성장곡선과 ESR 과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 수치연대와입자크기와의관계 (c) 단층암시료구이 Ft-2에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크 기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙

193 적으로증가한다 ( 그림 a, b). 단층암시료구이 Ft-2에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보이며, Al 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm에서연대평탄영역을보인다. Al 연대평탄역과 E 연대평탄역은오차한계내에서일치한다. E 신호와 Al 신호를이용한다수센터평탄역 ESR 연대는 130±5 ka이다 ( 그림 c). 조사된두지점은전주단층의부수단층으로추정되며제 4기에각각재활동하였다 가음단층 ESR 수치연대측정을위해가음단층 ( 경상북도군위군고로면석산리 ) 의두지점 ( 가음-1, 가음-2) 을채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료가음-1은 N E 지점의화강암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N87 E/22 NW 이며, 단층비지대가약 2 3cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층암시료가음-1에서분리된석영속의 E 와 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점

194 그림 가음 -1 의노두사진 그림 단층암가음 -1 의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선 그림 가음-2의노두사진그림 단층암가음-2의 E'(a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 단층암시료가음-2는 N E 지점의화강암에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N05 W/80 SW 이며, 단층비지대가약 10cm 폭을가지고발달되어있으며, 풍화되어자색을띠고있다 ( 그림 ). 단층암시료가음-2에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 a). Al 신호는 mm~0.1mm 입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함

195 수곡선을따라규칙적으로증가하며, 그외에 0.1mm~0.25mm입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b). 단층암시료가음-2의경우 Al 신호를이용하여 ESR 연대를결정하였으며, 0.025mm~0.1m m 입자크기를이용하여구한최대 ESR 연대는 560 ± 50ka이다 ( 그림 c) 가천단층 그림 시료채취지점 ESR 수치연대측정을위해가천단층의두부분 ( 경주-N, 경주-S) 으로나누어채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료경주-N, 경주-S는 N E 지점에서채취하였다 ( 그림 , 60, 61). 그림 경주 -N 의노두사진 그림 경주 -N 의노두사진

196 시료경주 -N, 경주 -S 의석영분리를실시했으나 ESR 연대측정에필요한충 분한석영양을확보하지못해 ESR 연대값을구하지못하였다 칠포단층 ESR 수치연대측정을위해칠포단층 ( 경상북도포항시흥해읍칠포리 ) 의세부분 ( 칠포1, 칠포2, 칠포3) 으로나누어채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료칠포1, 칠포2, 칠포3는 N E 지점의응회암에발달한단층에서채취하였으며단층면의방향은 N22 E/85 SE이며, 단층비지대가약 70~100cm의폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점그림 칠포단층의노두사진시료칠포1의석영분리를실시했으나 ESR 연대측정에필요한충분한석영양을확보하지못해 ESR 연대값을구하지못하였다. 시료칠포-2, 3은실험실에보관중이다 추가령단층 ESR 수치연대측정을위해추가령단층 ( 경기도연천군신서면 ) 의 3개지점에서 6개의시료 (CHU 11-1, CHU , CHU , CHU , CHU 12, CHU 13) 를채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료 CHU 11-1은 N E 지점의규장암에발달된단층에서채취하였다 ( 그림 ). 단층면의방향은 N60 E/75 NW 이며, 단층비지대가약 1 12cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 단층면양쪽으로균열대가약 620cm이고, 단층비지대내에엽리가발달하였다. 상반쪽에약 20cm 폭의단층각력암대가발달되어있다

197 단층암시료 CHU 11-2는 N E 지점에발달된단층에서채취하였다 ( 그림 ). 규장암과응회암이단층경계를이루고있으며, 단층면의방향은 N20 E/65 SE 이다. 단층비지대는약 2 45cm 폭을가지고발달되어있다. 이지점이추가령단층의주단층방향으로 3개 (CHU , CHU , CHU ) 의시료를채취하였다 ( 그림 ). 시료 CHU 과시료 CHU 사이의거리는약 150cm이며, 시료 CHU 와시료 CHU 의거리는약 410cm 떨어져있다 ( 그림 ). 그림 시료채취지점 그림 CHU 11-1의그림 CHU 11-2의노두사진및 ESR 수치연대노두사진및 ESR 수치연대단층암시료 CHU 11-1에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및

198 증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 11-1에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm 에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 240±15 ka이다 ( 그림 d). 그림 CHU 의 노두사진및 ESR 수치연대 그림 CHU 의 노두사진및 ESR 수치연대 그림 CHU 의노두사진및 ESR 수치연대단층암시료 CHU 에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm

199 에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 200±10 ka이다 ( 그림 d). 단층암시료 CHU 에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 20 0±15 ka이다 ( 그림 d). 그림 단층암 CHU 11- 그림 단층암 CHU 11-1의 E (a) 및 Al(b), OH 2-1의 E (a) 및 Al(b), O C 신호 (c) 의성장곡선과 E HC 신호 (c) 의성장곡선과 SR 수치연대와입자크기와 ESR 수치연대와입자크기의관계 (d) 와의관계 (d) 단층암시료 CHU 에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규

200 칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm 에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호는입자크기 mm에서구한 ESR 연대가 E 신호에서구한연대평탄영역에수렴한다. E 신호를이용한단일평탄역과수렴한 Al 신호를이용한 ESR 연대는 190±10 ka이다 ( 그림 d). 그림 단층암 CHU 그림 단층암 CHU 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치 연대와 입자크기와의 연대와 입자크기와의 관계 (d) 관계 (d) 단층암시료 CHU 12는 N E 지점의유문암에발 달된단층에서채취하였다 ( 그림 ). 응회암과유문암은관입관계로응회암 에유문암이관입한이후에단층활동이있었던것으로추정된다. 단층면의 방향은 N60 E/85 SE 이며, 하반쪽으로약 20 cm의단층각력암대가발달하였 다. 하반쪽유문암에는유동엽리가발달하며, 유동엽리의방향은 N20 W/85 SW이다. 단층비지대는암회색으로약 1 2cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그

201 림 ). 단층암시료 CHU 12에서분리된석영속의 E 과 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a, b). OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복하며, 이는 ESR 신호가포화된시료에서보여주는현상이다 ( 그림 c). 단층암시료 CHU 12에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. Al 신호를이용한 ESR 연대는 E 신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 150±10 ka이다 ( 그림 d). 그림 CHU 12의노두사진및 ESR 그림 단층암 CHU 수치연대 12의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 단층암시료 CHU 13는 N E 지점의천매암에발달된단층에서채취하였다 ( 그림 ). 단층면의방향은 N40 E/80 SE 이며, 단층비지대가약 1m 폭을가지고발달되어있다. 상반쪽천매암에발달된엽리의방향은 N60 E/30 SW, 하반쪽천매암에발달된엽리의방향은 N30 E/

202 50 NW이다 ( 그림 ). 단층운동에의해상 하반에발달된엽리의방향이바뀌어진것으로사료된다. 단층암시료 CHU 13에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 및 OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b, c). 단층암시료 CHU 13에서분리한석영속의 E 신호는입자크기 mm, mm, mm에서 ESR 연대평탄영역을보인다. E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 350±30 ka이다 ( 그림 d). 그림 CHU 13 의노두 사진및 ESR 수치연대 그림 암에발달된엽리 CHU 13 의천매 그림 단층암 CHU 13 의 E (a) 및 Al(b), OHC 신호 (c) 의성장곡선 과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d)

203 11-2-1(200±10 ka), (200±15 ka) 및 (190±10 ka) 은약 6m의거리에연속적으로단층비지대가노출되어있었으며, ESR 수치연대가오차한계내에서일치한다. 추가령단층대에서 N40-60 E 주향방향의단층들이약 24-35만년전에활동하였으며, NS 내지 N20 E 주향방향의단층이약 15-20만년전에재활동한것으로추정된다. 따라서연천지역에발달된추가령단층 ( 길이 : 약 16km) 은제 4기에적어도두번이상재활동한제 4기단층으로분류된다. ESR 수치연대측정을위해추가령단층 ( 신갈지역 ) 의시추시료 (STB 1-9, STB8-14) 을채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료 STB1-9은 N E 지점에발달된단층에서채취하였다. 단층암시료 STB1-9에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 및 OHC 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙하게감소및증가를반복한다. 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다 ( 그림 b, c). E 신호를이용한단일평탄역 ESR 연대는 120±10 ka이다 ( 그림 d). 그림 시료채취지점단층암시료 STB8-14에서분리된석영속의 E 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라포화지수함수곡선을따라규칙적으로증가한다 ( 그림 a). Al 신호는입자크기가 mm인경우신호

204 의세기가조사된감마에너지의양이증가함에따라불규칙하게증가한다. 그외분석한모든입자크기의 Al 신호는조사된감마에너지의양이증가함에따라 ESR 신호의세기가규칙적으로증가한다.( 그림 b). Al신호를이용하였으며, mm, mm, mm에서연대평탄을보인다. E 신호를이용한 ESR 연대는 Al신호를이용한 ESR 연대평탄역에수렴하지않는다. 단일평탄역 ESR 연대는 610±80 ka이다 ( 그림 c). 그림 단층암 STB1-9의 E (a) 및 Al(b), O HC 신호 (c) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (d) 그림 단층암 STB8-14의 E (a) 및 Al(b) 의성장곡선과 ESR 수치연대와입자크기와의관계 (c) 푸르뫼단층 ESR 수치연대측정을위해푸르뫼단층 ( 경상북도경주시불국동 ) 의한지점 ( 푸르뫼 Ft-1) 에서채취하였다 ( 그림 ). 단층암시료푸르뫼 Ft-1은 N E 지점의화강암과제4 기퇴적층사이에발달된단층에서채취하였다. 단층면의방향은 N17 W/34 NE 이며, 단층비지대가약 20 30cm 폭을가지고발달되어있다 ( 그림 ). 상반의화강암이하반의제 4기퇴적층위에놓인드러스트단층이다. 단층암시료푸르뫼 Ft-1에서분리된석영속의 E 및 Al 신호는모든입자크기에서조사된감마에너지양이증가함에따라 ESR 신호의세기는불규칙

205 하게감소및증가를반복한다 ( 그림 a, b). 이는단층활동시에부분적으로 ESR 신호가줄어들었다가단층활동후에주변의방사성원소로부터방사성에너지를받아포화되었거나평형상태에도달해있는것으로추정된다. 따라서단층암의마지막재활동시기는적어도 2 3백만년전으로추정된다. 단층비지대는제 4기에단층운동이일어났을때, 제4기퇴적층위로상반이올라올때상반에붙어서올라온것으로추정된다. 다시말하면, 단층비지대는재활동하지않고단층비지대와제 4기퇴적층사이에발달된단층면을따라제 4기에단층운동이일어난것으로사료된다. 그림 푸르뫼 Ft-1 의시료채 취지점 그림 푸르뫼 Ft-1 의시료채 취지점및단층면의주향경사 그림 푸르뫼 Ft-1 의 E (a) 과 Al 신호 (b) 의성장곡선

206 3.2 OSL 연대측정연구 OSL 연대측정법의원리루미네선스연대측정법은시료로부터루미네선스를적당한온도에서관측하여, 관측된루미네선스의크기를연대측정에응용하는열루미네선스연대측정법으로부터시작되었다. 주로고고학적시료인토기등과같은시료가대상이었으나퇴적층의연대측정에도응용되었다. 예를들면, 토기내에존재하는석영이나장석입자들은토기가만들어질때가마속에서높은온도 (50 0 이상 ) 로소성되기때문에기존에가지고있던열루미네선스양 ( 결정내의격자결함에포획된전자 ) 을모두잃게된다. 이후, 토기가땅속에묻히게되면주변토양의환경방사선 ( 알파입자, 베타입자, 감마선 ) 과우주선 (cosmic ray) 에의해루미네선스가축적되고, 이루미네선스의측정은토기가땅속에묻힌이후흘러간시간의정보를제공한다. 또한석영이나장석은강물이나바람에의해퇴적될때, 햇빛에노출될수가있는데이과정으로이들입자의열루미네선스양이일정부분감소하게된다. 퇴적후, 석영과장석입자들은빛으로부터차단되고토기의경우에서와같이환경방사선과우주선의영향으로루미네선스가축적되는데이는지질학적시료인퇴적층의연대를제공하게된다. 다만이경우, 같은시료를실험실에서강제로빛에노출시킨후, 남아있는열루미네선스 ( 빛에는민감하지않은덫에포획된전자들로부터기인된루미네선스 ) 를측정하여그값을연대산출시보정해주어야하는단점이있다. 그러나 Huntley et al. 이발표한광여기루미네선스연대측정법은이러한단점을극복할수있게하였다 (Huntley, 1985). 그들은기존의열루미네선스연대측정법원리로퇴적층에서분리한석영을 514 nm 파장의레이저로여기하여그로부터검출된광여기루미네선스를이용하여지층의연대를성공적으로얻었다. 광여기루미네선스를연대측정에이용하면빛에민감한전자들만여기시킬수있어서열루미네선스연대측정법으로연대를산출하는경우반드시고려해야되는빛에민감하지않은부분을실험실에서다시보정할필요가없을뿐더러, 부분파괴분석이가능해적은양의시료로도연대를

