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초록·키워드
전단변위가 집중되는 단층핵 내부의 주미끌림대(principal slip zone, PSZ)를 구성하는 물질, 즉 단층물질(fault material)은 단층의 마찰 특성을 결정하는 가장 중요한 인자 중 하나이다. 따라서, 단층물질의 광물조성을 정확히 확인하는 것은 단층의 역학적 거동 이해를 위해 반드시 필요하다. 그러나 자연의 단층대에서 관찰되는 PSZ는 대부분 수 cm에서 수 mm 이하의 매우 좁은 폭을 가지기 때문에 PSZ를 이루는 단층물질만의 정확한 광물조성을 알기 위해서는 시료채취와 분석과정에서 특별한 주의가 필요하다. 본 연구에서는 좁은 PSZ에서 채취된 미량의 시료만으로도 단층물질의 광물조성이 쉽고 정확하게 결정될 수 있는지를 확인하기 위해 고분해능 XRD 기기를 이용한 X-선 회절분석을 시도하였다. 본 연구의 대상물질은 포항 보경사 지역의 양산단층대에서 발달하는 2 cm 폭의 PSZ와 그 주변 단층핵에서 채취되었으며, 이 물질로부터 일차적으로 슬랩을 만들고 X-선 회절분석 시료는 마이크로 드릴을 이용하여 그 슬랩으로부터 소량의 파우더를 긁어내는 방식으로 채취하였다. 시료량에 따른 고분해능 XRD기기의 정확도를 검증한 결과, 정성분석이 가능한 최소시료량은 대략 2 mg으로 측정되었다. 이것을 기준으로 PSZ 내부 단층물질들(PSZ-B, PSZ-R)과 단층핵 내부 갈색 단층물질(BZ)을 미량(2 mg) 채취하여 분석한 결과, PSZ가 인접한 물질들과는 상이한 광물조성을 가질 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 PSZ 단층물질 분석법은 기존 덩어리시료 분석법에 비해 좁은 영역에서 발달하는 단층물질 연구에 효과적이며, 전단실험으로부터 회수한 실험단층물질이나 시추코어에서 발견되는 단층물질 등 이용 가능한 시료량이극히 제한된 상황에서의 물질연구에도 활용될 수 있을 것이다.
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