제한된 천부자료와 시추코어분석을 통한 심부지질단면도 작성과 단층 인지법: 한반도 남동부 양산단층대 주변에서의 적용

김태형; 김영석; 이영민; 최진혁

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김태형 (부경대학교 지구환경시스템과학부[지구환경과학]) 김영석 (부경대학교 지구환경시스템과학부[지구환경과학]) 이영민 (한국지질자원연구원 지열자원연구실) 최진혁 (파리지구물리연구소)

저널정보: 대한지질공학회 The Journal of Engineering Geology 지질공학 제26권 제2호

발행연도: 2016.1

수록면: 277 - 290 (14page)

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심부지질조사에는 많은 경비와 시간이 필요해 심부지질을 해석하는데 많은 어려움이 있다. 그러나 지열모델링과 같이 많은 경비를 투자할 수는 없지만 심부의 지질정보가 필요한 경우 제한적이지만 천부의 지질정보를 이용하여 심부의 지질을 해석하고 추정할 수 있다. 이번 연구에서는 이러한 제한된 심부자료를 가진 지역에서 천부지질자료를 활용하여 어떻게 심부의 지질에 대한 정보를 추정할 수 있는지를 보여주고자 하였다. 이번 연구의 목적은 한반도 남동부를 관통하는 양산단층이 이 지역의 지열분포에 어떠한 영향을 주고 있는지를 연구하기 위하여 심부지질단면도를 획득하기 위한 것이다. 따라서 양산단층과 주변 단층들의 특징을 가장 잘 반영할 것으로 판단되는 울주군 상북면과 웅촌면 지역에서 양산단층을 가로지르는 NW-SE 방향으로 단면을 설정하였다. 이 심부 지질단면을 작성하기 위하여 먼저 기존 지질도를 검토하여 발달하는 암상의 분포와 주요 지질구조를 확인하였으며, 야외조사자료를 기반으로 도학적인 분석을 실시하여 지층의 심부연장성을 추정하였고, 지표에서 노출된 단층 등의 발달규모 및 자세를 통해 심부로의 연장가능성을 추정하였다. 또한 비록 천부자료이긴 하지만 기존 물리검층자료와 시추자료를 종합하여 한반도 남동부 양산단층대의 심부단면도를 작성하였다. 양산단층 주변의 암상에 대한 야외지질조사 결과 양산단층의 서쪽지괴에는 화강암이 주를 이루며, 양산단층의 동쪽지괴는 퇴적암류와 이를 관입한 화성암류가 주로 발달하고 있다. 지표상 드러난 양산단층의 연장성을 통해 규모를 추정해 볼 때 지하로 수 km 이상 발달할 것으로 추정되며, 물리검층자료를 분석한 결과 양산단층과 인접한 퇴적암류는 그 깊이가 얇고, 동쪽으로 갈수록 두꺼워지는 양상을 보인다. 이러한 자료를 종합 해석하여 모식적인 지질단면을 제작하였다. 비록 지질학적 개념에 기초하여 가능한 정보를 수집하였지만 이러한 천부자료에 기초한 심부단면도의 작성은 신뢰성이 매우 제한적이라는 것을 고려하는 것이 필요하다. 또한 이번 연구에서는 시추코어의 단열분석을 통해 단층의 존재를 인식할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 이는 앞으로 시추자료 분석을 통해 단층의 존재와 규모를 판단하는데 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Deep geological cross-sectional data is generally not common nor easy to construct, because it is expensive and requires a great deal of time. As a result, geological interpretations at depth are limited. Many scientists attempt to construct geological cross-sections at depth using geological surface data and geophysical data. In this paper, we suggest a method for constructing cross-sections from limited geological surface data in a target area. The reason for this study is to construct and interpret geological cros-sections at depth to evaluate heat flow anomaly along the Yangsan fault. The Yangsan Fault passes through the south-eastern part of the Korean Peninsula. The cross-section is constructed from Sangbukmyeon to Unchonmyeon passing perpendicularly through the Yangsan Fault System trending NW-SE direction. The geological cross-section is constructed using the following data: (1) Lithologic distributions and main structural elements. (2) Extensity of sedimentary rock and igneous rock, from field mapping. (3) Fault dimension calculated based on geometry of exposed surface rupture, and (4) Seismic and core logging data. The Yangsan Fault System is composed of the Jain fault, Milyang fault, Moryang fault, Yangsan fault, Dongnae fault, and Ingwang fault which strike NNE-SSW. According to field observation, the western section of the Yangsan fault bounded by igneous rocks and in the eastern section sedimentary rocks are dominant. Using surface fault length we infer that the Yangsan Fault System has developed to a depth of kilometers beneath the surface. According to seismic data, sedimentary rocks that are adjacent to the Yangsan fault are thin and getting thicker towards the east of the section. In this study we also suggest a new method to recognize faults using core loggings. This analysis could be used to estimate fault locations at different scales.

#양산단층계 #지열 #암상분포 #시추코어 기재 #지질단면도

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