207 산출할수있는단일시료분석법 (single aliquot method) 이가능하다. 단일시료분석법은소량의시료로도연대를산출할수있어시료분리및측정시간을단축할수있고, 기존의열루미네선스연대측정법에의한결과와비교할때오차를크게줄일수있는장점이있다. 일반적으로광여기루미네선스연대측정법으로산출할수있는최대연대는 50만년정도로알려져있으며, 바람이나강물에의해퇴적된지층 (aeolian deposit, loess, fluvial deposit 등 ) 들이연대측정에적합한시료로보고되고있다. 광여기루미네선스연대측정법이성립하기위해서는다음몇가지가정이필수적이다. 첫째로, 연대측정에이용되는시료 ( 주로석영과장석 ) 가땅속에묻히기전에빛에노출되어결정내의격자결함이빈상태로존재해야된다 ( 즉, 퇴적전에광여기루미네선스양이 0으로된후퇴적되어져야한다 ). 둘째로, 이온화방사선의영향으로전자 (electron) 들이여러에너지준위의격자결함에포획될수있는데, 포획된전자들중에서오랜세월동안외부에서어떠한에너지를주지않는한여기되지않는안정한전자 ( 약 300 이상의온도에서안정한전자 ) 들로부터의루미네선스만이연대측정에사용되어야한다. 셋째로, 시료에서관측된루미네선스양이외부로부터받은방사선의양과상관관계를보여주어야한다. 넷째로, 여기광원의파장과시료로부터의루미네선스파장을분광할수있어야한다. 루미네선스를이용한연대측정법은다음식에의하여연대를산출한다. 연대 (Age) = 자연축적선량 (Equivalent dose) / 연간선량 (Dose rate) 여기서, 자연축적선량은대상시료의루미네선스를측정하여얻어지고, 연간 선량은시료가채취된장소의주변토양으로부터알파, 베타, 감마선및우주 선량을측정하여얻어진다 시료채취및석영분리 2 차년도연구대상인푸르뫼, 하정지역의단층퇴적층에서시료를채취하였 다. 1 차년도에수행한방법과동일하게시료는퇴적층단면을스테인레스스

208 틸파이프로박아외부의빛을차단하였으며, 시료채취후파이프의양끝을검은색비닐로감싼다음암실로운반하였다. 그후자연축적선량 (equivalent dose) 의측정을위해파이프의중앙을절단, 빛에노출되지않았던절단면안쪽의시료를선택하고나머지부분은연간선량 (annual dose-rate) 측정과수분함량측정을위해사용하였다. 자연축적선량측정에필요한석영은다음과같은화학처리로얻어졌다. 먼저채취한시료내의자성을띠는광물들을 Nd-자석을이용하여제거하였다. 이후물로세척하여진흙등을제거한뒤표준그물망 (standard sieve) 을이용하여채취한시료를 μm의크기로분리한후, 시료내의석회나유기물을제거하기위해 10% 염산 (HCl) 과과산화수소 (H2O2) 로처리하였다. 분리된석영은장석에오염될수있으므로 48% 불산 (HF) 으로약한시간정도처리하였다 자연축적선량측정단일시료재현법 (SAR: single aliquot regenerative dose method) 을이용하여시료들의자연축적선량을결정하였다 (Murray, 2000). Murray and Wintle이제안한이방법은성장곡선을만들기위한실험실방사선조사및 OSL 측정후시료에시험방사선 (test dose) 을주어변화된루미네선스민감도를보정하여자연축적선량을산출하는방법이다. 단일시료재현법을이용하여이연구에서응용한실험과정을요약하면다음과같다. 우선적으로자연루미네선스를측정하기위하여 260 에서 10초간열전처리후, 125 에서 40초동안여기시키며루미네선스를측정하였다. 이후, 루미네선스민감도의변화를보정하기위하여같은시료에시험방사선을주고시간적으로불안정한트랩에포획된전자의제거를위해 220 까지가열한후, 시험방사선의조사로인한루미네선스를측정하였다. 다음단계로실험실방사선조사, 열전처리및루미네선스측정을여러번반복하여성장곡선을만들고시험방사선조사로부터얻어진보정인자로성장곡선을보정하였다. 그림 1은이연구에서이용한 SAR 방법의실험과정을요약한것이다. 방출된루미네선스를 0.16초동안각각합산한후이를성장곡선과보정에이용하였다. 결정된자연축적선량의오차는

209 사용된시료에대한표준오차이다. 루미네선스측정은강원대학교공동실습관에설치운영중인자동화된 Riso TL/OSL 계측장비 (Model TL/OSL-DA-20) 를사용하였다 (Botter-Jensen, 2002). 방사선조사는 90 Sr/ 90 Y 베타선원을이용하였고, 루미네선스검출은 Hoya U-340를검출필터로이용하여광전자증배관으로이루어졌다. Preheat at 260 for 10s OSL using blue LED at 125 (LX) Test Dose Cut heat to 220 X=N, 1, 2, 3, 4, 5 OSL using blue LED at 125 (TX) Regenerative Dose 그림 자연축적선량결정을위하여이연구에서이용한 SAR 방법의실험과정 연간선량측정자연축적선량이외에시료채취장소의연간선량 (dose rate) 은연대를결정하기위한필수요소이다. 연대측정을위한연간선량은시료채취현장에서직접측정할수도있고시료채취장소의토양을채취하여실험실에서간접적으로측정할수도있다. 일반적으로실험의편리성때문에후자의방법이널리이용되는데, 이는연간선량에영향을주는방사선의최대비정 (range) 영역의매질이균일할경우, 단위질량당에너지흡수비 (absorption rate) 는에너지보존칙에의해서단위질량당에너지방출비 (emission rate) 와같다는무한매질 (infinite matrix) 가정을기초로한다. 따라서연간선량을구하기위한시료는감마선의비정을고려할때, 적어도자연축적선량을구하기위하여채취된시료주위 30cm 지역의매질이비슷한곳에서채취되어야한다. 이연구에서의연간선량은실험의편리성을고려하여, 실험실에서간접적으로산출할수있는고순도게르마늄검출기 (HPGe gamma detector, p-type, 상대효율 :

210 0%, ULB-GC/GCW CANBERRA, 강원대학교공동실습관에설치운영중 ) 를이용한감마스펙트럼분석을사용하여산출하였다. 연대측정에사용될연간선량값은베타선량, 감마선량과우주선에의한연간선량값을합산한것이다. 실험실에서석영을불산으로한시간정도처리하여표층을약 10μm정도에칭 (etching) 시켰기때문에알파입자에의한연간선량은전체연간선량계산에서고려하지않았다. 수분함량에의한연간선량값의오차를고려하기위하여연간선량측정이전에실험실에서포화수분함량을측정하였다 (Prescott, 1994) 연대결과 표 차년도연구대상지역들의 OSL 연대결과 위치푸르뫼진현구만 시료번호 (μm) 자연축적선량 (Gy) 연간선량 (Gy/ka) 연대 (ka) P1 (125 63) 15.2 ± ± ± 2 P2 ( ) 18.0 ± ± ± 0.04 (125 63) 17.5 ± ± 0.6 P3 ( ) 19.2 ± ± ± 2.7 P4 J1 J2 ( ) 131 ± ± ± 0.04 (125 63) 139 ± 7 50 ± 3 ( ) 137 ± 7 48 ± ± 0.04 (125 63) 142 ± ± 4 ( ) 117 ± 8 35 ± ± 0.05 (125 63) 125 ± ± C (125 63) 137 ± ± ± E (125 63) 162 ± ± ± (125 63) 144 ± ± ± 3 수렴 SRY4 (125 63) 215 ± ± ± 7 SRY5 (125 63) 229 ± ± ± 6 SRY6 (125 63) 225 ± ± ± 7 1 차년도연구대상지역인푸르뫼, 진현, 구만, 수렴지역과 2 차년도연구대상 지역인푸르뫼, 하정지역의자연축적선량, 연간선량, OSL 연대결과를표 과표 에나타내었다. 산출된 OSL 연대결과를종합적으로살펴보면푸르

211 뫼지역은 6.6 ± 0.6 ~ 56 ± 2 (ka), 진현지역은 35 ± 2 ~ 50 ± 4 (ka), 수렴지역은 98 ± 7 ~ 110 ± 7 (ka), 하정지역은 100 ± 8 ~ 135 ± 26 (ka), 호미곶지역은 56 ± 3 ~ 71 ± 5 (ka) 로나타났다. 그림 부터그림 까지는시료채취장소의노두사진과 OSL 연대결과이며, 그림 3.2.8은위성사진으로본 1, 2차년도에수행한 OSL 연대측정지역및연대결과를나타낸것이다. 표 차년도연구대상지역들의 OSL 연대결과 위치 시료번호 ( μm) 자연축적선령 (Gy) 연간선량 (Gy/ka) 연대 (ka) TrPRM1 ( ) 62.9 ± ± ± 0.9 푸르뫼 TrPRM2 ( ) 68.8 ± ± ± 0.9 TrPRM2 ( ) 69.3 ± ± ± 1.0 HJ1 ( ) 232 ± ± ± 6 HJ2 ( ) 243 ± ± ± 12 하정 HJ3 ( ) 335 ± ± ± 17 HJ4 ( ) 256 ± ± ± 8 HJ5 ( ) 325 ± ± ± 26 HJ6 ( ) 238 ± ± ± 5 그림 차년도연구지역인푸르뫼지역의 OSL 연대측정노두및결과 그림 차년도연구지역인진현지역의 OSL 연대측정노두및결과

212 그림 구만지역의 OSL 연대측정노두및결과 그림 차년도연구지역인수렴지 역의 OSL 연대측정노두및결과 그림 차년도연구지역인푸르뫼지역의 OSL 연대측정노두및결과 그림 차년도연구지역인하정지역의 OSL 연대측정노두및결과

213 그림 위성사진으로본 1, 2 차년도에수행한 OSL 연대측정지역및결과 o 참고문헌 : Botter-Jensen L., E. Bulur, A. S. Murray and N. R. J. Pooltron, "Advances in luminescence instrument system", Radiation Measurements, 101, pp , Huntley, D.J., D. I. Godfrey-Smith and M. L. W. Thewalt, "Optical dating of sediments", Nature, 313, pp , Murray, A.S. and A. G. Wintle, "Luminescence dating of quartz using an improved single-aliquot regenerative-dose protocol", Radiation Measurements, 32, pp.57 73, Prescott, J.R. and J. T. Hutton, "Cosmic ray contributions to dose rates for luminescence and ESR dating: Large depths and long-term time variations", Radiation Measurements, 23, pp ,

214 3.3 고지자기연구 시료채취및실험연구지역은포항시호미곶면의해안가인근에위치하며, 바다의침식에의해노두단면이잘노출되어있다. 이노두에는중조립의사질층의반고결퇴적층이 2-3m의두께로분포하는데, 심택모 (2006) 에따르면제2단구층에대비되는것으로알려져있다. 이연구에서는이중에서입자의크기가비교적작은 1 m 두께의지층을선택하여, u-channel(2cm x 2cm x 100cm) 시료를채취하였는데, 그결과를보고한다. u-channel 시료의잔류자화측정은한국지질자원연구원에있는극저온초전도자력계 (2G Enterprises, He-Free, 755 4k) 를사용하였으며, 교류소자장치가측정방향과나란하게설계되어자동으로작동하게되어있다. 이실험실에서는시료 setting 부위에서지구자기장의 99%, 측정부위에서는 99.9% 가차단되어점성잔류자화의영향이원천적으로차단된무자장실에설치되어있다. 잔류자화모멘트는 3축 (x, y, z) 의 pick-up coil로부터시료의 3축의잔류자화모멘트를한번에측정하는데, 이연구에서는 11단계의소자단계 (0, 50, 100, 15 0, 200, 250, 300, 350, 400, 500 Oe) 에걸쳐, u-channel 시료의매 5mm마다자동으로움직여가면서측정하여총 2,200조의 dataset을구하였다. 한편본초전도자력계의 pick-up coil의반응함수를고려하여 u-channel 시료의상하 3.5c m의결과는제거하였다. 이연구에서는편각방향에대해서는보정을실시하지않았으며, 상대적편각변화만인지할수있다 연구결과이번연구에서는실시한교류소자결과, 다른지역의거동과달리상당히큰규모의 2차자화가발견되었는데, 약 250 Oe에서대부분제거되었다. 그림 3-3-1은 u-channel의매 10cm 마다 9곳의전형적인소자결과를보여주는데, in Situ에서수평성분 ( 검은원 ) 과하향 (V) 수직성분 ( 흰원 ) 을직각좌표계에도시하였다. 그림안의작은좌표그림은소자강도가증가함에따라잔류자화가변화

215 하는경향을나타내며, 소자단계가높아짐에따라모멘트값이지수함수적으로감소한다. 점성잔류자화로판단되는매우낮은저항자력성분은대부분의시료에서 10 0 Oe에서제거되나, 시료 "Daebo 10cm" 에서는 Oe 이후제거되기도한다. 2차자화가제거된이후비교적단일성분의벡터를보여주는데, 이결과로부터단일성분의자화를 1차특성자화로간주하였는데, 자철석이담당하고있는것으로해석하였다. 단계별교류소자도에서다소원점을빗겨나는것은항자력이비교적높은적철석에의해야기되는것으로판단되는데, 이들고항자력성분의잔류자화는자화모멘트의크기도매우작을뿐더러방향도매우불안정하다. 이는퇴적이후토양에서다양한형태의 diagenesis 작용에의해형성된침철석혹은적철석등이비정질로형성되어있을가능성이있다. 이상의단계별소자거동에근거하여, 이연구에서는 250 Oe의결과를 2차자화광물의영향이제거된 1차자화광물의잔류자화기록으로간주하여채택하였다. 그림 3.3.2는연구지역의 u-channel 시료에대한잔류자화복각 ( 연보라 ), 편각 ( 비보정, 연청록색 ) 및모멘트 ( 황갈색 ) 변화결과를나타낸것이다. 이연구에서는채취한 u-channel 구간의상부 cm에서편각이상대적으로낮은이상대가발견되었다. 이구간을제외하면복각의주기변동은이후 5회의 cycle은오늘날지구자기장의변화규모와같다. 이 cm 구간에서는잔류자화모멘트가급격히증가하는데, 그하부구간에서잔류자화모멘트는현저히감소하는양상을나타낸다. 편각은 13-20cm 구간에서빠른변화가나타나며, 그아래구간에서는복각과유사한변동주기를보여준다. 일반적으로, 고고지자기학에서편각과복각의변동주기는수백년에서 1천년정도인것을고려한다면, 이 u-channel 구간에서는적어도 5천년이상의시간간격이있을수있다 토의 이자료에서상부약 10 cm 구간에서발견되는비록복각의이상대는최대 -20 나나타난다. 현시점에서이러한이상분포기록은지구자기장의불안정한

216 거동, 즉 excurtion일가능성이높으며, 현 Brunes 정자극기 (>778 kyr) 내에서전세계적으로 20여 event가보고되고있다 (Guyodo and Valet, 1999). excursi on은정체성쌍극자 (stationary geomagnetic dipole) 가약화되면서편각 / 복각이돌연불안정한방향을나타내는것으로때로는지구자기장의극성이현재와반대방향을나타내기도하는데, 수십년에서수천년이내에다시원방향으로회복된다. 이는지구자기장의극성과방향이정확히반대방향을간직한채지속되는지자기역전 (geomagnetic reversal, >1만년 ) 을가져오는 transition과는구별되는개념이다. 우리나라에서 excursion의발견은영일만해안가마산리일대에노출된비고결퇴적층에서 Blake event(118 kyr) 가발견 ( 심택모, 2006) 된적이있고, 최근울진일원의비고결퇴적물에서몇몇의 excursion으로의심되는기록들이보고된바있다 ( 이윤수와석동우, 미발표 ). 우리나라에서발견된 excursion event 중에서 Blake event(118 kyr) 와 Laschmp event(41 kyr) 가비교적안정된음의복각을나타내었는데, 이 2 event는전세계여러지역에서널리보고되어왔다 ( 예를들면, Zhu et al., 1994). 심택모 (2006) 은 20만년전부터기록된 excursion 으로, 우리나라에서보고된 Blake event 3번의역전이기록된것으로보고하였던바이를고려한다면, 이연구에서나타난이상대는잠정적으로 41,000년에있었던 Laschamp event에대비되는것으로해석한다. Laschamp event는 Bonhommer and Babkine(1967) 가프랑스중부의 Olby 현무암층으로부터처음보고하였으며, 이웃일본의 Biwa호에서도발견되었기때문에우리나라에서도발견될확률이많다. 만일이번연구퇴적물이 Lascha mp event에대비된다면, 연구지층의직상부에서 Laschamp event 직전에존재하는 32,000년전의 Mono Lake event도발견될확률도있기때문에, 이번연구결과가주목되는것도이때문이다. 하지만이번연구결과가지구자기장의 excursion 기록인지아닌지를판단하기에는완전한기록을수거하기위해연구 u-channel 구간보다상부의지층을추가채취하여확인하여야한다. 이를위해연구지역인호미곶단면노두상에서퇴적입자분포가조립질이기때문에고지자기연구대상으로한계가있는데, 주변에서동시기로대비할수있는중세립질의퇴적물노두가존재하는지

217 정밀조사가필요하다. 또한향후호미곶일대의각노두의 section 들을수집하 여종합자기층서기록을수집한후, 이들에대한자화기록을정밀검토및검 증작업이요구된다. o 참고문헌 : 심택모, 2006, 한반도동해안지역 ( 영일만일대 ) 해안단구의고지자기특성연구, 연세대학교박사학위논문, 85 p. Bonhommer, N. and Babkine, J Sur la presence d'aimantations inversees dans la Chaine des Puys. C.R. Acad. Sci. Paris, 264, 92. Guyodo, Y., and Valet, J.-P., 1999, Global changes in intensity of the Earth s magnetic field during the past 800 kyr: Nature, v. 399, p , doi: / Zhu, R.X., Zhou, L.P. Zhou, C. Laj, A. Mazaud, Z.L. Ding, 1994, "The Blake geomagnetic palarity episode recorded in Chinese loess", Geophys. Res. Let., 21, 단층의활동연대 단층대는단층활동직후생성된파쇄대를따라이동하는열수로부터일라이트, 일라이트 / 스멕타이트혼합층광물과같은다량의점토광물이생성될수있다. 특히다량의 K을함유하고있어 K/Ar 연대측정대상광물이될수있는일라이트는열수의지화학적특성 ( 온도, 압력, 화학조성 ) 에의해특정형태의폴리타입으로생성되는데, 이같은일라이트폴리타입연대를결정할수있다면, 단층의활동연대를결정할수있다. 그러나주변모암내백운모 (2M1 폴리타입 ) 가단층대에쇄설성으로혼재된다면, 또는다른시기에 1회이상의단층운동후지화학적조건이다른열수의유입에의해다른형태의폴리타입이생성되었다면, 단층점토는두개이상의생성연대를달리하는일라이트의혼합물로존재할것이며, 그연대는혼합연대로특정단층활동연대를지시하지않는다. 본연구에서는생성단층대일라이트의 1M, 1Md, 2M1 폴리타입특성

218 및함량분석, 그리고이들의혼합연대값을이용하여단층의활동및재활동 시기를결정하고자하였다 단층일라이트폴리타입혼합연대해석의기초이론 Pevear(1992) 는이와같은혼합물내각폴리타입생성연대를결정하는방법을제시하고, 속성작용을받은퇴적분지일라이트혼합물에적용하여속성작용에의해생성된자생 (Authigenic) 일라이트와주변암내쇄설기원일라이트의생성연대를각각결정하였다. 즉, 1Md 폴리타입을자생일라이트로, 2M 1 폴리타입을쇄설성일라이트로각각규정하고, 동일시료로부터 3개이상의점토입도를분리하여, 각각의입도별부정방위 X-선회절패턴으로부터앞에서언급한방법과같이 2M1 폴리타입의함량을정량분석하였다. 이들입도시료에대한 K-Ar 연대측정값과 2M1 폴리타입정량분석값을도시하여이들의일차회귀선 (Linear regression) 으로부터 1Md와 2M1 폴리타입의생성연대를결정하였다 (Pevear, 1992). 이경우는두개의폴리타입만이존재한다는가정에서적용될수있는방법이다. 단층활동연대를해석하기위해앞서언급된퇴적분지의속성작용연대결정에이용되었던연대해석방법이그대로단층활동연대결정에적용한연구사례들이보고되고있다 (Kralik et al., 1987; Tanaka et al., 1995; van der Pluijm e t al., 2001; Solum et al., 2005; Uysal et al., 2006). 즉, 위에서언급된바와같이동일시료로부터다른입도구간을갖는입도분리시료에대하여 X-선회절패턴을이용한각폴리타입의정량분석이이루어지고, 혼합연대측정값이분석된다면, 각폴리타입의생성연대결정이가능할것이다. 이들연구사례는모두단층대일라이트중 2M1 폴리타입이주변모암으로부터기원한것으로가정하고, 1M, 혹은 1Md 폴리타입만을단층대에서새로생성된일라이트로하여단층활동연대를결정하였다. 그러나단층대는퇴적분지와는달리단층대를따라서단층재활동이발생할수있으며, 따라서생성연대와생성조건을달리하는두개이상의단층생성일라이트의존재가능성이매우높으며, 쇄설성일라이트까지혼재할경우 3개이상의일라이트폴리타입이존재할수있다. 3개이상의폴리타입이혼합된시료의경우에는 3개이상의입도분리시료에

219 대한폴리타입정량분석과혼합연대가결정된다면다음의연립방정식으로부터각폴리타입의생성연대결정이가능하다. Xa 1Ta + Xb 1Tb + Xc 1Tc +... = T 1 Xa 2Ta + Xb 2Tb + Xc 2Tc +... = T 2 Xa 3Ta + Xb 3Tb + Xc 3Tc +... = T 3... 여기서 a, b, c... ; 대상시료내폴리타입 Ta, Tb, Tc; 폴리타입 a, b, c의생성연대 1, 2, 3... ; 대상시료로부터분리된입도 Xa 1, Xb 1, Xc 1, Xa 2, Xb 2, Xc 2, Xa 3, Xb 3, Xc 3; 각입도별폴리타입정량분석값 T 1, T 2, T 3; 각입도의혼합연대단층재활동에따른다른조건의열수이동에의해다른형태의폴리타입이생성되었다면, 이방법으로부터단층대의단층활동및재활동연대를결정할수있다 단층시료채취및연구방법 가. 시료채취단층활동연대결정을위한대상단층은충남당산정미면단층 (JM), 검조도단층 (GJD), 충북무극의음성단층 (MK), 그리고경기도연천단층 (YC) 으로각단층으로부터단층점토시료를채취하여입도분리, 일라이트폴리타입정량분석및 K/Ar 연대측정을실시하였다 ( 그림 3.4.1). 그림 대상단층및단층점토시료채취위치를나타낸지질도

220 나. 입도분리 그림 일라이트폴리타입 K/Ar 연대측정을위한단층시료입도분리및폴리타입정량분석실험과정모식도단층점토에대한연대측정을고려하여대상시료의입도를 <0.1μm, μm, 0.4 1μm 입도로분리하였다. 분리를위해액 40g의단층시료를 ph=9 N aco 3 용액에넣어 24시간이상진탕하여원심분리방법으로분리하였다. NaC O 3 용액의이용은점토광물의분산효과를향상시키는효과와함께 Illite 층간의 K이온의 gain/loss에따른 K-Ar 연대측정값의오류를최소화하는효과가있으며, <0.1μm 입도의 flocculation 및농축을위해사용하는 NaCl 포화용액또한동일한효과를수반한다. 입도분리된시료는동결건조를통해회수하였다 ( 그림 3.4.2). 다. X-선회절분석입도분리된단층점토시료에대하여정방위및부정방위시편을제작하여각각 XRD 분석을실시하였다. 정방위 XRD 분석을 Rigaku Minplex X-ray Diffr actometer System을, 부정방위 XRD 분석은방향성시편 Rigaku Micro-focused Multi-purpose X-ray Diffractometer System (VariMax-007HFM, Mo-target, Im aging Pate Detector) 를각각이용하여실시하였다. 특히 Micro-focused XRD System은극소량으로부정방위성을극대화할수있는장점이있다

221 라. SEM-EDS 분석대상시료를점성이매우낮은에폭시수지를주입, 진공상태에서경화한후박편을제작하였다. 박편에대해서는편광현미경및주사전자현미경 (SEM) 을이용하여단층점토의산출상태및특성을관찰하였다. 특히 SEM-BEI(Back-sca ttered Electron Image) 상관찰을통하여 K-Ar 연대측정대상광물인 illite의구조및산출특성을상세히관찰하여그생성단계를구분하였다. 또한 SEM-EDS(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 분석을실시, 생성단계를달리하는 Illite 광물의화학조성차이를확인하였다. SEM-EDS는 OXFOR D(model: INCA x-sight) EDS System이부탁된 JEOL LV-SEM(model: JSM LV) System을이용하였다. 마. 일라이트폴리타입정량분석일라이트폴리타입에서적층방식차이에의한원자위치의차이는 X-선회절패턴에서 (hkl) 회절선위치의차이를만들어폴리타입을구분할수있게하며, 각회절선의피크강도는각폴리타입의함량을정량할수있게한다 (Drits et al., 1993; Reynolds and Thomson, 1993). 그러나자연계에서일라이트는지질학적생성환경에따라 1Mc, 1Mt, 2M1 폴리타입의다양한조합의혼합물로나타날뿐아니라, Disordering을보여주는 1Md 폴리타입까지함께존재하고있어, 각폴리타입의함량을정량분석하기가매우어렵고복잡하게한다. 폴리타입을정량분석하는시도중 WILDFIRE (Reynolds, 1993, 1994) 를이용한 3-D X-선회절패턴의시뮬레이션에기초한방법이가장효율적인방법으로알려져있다. 먼저 Reynolds(1993, 1994) 의 WILDFIRE 에입력되는 X-선회절패턴시뮬레이션을위한변수중핵심변수들은다음과같다. Probability of zero rotation Probability of 120 rotation Fraction of n.60 degree rotation Proportion of cis-vacant layers Mean defect-free(coherence) distance Crystallite thickness(% expandability)

222 No. of unit cells along X(N 1) No. of unit cells along Y(N 2) No. of unit cells along Z(N 3) K and Fe fraction in the structure 위변수들의조합에따라다양한형태의폴리타입의 X-선회절패턴을시뮬레이션할수있다. 특히팔면체자리특성인 trans, 또는 cis 빈자리, 적층특성에따른 Disordering 정도에따른 (hkl) 회절패턴에서뚜렷한차이를보이고있어이를각폴리타입의정량분석에활용할수있다. 그림 3.4.3은 WILDFIR E 를이용하여 1M 폴리타입중 trans 빈자리를갖는 1Mt, cis 빈자리를갖는 1Mc, 그리고 2M1 폴리타입에대하여시뮬레이션을한결과이다. Grathoff and Moore(1996) 는측정된일라이트의 (hkl) 회절선피크강도와각폴리타입의 WILDFIRE 시뮬레이션결과를이용하여 1M, 1M d, 그리고 2M 1 폴리타입의상대함량을결정하는방법을제시하여성공적으로정량분석한바있다. 정량분석의일반적인과정은다음과같다. (1) 대상시료의부정방위시편을제작하여이에대한 X-선회절분석을실시한다. (2) 시료내존재하는폴리타입을동정한다. 특히 1M 폴리타입이 1Mt, 1M c 여부, 1M d 존재여부, 팽창도등을확인한다. (3) WILDFIRE 시뮬레이션을통해각폴리타입의적절한시뮬레이션 X-선회절패턴을결정한다. (4) 시뮬레이션을통해결정된폴리타입 X-선회절패턴사이의혼합비를달리하면서구한혼합 X-선회절패턴과측정한대상시료부정방위 X-선회절패턴의비교를통해적절한혼합비를결정한다. 그림 3.4.4는 1M t 와 2M 1 폴리타입사이의혼합비를달리한혼합 X-선회절패턴을예시한결과이다. 정확한일라이트폴리타입정량분석을위해서는최대한의부정방위 (hkl) 회절선을얻는것이매우중요하다. 이를위해충분한입도분리분말시료의 Back-packing mount 시료준비를통한범용 X-선분말회절분석법적용이가장일반적인방법이다. 제한된극소량의시료로부정방위 (hkl) 회절선을얻는방법으로는 Capillary tube를이용한 Micro-focused X-선분말회절분석이효과적으로활용될수있다

223 그림 WILDFIRE 프로그램을이용하여계산한 cis-/trans -1M, 2M1 일라이트폴리타입의시뮬레이션 XRD 패턴결과 그림 trans-1m(1mt) 와 2M1 폴리타입을혼합비를달리하여계산한 XRD 패턴예 일라이트폴리타입정량분석결과 가. 부정방위 X-선회절분석입도분리시료에대한부정방위 X-선회절분석결과를그림 3.4.5~8에도시하였다. 모든시료에서일라이트 2M1 및 1Md 폴리타입의존재가확인되었으며, 일부시료에서카올리나이트, 녹니석, 석영이소량함유되어나타난다. 일라이트 2M1 및 1Md 폴리타입의존재는추후상세연구를통해단층활동으로부터생성된것임이확인될경우 2M1 폴리타입을생성시킨최소 250 이상의고온열수와 1Md 폴리타입을형성시킨 열수가시기를달리하며단층대를따라유동하였음을지시하는것으로, 최소 2번의단층활성이있었음을지시할수있다. 입도증가에따른 2M1 폴리타입피크가보다뚜렷해지는경향이나타나며, 향후 2M1 및 1Md 폴리타입정량분석과 K-Ar 연대측정을실시할경우 2M1 및 1Md 폴리타입비율을달리하는혼합연대관계로부터각일라이트폴리타입의생성연대결정을통해단층활동및재활동연대를결정할수있을것으로판단된다

224 그림 GJD 입도분리시료의 부정방위 XRD 패턴 그림 부정방위 XRD 패턴 JM 입도분리시료의 그림 MK 입도분리시료의부정방위 XRD 패턴 그림 YC 입도분리시료의부정방위 XRD 패턴 나. 일라이트의산출상태 (SEM 관찰결과 ) Early dextral 단층점토 (YC-4) 에서는편광현미경및 SEM 관찰결과, 3-stage 의 Illite가관찰됨. 1st-stage Illite는단층내의석영이우세한역을치환하는결정질의 Illite이며, 2nd-stage Illite는 matrix 내에뚜렷한 lath형의결정질 Illi

225 te로나타남. 3rd-stage Illite는편광현미경에서입자크기확인이어려운대부분의세립질의 matrix aggregate로이루어져나타남 ( 그림 3.4.9, 10). Late dextral 단층점토 (YC-3) 에서는편광현미경및 SEM 관찰결과, 2-stage 의 Illite가관찰됨. 1st-stage Illite는단층내의석영이우세한역을치환하는결정질의 Illite이며, 2nd-stage Illite는편광현미경에서입자크기확인이어려운대부분의세립질의 matrix aggregate로이루어져나타남 ( 그림 , 12). 즉이시료에서는결정질의 Matrix Illite가나타나지않음. 그림 연천단층 Early dextral 단층 (YC-4) 시료의광현미경사진 그림 연천단층 Early dextral 단층 (YC-4) 시료의 SEM-BEI 사진 그림 연천단층 Late dextral 단층 (YC-3) 시료의편광현미경사진

226 그림 연천단층 Late dextral 단층(YC-3) 시료의 SEM-BEI 사진 이러한 결과는 연천단층 내 Illite가 최소 2번 이상의 다른 온도조건을 갖는 열수의 유입에 의해 생성되었음을 지시하는 것임. 즉, 이들 Illite의 생성연대는 단층의 활성연대와 매우 밀접함을 고려할 때, Illite 연대측정 결과로부터 단층 의 활성연대를 결정할 수 있음을 의미함. 다. 일라이트의 화학조성 연천단층(YC) 시료에 대하여서는 각 stage별 일라이트에 대한 SEM-EDS 분 석을 실시하여 그 결과를 M+-4Si4+-R2+ diagram(meuneir and Velde, 1989)에 도시하였으며(그림 ), 대략적인 일라이트 폴리타입을 구분하였다. Early dextral 단층점토(YC-4) 일라이트의 경우, 2nd-stage 결정질 일라이트(보라색) 는 2M1 폴리타입 영역에, 1st-stage의 석영 우세한 역을 치환하는 결정질의 일 라이트(연녹색)은 2M1과 1M 폴리타입 영역에 걸쳐서, 그리고 3rd-stage의 ma trix 일라이트(분홍색)는 1M 폴리타입 및 스멕타이트 영역으로 도시되었다(그 림 3.4.9). 반면에, Late dextral 단층점토(YC-3) 일라이트의 경우, 1st-stage의 석영 우세한 역을 치환하는 결정질의 일라이트(연녹색)은 2M1과 1M 폴리타입 영역에 걸쳐서, 그리고 2ndd-stage의 matrix 일라이트는 1M 폴리타입 및 스멕 타이트 영역으로 도시됨(그림 )

227 그림 연천단층의초기우수향그림 연천단층의후기우수향단층시료 (YC-4) 시료의일라이단층시료 (YC-3) 시료의일라이트화학조성을 M+-4Si4+-R2 트화학조성을 M+-4Si4+-R2 + diagram(meuneir and Veld + diagram(meuneir and Veld e, 1989) 에도시한결과. 보라색 e, 1989) 에도시한결과. 녹색원 ; 2nd-stage 결정질일라이원 ; 석영을치환하며생성된 1st 트, 녹색원 ; 석영을치환하며생 -stage 일라이트, 분홍원 ; 3rd 성된 1st-stage 일라이트, 분홍 -stage matrix 일라이트원 ; 3rd-stage matrix 일라이트 라. WILDFIREc를이용한폴리타입정량분석 Wildfire software를이용하여 2M1 및 1M 폴리타입의 XRD pattern을 simu lation 하여그이용하여혼합비율을달리하며각폴리타입의함량을정량분석하였다. 1M polytype의경우자연시료 1M 폴리타입이 1Mtrans인지, 1Mcis 인지를우선결정하고, ordering 정도를달리하여시료별로적절한 1Md polyty pe pattern을결정하였다. 2M1 폴리타입또한시료별피크세기등을고려하여적절한 simulated pattern을결정하였다. 시료별로결정된폴리타입end-memb er의 simulated XRD pattern를적절히혼합하여얻어진 XRD pattern과측정한 XRD pattern 결과와 matching을통해각분리입도별 2M1 폴리타입함량을정량분석하였다. 시료별정량분석결과를그림 에제시하였으며, 표 3.4.1에그결과를종합하였다. 모든시료에서입도구간이증가함에따라 2 M1 폴리타입의함량이증가하는것으로나타났다. 이들정량분석결과는각입도구간시료의 K/Ar 혼합연대값이분석될경우각폴리타입생성연대, 즉, 단층활동및재활동연대해석에활용되었다

228 그림 GJD-1-1(<0.1μm) X RD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 GJD-1-2( μ m) XRD 패턴과시뮬레이션 XR D 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 GJD-1-3( μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴 비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 GJD-1-4( μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴 비교를통한폴리타입정량분석결과

229 그림 MK-1-1(<0.1μ m) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 MK-1-2( μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 MK-1-3( μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 MK-1-4( μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 YC-4-1(<0.1μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 YC-4-2( μ m) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과

230 그림 YC-4-3( μ m) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 YC-3-2( μ m) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석결과 그림 YC-3-3( μm) XRD 패턴과시뮬레이션 XRD 패턴비교를통한폴리타입정량분석표 단층시료의입도별일라이트폴리타입에대한정량분석결과 Sample No. GJD-1 MK-1 YC-4 YC-3 Relative polytype content Size fraction(μm) 2M 1 1M+1M d < < <

231 3.4.4 일라이트혼합연대해석에의한단층활동및재활동연대현재 GJD, JK 시료에대해서는연대측정이진행중이며, K/Ar 연대측정결과가나온연천단층 5개입도분리시료에대한연대측정결과는다음의표 2와같다. YC-3과 YC-4 모두에서입도증가에따라연대가증가하는경향을보인다. 연대측정결과와앞서 Wildfire를이용해서결정한각시료의 2M 1 폴리타입함량을그림 와같이도시함으로써순수 1M d 및 2M 1 폴리타입생성연대를유추할수있다. 그림 도시결과로부터유추된연천단층의활성연대는일라이트 2M 1 폴리타입을형성시킨약 Ma, 1M d 폴리타입을형성시킨 77.7Ma, 62.6Ma 두번의시기에상대적으로다량의열수를이동하게한큰규모의단층활동성이있었음을유추할수있다. 표 연천단층입도분리시료의 K/Ar 연대측정결과 No. Sample Name Size Faction K-Ar Age(Ma) 1 <0.1μm - 2 YC-3 0.1μm-0.4μm 70.2± μm-1.0μm 74.1±1.7 4 <0.1μm 82.3±1.8 5 YC-4 0.1μm-0.4μm 87.6± μm-1.0μm 94.2±2.0 그림 YC-3 및 4 입도분리시료들의 2M1 폴리타입함량과 K/Ar 연대측정 결과를도시하고, 이를이용하여단층의활동및재활동시기를결정한결과. 파란색원 ; 초기우수향단층 (YC-4), 주황색원형 ; 후기우수향단층 (YC-3)

232 o 참고문헌 : Drits, V.A., Weber, F., Salyn, A.L., and Tsipursky, S.I., "X-ray identification of one-layer illite varieties: application to the study of illites around urani um deposits of Canada", Clays and Clay Minerals, v.41, pp.389~398, Grathoff, G.H. and Moore, D.M., "Illite polytype quantification using Wildfir e calculated X-ray diffraction patterns", Clays and Clay Minerals, v.44, pp. 835~842, Kralik, M., Klima, K., and Riedmüller, G., "Dating fault gouges", Nature, v. 327, pp.315~317, Meunier, A. and Velde, B., "Solid solution in I/S mixed layer minerals and illite", American Mineralogist, v.74, pp.1106~1112, Pevear, D.R., Illite age analysis, "a new tool for basin thermal history analy sis", In:Kharaka, Y.K., Maest, A.S. (eds) Proc 7th Int Symp on water-rock interaction, Balkema, Rotterdam, pp.1251~1254, Reynolds, R.C.Jr., "Three-dimensional X-ray powder diffraction from disorde red illite: Simulation and interpretation of the diffraction patterns, In: Rey nolds R.C. and Walker, J.R.(eds.) Computer application to X-ray powder diffraction analysis of clay minerals", Clay Minerals Society workshop lect ures, Boulder CO. v.5, pp.43~78, Reynolds, R.C.Jr., WILDFIRE: a computer program for the calculation of three di mensional X-ray diffraction patterns of mica polytypes and their disordered varia tion, 8 Brook Rd, Reynolds, R.C.Jr. and Thomson, C.H., "Illite from the Postdam sandstone of New York: A probable noncentrosymmetric mica structure", Clays and Cl ay Minerals, v.42, pp.66~72, Solum, J.G., van der Pluijm, Peacor, D.R., "Neocrystallization, fabrics and ag e of clay minerals from an exposure of the Moab Fault, Utah", J. Structur al Geology, v.27, pp.1563~1576, Tanaka, H., Uehara, N., and Itaya, T., "Timing of the cataclastic deformatio

233 n along the Akaishi tectonic line, central Japan", Contrib. Mineral. Petrol., v.120, p.150~158, Uysal,I.T., Mutlu, H., Altunel, E., Karabacak, V., and Golding, S.D., "Clay m ineralogical and isotopic(k-ar, δ18o, δd) constraints on the evolution of t he North Anatolian Fault Zone, Turky", van der Pluijm, B.A., Hall, C.M., Vrolijk, P.J., Pevear, D.R., and Covey, M. C., The dating of shallow faults in the Earth's crust. Nature, v.412, p ,

234 제 4 장정보전달체계구축 4.1 활성단층 DB 구축 우리나라의활성단층에대한조사연구는 1990년대초반에제4기단층운동의증거가한반도남동부지역에서확인된후본격적으로진행되기시작하였으며, 조사결과들은연구논문및보고서의형태로발표되어왔다. 최근들어원자력발전소의증설을위한부지고유의활동성단층평가규제기술을개발하기위해원전부지인근의제4 기단층관련지질정보를체계적으로 DB화하기시작했다 ( 임창복외, 2006). 원전부지인근의활동성단층평가기반을위한제4 기단층관련지질정보들로는단층위치, 단층으로부터발전소부지의거리, 단층주변의지질개요, 모암의지질및생성환경, 단층의연장 ( 길이 ), 절대연대시료위치를포함한단층혹은단구노두사진, 연대측정자료 ( 모암, 단층비지 ) 등이다. 한국지질자원연구원에서는 2006년 11월부터 2009년 4월까지한반도남동부지역에대한제4기단층들의단층변수를체계적으로조사 분석하여, 객관적으로검증된자료에대해서종합적인단층변수 DB를구축하였다 ( 기원서외, 200 9). 한반도남동부지역제4 기단층변수 DB는단층ID, 단층명, 행정구역, 단층위치, 단층의연장, 주향 / 경사, 단층조선, 이동감각, 모암암상, 연대측정물질, 연대측정방법, 연대, 변위기준, 변위량, 변위속도, 평균재발주기, 참고문헌및관련그림 / 사진등으로구성되어있으며, 약 50여개지점에대한단층변수 D B가구축되어있다. 일본의경우 AIST의활성단층연구센터를중심으로활성단층조사연구를수행하고있으며, 조사연구자료를체계적으로 DB화하여활용하고있다. AIST 의활성단층 DB 구조는그림 4.1.1과같으며, 크게 9개분야에 65개의데이터베이스테이블과약 600여개의자료항목으로구성되어있다. 활성단층 DB의주요구성항목은표 4.1.1과같다. 1차년도 (2009) 에설계한활성단층 DB 구조는한국지질자원연구원의제4 기

235 단층변수 DB의구성항목을기반으로하였다. 활성단층 DB설계는단층의활동도, 확실도, 토양층서, 토양심도, 지형특성, 항공사진번호, 지진정보 ( 위치, 강도, 발생일 ), 트렌치정보 ( 위치, 공사기간, 현장사진, 스케치그림, 설명 ), 시추정보 ( 위치, 공사기간, 시추주상도, 시추코어사진, 현장사진, 설명 ) 등을추가하여입력할수있도록하였다 ( 표 4.1.2, 그림 4.1.2). 표 일본 AIST의활성단층 DB 주요구성항목 분류사용자조사지입력조사연구활단층활동성평가변위기준변위 Event 문헌 사용자 ID, 성명, 소속, 등록일자등 위치, 조사지명, 단층번호, 단층명등 주요항목 조사번호, 등록 / 갱신일자, 연구방법, 조사연구문헌등 활단층명, 단층형, 역사지진, 경사방향, 변위, 평균변위속도등 단층길이, 단층대, 단층형, 주향 / 경사, 평균변위, 변위융기측방향, 평균활동, 장래활동확률 등 단구, 변위기준분류, 14 C 연대시료명 / 종류, 14 C 연대, 고고유물, 14 C 연대측정방법, 14 C 연대 교정, 테푸라연대등 상하변위방향, 변위량 ( 주향 / 경사, 상하폭 ), 변위형, 주단층, 부단층등 신규등록 / 갱신일자, 설명, 역사지진, 변위, 문헌등 도표, 서지정보등 분류 단층 연대측정 그림 참고문헌 항목 단층 ID, 단층명, 도폭명, 행정구역명, 위치 ( 위도, 경도 ), 연장길이, 주향, 경사, 단층조선, 단층형, 변위기준, 변위량, 평균변위속도, 평균재발주기, 기반암, 확실도, 활동도, 토양층서, 토양심도, 지형특성, 항공사진번호, 종합설명 물질, 방법, 연대, 참고문헌 사진, 도면등 문헌 표 활성단층 DB 구성항목 트렌치정보위치 ( 위도, 경도 ), 공사기간, 설명, 그림 ( 현장사진, 스케치 ) 시추정보위치 ( 위도, 경도 ), 공사기간, 설명, 그림 ( 주상도, 코어사진, 현장사진 ) 활성단층 DB 는 GIS 기반으로입력하고, 관리할수있도록하였으며, 이를 위해 ArcGIS 소프트웨어를사용했다. 활성단층 DB 의공간객체타입은크게점 (point) 과선 (line) 으로구성되며, 단층노두에대해서는점 (point) 으로, 단층의 연장과광역주요단층에대해서는선 (line) 으로정의했다. 활성단층정보를도면 상에도시하기위해서기본도로서음영기복도, 지질도, 행정구역도를사용했 다. 음영기복도는 ASTER 위성영상으로부터추출한 GDEM(Global Digital Ele vation Model) 을사용하여한반도지역을대상으로태양방위각과고도를각각

236 315 /45 로설정하여제작하였다. ASTER GDEM은일본경제산업성과미국 NASA에의해제작되었으며, 전지구관측시스템 (GEOSS: Global Earth Observa tion System of System) 구축에활용도록제작되었다. ASTER GDEM의수평해상도는 30m/grid로되어있으며, WGS84 위경도좌표체계로되어있다. 일반사용자는일본의 ERSDAC(Earth Remote Sensing Data Analysis Center) 과미국 NASA의 LP DAAC(Land Process Distributed Active Archive Center) 로부터인터넷을통해다운로드받아무료로활용할수있다. 활성단층정보 DB를구축하기위해사용한기본주제도로수치표고모델 (DEM), 음영기복도, 지질도, 행정구역도, 지형도등이사용되었다. 단층조사를통해단층노두, 단층의연장, 지형분류도 DB가구축되었다. 구축된 DB 현황은표 4. 그림 활성단층 DB 구조 1.3과같다. 표 활성단층 DB 및관련주제도목록 주제도명 공간객체타입 비고 수치표고모델 (DEM) GRID(30m) 그림 음영기복도 GRID(30m) 그림 광역시도행정구역도 면 (polygon) 그림 : 100만지질도 면 (polygon) 그림 지질음영기복도 GRID(30m) 그림 조사대상단층분포 선 (line) 그림 단층노두위치도 (118개) 점 (point) 그림 조사대상단층목록 - 표 단층노두목록 - 표 ArcGIS 기반으로구축된활성단층 DB 결과 점 (point), 선 (line), 면 (polygon) 그림 진현-마동, 말방-활성, 외동-입실-장항단층노두일대의단층의연장 선 (line) 그림 벽계단층노두일대의단층의연장 선 (line) 그림 보경사, 유계, 반곡단층노두일대의단층의연장 선 (line) 그림 도야, 좌동, 화정단층노두일대의단층의연장 선 (line) 그림

237 그림 수치표고모델 (DEM) 그림 음영기복도 그림 광역시도행정구역도 그림 :100 만지질도

238 표 조사대상단층목록, 2012 년 5 월기준 번호 단층명 활성유무 판단근거 번호 단층명 활성유무 판단근거 1 추가령 O ESR 20 홍성 X 기반암 2 포천 X 기반암 21 십자가 O ESR 3 왕숙천 O ESR 22 예산 X 기반암 4 인제 O 지형변위 23 당진 X 기반암 5 금왕 O ESR 24 유성 X 기반암 6 오십천 O ESR 25 신령 X 기반암 7 매화 O ESR 26 달성 X 기반암 4기층변위, 8 울산 O 단층노두, 27 달성 X 기반암 연대측정 9 우보 X 기반암 28 형산 X 기반암 10 팔공산 X 기반암 29 회리 X 기반암 11 일광 O ESR, 단층노두 30 아리말 X 기반암 12 밀양 X 기반암 31 광주 O ESR( 용담 ) 13 모량 O 4기층변위 32 전주 O ESR 14 동래 X 기반암 33 영광 X 기반암 15 마읍천 X 기반암 34 화순 X 기반암 4기층변위, 16 양산 O 단층노두, 35 보성 X 기반암 연대측정 17 장대 O 지형변위 36 정읍 X 기반암 18 장대 O 지형변위 37 기린봉 O ESR 19 의당 X 기반암 38 마분동 O ESR 그림 지질음영기복도

239 그림 단층노두위치도 그림 조사대상단층분포 표 단층노두목록, 2012 년 5 월기준 번호 단층노두명 소재지 경도 위도 단층형 1 진현1 경북경주시진현동 제4 기 2 진현2 경북경주시진현동 제4 기 3 마동1 경북경주시하동 ESR연대측정 4 마동2 경북경주시하동 제4 기 5 마동3 경북경주시하동 제4 기 +ESR연대측정 6 하정 경북포항시구룡포읍하정리 제4 기 7 푸르뫼 경북경주시외동읍진현동푸르뫼마을 제4 기 8 신계 경북경주시외동읍신계리 ESR연대측정 9 장항1 경북경주시양북면장항리장항사지 제4 기 +ESR연대측정 10 나주1 전남나주시송월동나주초교남쪽 300m 기반암 11 나주2 전남나주시다시면운봉리백룡제 기반암 12 구산 경북울진군근남면구산리 제4 기 +ESR연대측정 13 평해 경북울진군평해읍오곡리 제4 기 +ESR연대측정 14 자부터 경북영덕군영덕읍화수리자부터고개인근 제4 기 +ESR연대측정 15 보경사 경북포항시송라면중산리 제4 기 16 반곡 경북포항시신광면반곡리 ESR연대측정 17 벽계 경북경주시강동면단구리벽계 제4 기 +ESR연대측정 18 말방 ( 활성리 )3 경북경주시외동읍활성리 ESR연대측정 19 말방5 경북경주시외동읍활성리 제4 기 20 말방1 경북경주시외동읍말방리 ESR연대측정 21 말방7 경북경주시외동읍말방리 제4 기

240 번호 단층노두명 소재지 경도 위도 단층형 22 사곡지1 경북경주시외동읍말방리 기반암 23 사곡지2 경북경주시외동읍말방리 제4 기 24 사곡지3 경북경주시외동읍말방리 기반암 25 절골 경북경주시외동읍말방리 제4 기 26 탑번디기 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 27 개곡1 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 28 개곡2 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 29 개곡3 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 30 개곡4 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 31 개곡5 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 32 개곡6 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 33 개곡8 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 34 탑골 경북경주시마동 제4 기 35 장항2 경북경주시양북면장항리장항사지 기반암 36 장항3 경북경주시양북면장항리장항사지하천 기반암 37 입실1 경북경주시외동읍입실리 ESR연대측정 38 입실2 경북경주시외동읍입실리 제4 기 39 입실3 경북경주시외동읍입실리 제4 기 40 외동1 경북경주시외동읍입실리 제4 기 41 외동2 경북경주시외동읍입실리 제4 기 42 외동3 경북경주시외동읍입실리 기반암 43 영광1 전남영광군영광읍학정리불갑저수지북쪽 기반암 44 영광2 전남영광군염산면봉남리 기반암 45 영광3 전남영광군묘량면월암리 기반암 46 광주1 전남담양군봉산면와우리 기반암 47 광주2 광주서구마륵동월암 기반암 48 광주3 전남영암군신북면장산리 기반암 49 광주4 해남군황산면연호리오호제 기반암 50 순창1 전남순창군풍산면한내리 기반암 51 순창2 전남화순군한천면고시리 기반암 52 순창3 전남해남군송지면땅끝마을 기반암 53 보성1 전남보성군회천면영천리양동봇재휴게소 기반암 54 보성2 전남보성군문덕면덕치리 기반암 55 보성3 전남순천시송광면오봉리 기반암 56 말방2 경북경주시외동읍말방리 제4 기 57 영광4 전남장성군동화면동화리 기반암 58 정읍1 전남영광군불갑면생곡리 기반암 59 정읍2 전남장성군삼계면죽림리 기반암 60 정읍3 전북고창군고창읍월산리 기반암 61 정읍4 전북정읍시삼산동 기반암 62 전주1 전북정읍시칠보면반곡리벌수마을 기반암 63 전주2 전북완주군구이면장파재 기반암 64 전주3 전북전주시남노공동마당재남동쪽 기반암 65 전주4 전북전주시덕진구색장동막은담이재 기반암 66 무안1 전남무안군청계면남성리 기반암

241 번호 단층노두명 소재지 경도 위도 단층형 67 무안2 전남함평군월야면영월리 기반암 68 무안 3 전남장성군장성읍영천리 기반암 69 무안 4 전남무안군청계면태봉리 기반암 70 수렴경북경주시양남면수렴리 제 4 기 +ESR 연대측정 71 덕곡 ( 하저 ) 경북영덕군강구면하저리 제 4 기 +ESR 연대측정 72 유계경북포항시청하면유계리 제 4 기 +ESR 연대측정 73 갈곡 1 경북경주시천북면갈곡리 제 4 기 74 갈곡 2 경북경주시천북면갈곡리 제 4 기 75 갈곡 3 경북경주시천북면갈곡리 제 4 기 76 왕산경북경주시암곡동왕산 제 4 기 +ESR 연대측정 77 푸르뫼 ( 진티 ) 경북경주시진현동진티 제 4 기 78 감산사 ( 괘릉 ) 경북경주시외동읍괴릉리 제 4 기 +ESR 연대측정 79 화정 2 울산시북구농소 2 동화정 제 4 기 80 차일울산시북구창평동차일 제 4 기 81 도야부산시기장군장안읍명례리 ESR 연대측정 82 좌동부산시기장군장안읍좌동리 ESR 연대측정 83 오어사경북포항시오천읍항사리 제 4 기 +ESR 연대측정 84 구만경북포항시대보면구만리 제 4 기 85 화정 1 울산시울주군서생면화정리 ESR 연대측정 86 산방산제주도서귀포시안덕면사계리 제 4 기 87 읍천경북경주시양남면나아리 제 4 기 88 이화울산시북구농소 2 동이화 ESR 연대측정 89 상천 1 울산시울주군삼남면상천리 ESR 연대측정 90 상천 2 울산시울주군삼남면상천리 제 4 기 91 가천 1 울산시울주군삼남면상천리 ESR 연대측정 92 가천2 울산시울주군삼남면상천리 ESR연대측정 93 월평1 경남양산시하북면순지리월평 제4 기 94 월평2 경남양산시하북면순지리월평 제4 기 95 신화 ( 신화리 ) 경남울산시울주군삼남면신화리 제4 기 96 원원사 경북경주시외동읍모화리 제4 기 +ESR연대측정 97 조일 울산시울주군삼남면조일리 제4 기 +ESR연대측정 98 연봉 울산시울주군삼남면방기리 제4 기 99 웅상 경남양산시하북면백록리 ESR연대측정 100 교동 경남울산시울주군삼남면교동리 ESR연대측정 101 다방 경남양산시동면다방리 ESR연대측정 102 개곡7 경북경주시외동읍개곡리 제4 기 103 신화 ( 교동리 ) 경남울산시울주군삼남면교동리 제4 기 104 용담Ft-2 전북진안군용담면호계리 ESR연대측정 105 벽계Ft-1 경북경주시강동면단구리벽계 ESR연대측정 106 십자가 Ft-1 충남부여군석성면십자가리 ESR 연대측정 107 십자가 Ft-2-2 충남부여군석성면십자가리 ESR 연대측정 108 비봉 Ft-2 전북익산시왕궁면호산리 ESR 연대측정

242 번호 단층노두명 소재지 경도 위도 단층형 109 구이Ft-2 전북완주군상관면신리 ESR연대측정 110 연천 (CHU11-1) 경기도연천군연천읍 ESR연대측정 111 연천 (CHU11-2-1) 경기도연천군연천읍 ESR연대측정 112 연천 (CHU12) 경기도연천군연천읍 ESR연대측정 113 금왕 (Hysu1) 강원도횡성군공근면가곡리 ESR연대측정 114 금왕 (H003) 강원도홍천군서석면어론리 ESR연대측정 115 칠포 경북포항시흥해읍칠포리 기반암 116 가음1 경북군위군고로면석산리 기반암 117 가음2 경북군위군고로면낙전리 기반암 118 군위 경북군위군군위읍정리 기반암 그림 ArcGIS 기반활성단층 그림 진현 - 마동, 말발 - 활 DB 구축결과 성, 외동 - 입실 - 장항단층노두 일대의단층의연장 ( 빨간색 선 ), 울산단층 ( 파란색선 ) 그림 벽계단층노두일대의 그림 보경사, 유계, 반곡단 단층의연장 ( 빨간색선 ), 양산 단층 ( 파란색선 ) 층노두일대의단층의연장 ( 빨 간색선 ), 양산단층 ( 파란색선 )

243 그림 도야, 좌동, 화정단층 노두일대의단층의연장 ( 빨간 색선 ), 일광단층 ( 파란색선 ) 4.2 웹기반활성단층정보시스템개발 일본 AIST의활성단층및지진연구센터 (AFERC: Active Fault and Earthqu ake Research Center) 에서는일본전역에대한활성단층정보를웹사이트를통해정보를제공하고있으며, 지속적으로자료를업데이트하고있다. 그림 4.2.1는일본활성단층정보를제공하고있는웹사이트의메인화면이다. 단층정보 ( 단층세그먼트단위로구성되어있음 ) 검색은구글맵을기반으로검색영역을지정하여검색할수있으며, 단층명또는단층변수를입력하여원하는단층정보를검색할수있다 ( 그림 4.2.2). 또한구글맵에 1:20만지질도를중첩할수있는기능을제공하여해당지역의지질을파악할수있다. 구글맵검색화면에서검색하고하는지역을지정하여검색을하면그림 4.2.3과같이검색된단층의목록이화면에표시가되며, 조사사이트에대한상세정보를검색할수있다 ( 그림 4.2.4). 여기에서는모두 42개항목에대한단층변수정보를제공하고있다 ( 표 4.2.1). 미국 USGS의 Geologic Hazards Science Center에서는웹사이트를통해활성단층 (Quaternary fault) 정보를제공하고있다 ( 그림 4.2.5). 미국도일본과같이구글맵을기반으로단층정보를제공하고있으며, 지도상에서검색하고자하는지역으로이동하여단층세그먼트를클릭하면단층명 (name), 연대 (age), 이동률 (slip rate), 이동감각 (slip sense), 그리고상세정보와연결되어있는 data

244 link 화면이나타난다 ( 그림 4.2.6). data link 를클릭하면단층세그먼트에대한 상세한정보를파악할수있다. 여기에는자료를작성한기관과인용정보를 비롯하여 19 개항목에대한단층변수정보를제공하고있다 ( 표 4.2.2). 표 일본 AIST 웹사이트에서제공하는활성단층변수항목 No Data Field Name No Data Field Name 1 number of behavioral segment 14 rupture BPT 2 name of behavioral segment 15 probability(%) Poisson 3 trend 16 no. of locality 4 dip 17 latitude (N) 5 length(km) 18 longitude (E) 6 fault type 19 precision 7 upthrown side 20 Invetigation method 8 slip rate (m/ky) 21 site investigator 9 slip per event (m) 22 year of investigation 10 recurrence interval (ky) 23 * displacement 11 age of the last field data 24 sample of radiocarbon dating 12 faulting historic record 25 faulting events 13 elapsed time rate - * displacement No Data Field Name No Data Field Name 1 no. of locality 10 fault type 2 method 11 vertical 3 stratigraphy 12 amount of strike-slip 4 age of reference 13 displacement (m) horizontal compression 5 displacement 14 net slip 6 type of displacement 15 vertical 7 strike 16 slip rate strike-slip 8 dip 17 (m/kyr) horizontal compression 9 main/sub trace 18 net slip 표 미국 USGS 웹사이트에서제공하는활성단층변수항목 No Data Field Name No Data Field Name 1 Synopsis 11 Paleoseismology studies 2 County(s) and state(s) 12 Geomorphic expression 3 AMS sheet(s) 13 Age of faulted surficial deposits 4 Physiographic province(s) 14 Historic earthquake 5 Reliability of location 15 Most recent prehistoric deformation 6 Geologic setting 16 Recurrence interval 7 Length(km) 17 Slip-rate category 8 Average strike 18 Date and Compiler(s) 9 Sense of movement 19 References 10 Dip Direction

245 그림 일본 AIST의활성단층정보제공웹사이트 ( 02.ibase.aist.go.jp/activefault /index_e.html) 그림 지질도가중첩된구글맵 을기반으로한단층정보검색, AIST 그림 면, AIST 단층정보검색결과화 그림 조사사이트에대한상 세단층정보, AIST 그림 미국 USGS의제4기단층정보제공웹사이트 ( rthquake.usgs.gov/hazards/qf aults/imsintro.php) 그림 구글맵을기반으로한 단층정보검색화면, USGS

246 그림 상세단층정보검색결그림 활성단층정보제공시스과화면, USGS 템구조도본연구에서는 Open Source 기반의 DBMS와 Map Server를사용하여활성단층정보를제공할수있는시스템을구축할계획이다. 1차년도 (2009년) 에는웹GIS기반활성단층정보제공시스템을설계하였으며, 2차년도 (2010년) 에시범시스템을개발하였다. 3차년도 (2011년) 에는시스템개발을완료하고, 소방방재청의지진방재정보시스템과연계할수있도록기반을마련하였다. 지진방재정보시스템과의연계를위하여 OGC( 국제지리정보컨소시엄 ) 표준인 WMS(Web Map Service) 와호환되도록국제표준을준수하여개발하였다. 그림 4.2.8은활성단층정보제공시스템의구조도로활성단층정보와기본주제도를관리하는 DBMS와 DBMS로부터지도이미지를추출하여웹으로제공할수있도록하는 Map Server, 그리고최종사용자가정보를검색할수있는홈페이지로구성된다. 그리고 AJAX 웹개발기법을통해 Google Map에서제공하는위성영상과지도를사용할수있도록개발하였다. 웹기반활성단층정보시스템은오픈소스기반으로개발되었으며, GIS 맵서버는 Geoserver, 사용자인터페이스는 OpenLayer, 그리고 DBMS는 PostgreSQ L이사용되었다. 웹기반활성단층정보시스템의영문명칭은 Active Fault Information System (AFIS) 이며, URL은 이다. 본활성단층정보시스템은일반인들에게는정보제공을하지않을계획이다. 그림 4.2.9는웹기반활성단층정보시스템의메인화면으로주요메뉴는 AFIS소개, 활성단층조사, 활성단층검색, 이용안내로구성되어있다. 오른쪽중간부분에활성단층검색할수있

247 는활성단층검색기능을배치하였다. AFIS소개에서는웹기반활성단층정소시스템에대한소개및공지사항안내에대한정보를제공하고, 활성단층조사항목에서는활성단층정의, 활성단층조사방법및기준, 변위지형용어소개, 한반도광역선구조도에대한정보를제공한다. 활성단층검색항목에서는일반검색과지도검색방법으로활성단층을검색할수있으며, 이용안내항목에서는웹기반활성단층정보시스템에대한전반적인이용안내를서비스한다. 그림 웹기반활성단층정보시스템메인화면그림 은웹기반활성단층정보시스템이용자들에게활성단층에대한전반적인내용을이해하기쉽도록정리하여제공하는활성단층조사에대한화면들이다. 여기에는활성단층에대한정의와국내활성단층연구현황에대한요약자료와활성단층조사방법및기준을조사단계별로알기쉽게정리하여제공한다. 활성단층조사단계는 1 기자료수집, 정리, 및검토, 2 지형분석및조사, 3 상세지형및지질조사, 4 활성단층조사에따름시추조사, 5 활성단층트렌치조사를수행하게되면필요시지구물리탐사를실시한다. 마지막으로조사단계에서수집한자료들을종합적으로검토하고해석하여활성단층의확실도와활동도기준에따라확실도와활동도를정하게되며, 최종적으로활성단층지도를제작한다. 변위지형용어항목에서는단층운동에의하여형성되는단층애, 삼각말단면, 단층열곡, 폐새구, 수계회절및수평이동등여러가지형태의지형특성을다양한그림과함께용어에대한설명을제공한다. 선구조도항목에서는한반도에대한광역선구조도에대한설명을한반도지체구조분할구및광역제4 기단층도와함께제공한다. 추가령단층대에는추가령단층, 예성강단층, 포천단층,

248 왕숙천단층, 당진단층이있으며, 양산단층대에는양상단층, 동래단층, 일광단층, 울산단층이있다. 이외에영일만단층대와아산만단층대가있다. 활성단층검색항목에는활성단층존재하는지역의주소, 위경도좌표, 단층노두명, 단층노두가있는소단층과대단층명을입력하여검색할수있는일반검색방법과, 지도를기반으로활성단층을검색할수있는지도검색방법이있다 ( 그림 ). 일반검색은활성단층정보시스템의메인화면에서도가능하다. 예를들어일반검색에서주소항목에경북경주시에분포하는단층을검색하면그림 (a) 와같이단층목록이검색된다. 그리고위경도좌표범위, 단층노두명, 대단층명을입력하면해당하는지역의단층이각각그림 (b), 그림 (c), 그리고그림 (d) 와같이검색된다. 검색목록의우측에있는상세지도를클릭하면그림 과같이해당단층이위치한지도로이동하여지형과지질을함께파악할수있다. 지도검색방법을통한단층검색은먼저검색하고자하는단층이속한대단층을선택하면해당하는대단층에속한단층들이그림 과같이검색된다. 웹기반활성단층정보시스템은사용자분류별로 DB정보에대한접근이제한되어있다. 일반사용자그룹은단층에대한주소, 좌표, 단층형, 기반암등극히일부 DB항목에대한정보만을접근할수있으며, 허가된전문가그룹은일반사용자그룹이접근할수있는주소, 좌표, 단층형, 기반암정보뿐만아니라단층의길이, 주향 / 경사, 단층조선, 변위기준및변위, 평균변위, 확실도, 활동도, 기반암심도, 지형특성, 연대측정정보, 트렌치정보, 시추정보, 참고문헌등보다자세한 DB정보에접근할수있다. 단층에대한자세한설명서는 PDF 파일로연결하여단층에대한보다상세한자료를다운받아볼수있다. 또한구글맵을통해상세지형정보와위성영상을함께검색할수있다 ( 그림 ). 웹기반활성단층정보시스템은개방형지리정보시스템표준을기반으로프로그램모듈간추상화인터페이스를두어프로그램의가독성 (readability), 유지보수성을고려하여개발되었다. 시스템관리자는활성단층정보레이어및속성별로새로운정보를입력 / 변경 / 삭제할수있으며, 관리자가활성단층레

249 이어중포인트레이어에대한심볼을 PNG, JPG 형태포맷의그림파일로추 가할수있도록개발되었다 ( 그림 ). (a) (b) (c) (d) 그림 활성단층조사에대한소개, (a) 활성단층정의, (b) 조사방 법및기준, (c) 변위지형용어, (d) 선구조도 (a) (b) 그림 활성단층검색화면, (a) 일반검색, (b) 지도검색

250 (a) (b) (c) (d) 그림 일반검색방법에의한단층검색결과, (a) 주소 ( 경북경주시 ) 에의한검색, (b) 위경도 (129.0, 35.0 ~ 130.0, 36.0) 좌표에의한검색, (c) 단층노두명 ( 진현단층 ) 에의한검색, (d) 대단층명 ( 울산단층 ) 에의한검색 그림 상세지도이동, 검색된단층이위치하고있는지역으로이동하여지형과지질을함께파악할수있음 그림 지도검색방법에의한 단층검색결과, ( 예 ) 울산단층

251 (a) (b) 그림 구글맵과함께단층상세정보검색, (a) 구글지형정보, (b) 구글위성영상및상세한단층정보를담고있는 PDF파일 (a) (b) 그림 활성단층정보시스템관리자기능, (a) 단층및단층노두정보관리화면, (b) 단층노두속성정보입력및수정화면 o 참고문헌기원서, 김유홍, 이홍진, 조등룡, 김복철, 송교영, 고희재, 이사로, 연연광, 황세호, 박권규, 성낙훈, 한반도남동부제4 기단층변수조사및 DB 구축, IP (1), 한국지질자원연구원, pp.327, 임창복, 김효정, 윤철호, 최강룡, 현창헌, 이상국, 심택모, 노명현, 이현우, 최호선, 김문수, 진소범, 이윤근, 박동극, 박종석, 정재혁, 안수연, 활성단층평가기준및 DB구축연구, 한국원자력안전기술원 KINS/GR-333, Active Fault Database of Japan, AIST, ult/index_e.html, accessed 05/07/2012. Quaternary Faults Web Mapping Application, USGS, gov/hazards/qfaults/imsintro.php, accessed 05/07/

252 제 5 장활성단층지도제작안 5.1 활성단층조사기준 활성단층연구사국내의활성단층은 1992년일본교또대학의 OKADA 교수에의하여양산단층대가통과하는양산시월평마을에서처음으로확인되었다. 그후, 방사성폐기물관리시설지구부지특성평가 ( 굴업도 ) 연구 ( ) 를통하여최초로해저활성단층이발견되었다. 그후국내에서는원전주변을중심으로지속적인연구가수행되어왔으며, 지금까지원자력발전소주변에약 50여이상지점에서활성단층노두가알려져있다. 아래 1994년부터수행되어온활성단층연구사업은다음과같다 (1) 1994~1995 : 방사성폐기물관리시설지구부지특성평가 ( 굴업도 )( 한국지질자원연구원 )/ 중저준위방사성폐기물처분장부지조사. 굴업도방사성폐기물처분장부지조사중해저물리탐사결과, 활성단층의징후를보이는 4조의단층발견으로인하여부지취소결정 (2) 1995~1998 : 양산단층을고려한설계기준지진의재평가 ( 한국지질자원연구원 )/ 양산단층계종합평가. 월성원자력발전소와양산단층대의안정성을광역적으로재검토. 양산단층계지역은제4 기플라이스토세중기 (80만년전 -12.5만년전) 및후기 (12.5만년전-1만년전) 에신기조구조운동이있었음을제시 (3) 1997~1998 : 활성단층조사평가연구 ( 한국지질자원연구원 )/ 추가령, 양산단층대, 옥천습곡대및임진강습곡대를활성단층분포가능지역제시. 특정된 GPS 지각속도와활성단층의운동량분석 (4) 1998~2000 : 지진재해대응기술개발사업 ( 한국지질자원연구원 )/23개소의제4기단층발견조사. 양산단층대의운동사규명자료 80% 완성. 활성단층연구분야에지형지구조학연구분야도입 (5) 2000~2006 : 원전부지인근지역의신기단층조사연구, 한국지질자원연

253 구원 ( 원전부지지진안전성평가기반기술개발협동과제, 한국원자력안전기술원 ) 월성, 고리, 영광, 울진등의원전부지지역의신기단층조사, 단층의등급도, 해안단구도완성, 원전부지의융기및침강율정량적으로산출. (6) 2006~2007 : 신기지질정보검증조사, 한국지질자원연구원 ( 신규원전부지지질 / 지진분야현안해결방안수립연구협동과제, 한국원자력안전기술원 ), 원전부지인근지역신기지구조도작성및지질정보검증조사 (7) : 한반도남동부제4 기단층변수조사및 DB 구축, 한국지질자원연구원 ( 전력연구원 ), 제4기단층변수에대한종합 DB 구축 (8) 2007 ~ 2012 : 원전부지인근신기지구조및해안단구검증조사연구, 한국지질자원연구원 ( 원전부지지질 / 지진안정성평가최적화기반기술개발협동과제, 한국원자력안전기술원 ), 월성과고리원전인근지역의단구지형조사및검증과지진원단층확인 활성단층정의활성단층정의는지질학적의미의활성단층과공학적의미의활성단층등의두가지로나누어진다. 따라서공학적활용분야에따라서도활성단층의서로다르게정의되어쓰여지고있다. 즉, 용어에서活性혹은活 (Active), 잠재적활성 (potentially active), 가능성 (capable), 비활성 (inactive) 등의용어는지질학자, 지진학자, 혹은관련기관에따라서로다르게정의하고있다. 다시말하면, 활용목적에따라서용어를달리적용하고있다. 예를들어, 댐을건설할때활성 (active) 단층은약 100,000년이내에움직인단층이며, 혹은역사지진과관련된단층을활성단층 (active) 으로그이외의단층은잠재적단층으로분류하며, 잠재성단층은고잠재성단층과저잠재성단층으로세분하고있다. 홀로세동안활동한단층을고잠재성활성단층, 그리고플라이스토세 (1,000,000이내) 동안움직인단층을저잠재성활성단층으로정의하고있다. 우리가잘알고있는미국의원자력위원회에서규정한활성단층은가능성활성단층 (capable faul t) 으로명명하고있으며, capable fault는 35,000년내 1회, 혹은 500,000년내 2 회움직인단층이다 ( 표 5.1.1). 따라서, 미국의활성단층지도에서는이러한혼돈을막기위해, 역사단층 (historic fault), 홀로세단층, 제4기단층, 선제4기단

254 층등으로구분하여표기하였다. 표 다양한단층의정의와비교 (Jennings, 1994) NRC (U.S. Nuclear Regulaory Comm.), 1978 CDMG(Calif. Div. Mines & Geol.) Hart, 1994 USBR (U.S.Bur. Reclamation),1975 Grading Codes Board(Associ. Eng. Geol), 1973 Design structure Nuclear power plants Structures for human occupancy Dams Not specified Fault term Capable Active Potentially active Active Active Potentia lly actiive H L Time of last placement on fault 1) at least once within past 35,000yrs, or 2) two or more times within past 500,000yrs Within Holocene (11,000 yrs) during Quaternary(last 1.6 million years) Within past 100,000yrs Historic No historic evidence but stron evidence of geologically recent activity Holocene Pleistocene(less than 1,000,000 yrs) Other criteria 1) Macroseismici ty relatable to specific fault 2) Structural relationship to a capable fault such that movement on one can cause movement on another a) Ground water barrier or anomaly with Holocene depostis b) Related earthquake epicenters 국내의활성단층연구의시초는원자력발전소의안전성에초점을맞추어수행되어왔기때문에, 국내지질학자들, 지진학자들혹은산업시설물과관련된전문가들은공학적인의미 (Engineering definition) 인미국원자력위원회에서정의하고있는가능성활성단층 (capable) 만을활성단층으로인식하고있다. 그러나, 활성단층지도는원자력분야뿐만아니라, 타산업시설물등다양한분야에서활용되고있으므로포괄적인의미를갖는, 학문적의미의활성단층을대상

255 으로하는것이타당하다. 활성단층지도는일본에서 1982년, 미국에서 1975년에각각발간되었으며, 일본의경우는 1992년수정본 2판이수정발간되었고, 미국에서도 1994년에수정판이발간되었다. 이와함께 2005년부터일본은활성단층지도와관련정보를영어판으로제공하고있다. 미국의경우는 2010년부터활성단층지도와활성단층정보를제공하고있다. 미국과일본은활성단층에대한웹사이트을운영하면서활성단층정보를전세계에제공하고있다. 최근들어서뉴질랜드의 GNS 웹사이트상에도활성단층지도와활성단층정보를상세히제공하고있다. 그이외에, 대만과이탈리아에서는현재활성단층지도를제작중에있거나수정제작하고있다. 외국의활성단층지도에표기된단층들은다음과같다. 일본의경우는제4기동안움직인모든단층으로활단층으로정의하고활단층지도에포함하고있으며이들을확실도 I, II, III 으로구분표기하였다. 미국의경우도제4 기동안움직인모든단층을활성단층지도에표기하고있으며, 지도에서는시대별인 Historic, Holocene, Pleistocene, 그리고 pre-quaternary 단층등으로구분하여표기하고있다. 최근뉴질랜드지질조사소 (GNS) 활성단층웹사이트에서활성단층들은 Historical, Last Milennium, Late Quaternary로분류하고있다. 결론적으로, 미국, 일본, 뉴질랜드에서발간된활성단층지도에서표기된단층들은제4기동안움직인단층들을모두포함하고있다. 그림 미국 USGS 활성단층웹사이트

256 그림 뉴질랜드활성단층웹우리의활성단층지도에서는지질학적의미의활성단층즉, 마지막운동이제 4기 ( 약 2백만년 ) 동안재활동한단층모두를포함하고있다. 지형변위를보이며, 제4기후기 ( 홀로세 ) 에반복활동하고, 장래에도활동할가능성이있다고추정되는단층을보통활단층이라칭하지만, 본연구에서는지형변위를보이지않는제4기전기에일어난단층도활단층에포함하는것을원칙으로하며, 최종단층운동시기가규명되지않은것은기반암단층으로묶어서표현하였다. 국내의경우는지난 40년동안국토개발이활발히일어나지형변위를관찰할수있는원지형이거의파괴되어자연지형에의한활성단층변위를관찰하기는거의불가능하다. 과거에촬영한항공사진을통해지형변위를인지하였다할지라도, 이를검증할수있는지형이남아있지않다. 따라서우리나라의경우는기반암단층대에서생성된단층비지의연대측정이나, 단층에의해만들어진균열을채우고있는광물의연대등을측정하여단층의최종시기를규명하여제4 기단층을규명하는방법이최선이다. 지표의변형을일으킨단층을지진단층이라고정의하고있으나, 지진동의근원이되는단층운동을지진단층이라고언급하기도하여혼동되기도한다. 그러므로지진동의근원이되는단층을진원단층이라고부르고, 지진에의한지표변형을보이는단층을지표지진단층이라고정의한다. 국내에서는현재까

257 지지표지진단층이라고정의할수있는활성단층은없으나, 장래에지진이일어나지표에변형을형성시킨단층운동이있을것을대비해이와같이단층용어를정의한다. 지표지진단층, 활성단층, 단층의상관관계는서로간의부분집합관계로서다음과같이표시할수있다. 지표지진단층 < 활단층 < 단층 활성단층에의한변위지형용어 활성단층에의하여변위된지형은현재까지보존되어관찰할수있다. 단층 운동에의하여변위된지형들의용어를아래에서기술하였으며, 노두발견이 외에활성단층으로볼수있는지형특성즉, 변위지형혹은지구조지형에대 한용어들을기술하였다. 단층운동에의하여단층의상반과하반의수직적및수평적변위차가형성 되며이에의하여형성되는여러가지형태의지형특성을단층변위지형이라 고칭한다. 단층변위지형은단층의종류인주향이동단층, 정단층, 역단층등 에따라서서로다른지구조변위지형 (tectonic landform) 을형성한다. 규모와 운동시기, 횟수등이다양하며, 또한이러한지구조변위지형은수백년에서 수천년동안수회에걸쳐서일어난반복적인단층운동에의해누적변위량을 가지면서만들어진다. 표 변위지형과용어 ( 일본활성단층연구회, 1992) 1) 단애지형 ( 崖지형 -scarp) 경사이동지형, 지구조애지형혹은변동애 ( 變動崖, tectonic scarp) 2) 지구조침하지형 (tectonic depression) 3) 지구조팽창지형 (teconic bulge) 4) 수평이동지형 단층애, 요곡애 ( 僥曲崖 ;flexure scarp)(a), 저단층애 (fault scarplet, C), 삼각말단면 * (B), range-facing fault scaplet ( 저단층애 ) 단층곡, 지구 (G), 소지구, 단층오목지, 단층함몰지, 斷層池 *(D), 斷層按剖 ( 단층안부 : 단층에의하여눌려진부분 )(F) 지루, 소지루, 부푼곡 *(E), 단층지괴산지, 경동산지, 압축능선 수형이동능선, 수형이동계곡 (H), 閉塞 ( 폐새 ) 丘 (sutter ridge)(i), 단구절벽의수평이동 (M-M', M1-M1'), 산록 ( 산기슭록 ) 선의수평이동 (L-L') 지구조변위지형의예로는斷層崖 (fault scarp), 삼각말단면 (trangular facets), 단층열곡 (fault rift), 폐새구 (shutter ridge), 수계회절및수평이동등이있다 ( 표 5.1.2, 그림 5.1.3, 5.1.4, 5.1.5). 일본의활단층연구회 (1992) 는단층에의한

258 변위지형에용어를다음과같이분류 정의하였으며, 국내에서도이분류표 의용어와정의를일부수정하여사용하기로한다. 그림 우수향운동에서보여주는전형적인지구조지형변위 ( 일본활성단층연구회, 1992) 그림 그림 스케치. 우수향주향이동단층에서나타날수있는지형변위와용어의실예 ( 일본활성단층연구회, 1992) 그림 주향이동단층에서볼수있는변위지형 (Slemmons and Depolo in active tectonics, 1986) 지하의단층운동이지표까지, 혹은지표가까이까지미치면, 지표는절단되거나, 혹은지표가까이에서경사지면서휘어진다. 이와같이단층운동에의하여지표면에형성된비교적급한경사면혹은절벽 ( 이하, 일괄해절벽이라고함 ) 지형을구조애혹은변동애 (tectonic scarp, 變動崖 ) 라고총칭한다. 그경우, 지표면이상하로어긋남으로서형성된급경사지형으로서, 이를단층애 (fault s

259 carp, 斷層崖 ) 라고할수있다. 그러나, 단층이지표면까지미치지못하였으나, 굴곡현상에의하여지표면에소규모급경사지형을형성하는경우가있으며, 이를요곡애 (monoclinal scarp, flexure scarp, 僥曲崖 ) 라고정의하고있다 ( 그림 5.1.6, 5.1.7). 그림 경사이동단층에의하여형성할수있는단층애의지형단 면. 왼쪽 : 정단층, 오른쪽 : 역단층 ( 일본활성단층연구회, 1992) 그림 여러가지의단층애형태. A. flexure scarp, B : triangular fac et, C: fault scarp( 일본활성단층연구회, 1992) 애 ( 崖 ) 의고도와토양발달상태에대한지표면연대혹은시간에의존하는다른성분들의연대를측정하면단층변위률에대한자료를얻을수있다. 또한이러한측정은지표파열을시킨지진시기에대한한계를제공한다. 단층애는그단애의형태에따라몇개의용어가정의되어있다. 단층의단애형태가삼각형인경우, 삼각절단면 (triangular facet, terminal facet, faceted spur) 이라부른다. 이와같은삼각절단면의대부분은낮은지형쪽으로향하여발달하고있으나. 때로는산사면위쪽을향해있는단층애가발달하는경우도있다. 이러한경우는역단층운동에의하여형성된것으로역저단층애 (rev erse scparplet, back-facing scarplet) 라고부른다

260 그이외에, 재두곡 (beheaded valley), 풍극 (wind gap) 등과같은지형변위도 활성단층발달을인정할수있는증거로채택할수있다 ( 그림 5.1.1, 5.1.2, ) 조사방법및기준활성단층연구는지형조사 ( 측지학포함 ), 지질조사, 고지진학적조사, 물리탐사조사등으로수행된다. 활성단층운동에의하여현재관찰되는선상지, 단구등의지형이형성되었으며, 단층운동에의하여지형이변형되어진것을인지할수있다. 한편, 지질조사에의하여지형변위를일으킨지질요인을규명하고변위량, 변위률, 활동도등의특성을정량적으로산출한다. 지표면에노출되지않는제4기단층은고지진학적조사를통해제4 기단층의연장및지질학적특성을규명한다. 한편, 물리탐사 (GPR, 탄성파탐사등 ) 등은단층연장확인을하는데좋은연구수행방법이나, 타조사연구방법보다월등히많은연구비가소요되어현실적으로가능한지형조사, 지질조사, 고지진학적연구수행방법만을제시하였다. 차후지구물리탐사, 지화학탐사등에의하여활성단층연구를수행되어야한다. 가. 기자료수집, 정리및검토활성단층연구를위한현장지형및지질조사를수행하기전에, 기보고된활단층자료수집및검토가선행되어져야한다. 그리고기존자료에대한자료구축으로 DB화가완성되어야하며, 이와같은 DB를기초로하여연구내용을갱신하거나, 첨가되어야한다. DB를처음구성할때는구성항목설정이매우중요하며, 특히, 활성단층자료는지진예지와지진피해경감을목적으로함으로, 이내진설계및지진위험지도등에서필요로하는활성단층의정량적자료를고려하여설정하여야한다. 나. 지형분석 : 항공사진분석에의한지형분류도면과선구조도작성잠재가능성이있는활성단층을예측한후, 현장조사를통해활성단층을확인규명한다. 활성단층은항공사진분석, Lidar 분석등의영상분석을통해지형변위지역을예측할수있다. 그러나연구자마다서로다른견해를가지고

261 있어주관적인자료가얻어질수있으므로연구자간상호대조검토하거나, 현장조사에의한검증이필요하다. 지형적특성은단층상에일어난과거의지진특성 (behavior) 을평가하는데유용하다. 활단층의특성 (behavior ; 단층운동최근시기, 변위률, 운동감각 ) 을지시해주는지형적특성으로는수계의채널, 하안단구, 해안단구, 빙퇴석등이있으며, 이와같은지형들은단층의변위율, 단층운동의시기, 지진발생동안형성된변위량과방향을계산할수있는정량적인값을제공한다. 예를들어, 상위단구는단층운동의누진에의하여절벽들은점점높아지며, 단층운동의재발주기를지시하기도한다. 그러므로 1차적으로고도별지형분류도면작성을한다. 지형분류도면에의하여지형변위가인지된곳은단층운동으로추정될수있는일련의선구조를작성한다. 그림 강원도삼척의한지역을대상으로실시한항공사진, 위성사진, LiDAR영상간선명도비교이번연구에서는또한최근활성단층연구에각광을받고있는항공 LiDAR 기법에대한예비분석을실시하였다. 기존의우리나라활성단층연구에서는활성단층의인지를위해서위성사진과항공사진의판독을거쳐활성단층인지를수행하였다. 이러한선행연구의일환으로항공 LiDAR 연구의적용가능성을검토하였고또한항공 LiDAR 기법자체로만으로도활성단층연구에적용할수있을지에대한가능성을검토하였다. 기존의방법과의가장큰차이점은해상도가높다는점과지표에존재하는식생등지표변형인지에방해를

262 주는장애물들을처리를통해제거할수있다는것이다. 실제국내자료를획득하여처리해본결과기존에사용하던위성사진, 항공사진에비해탁월한해상도의이미지를얻을수있었다. 앞으로이러한자료들이더욱많이모아진다면기존에보고된활성단층의연장성추적뿐만아니라새로운활성단층의인지에도많은기여를할수있을것으로판단된다. 다. 상세지질조사상세지질조사에서단층의노두기재, 단층변위기준, 단층분절에대한방법을제시한다. 1) 단층노두기재사항 : 상세지질조사에서는단층을규명할수있도록지질특성이상세하게이루어져하므로다음과같은기준을제시한다. 단층노두기재는단층의주향 / 경사, 단층운동감각, 층서기재, 기반암단층과의상관관계, 제4기퇴적층기술, 토양분류등의기본적인자료를포함한다음의내용을포함하도록한다. 2) 단층변위기준 : 단층변위를지시하는지질특성기준은다음과같이기술된다 ( 일본활성단층연구회, 1992; USNRC, 1999). 이와같은단층변위에의하여형성된특성은트렌치조사에서도동일하게적용된다. 다음그림은일본활성단층연구회 (1992) 에서제시한단층변위기준이다 ( 그림 5.1.9). 그림 단층변위기준예 ( 일본활성단층연구회, 1992)