한반도 남동부 연일구조선 남부 일원의 지질과 지질구조

손 문;정혜윤;김인수

  • Published : 20020000

Abstract

Geological, structural and satellite image studies are integrated to establish the existence of and characteristics of the Yonil Tectionic Line (YTL) which has recently been suspected as a new tectonic line controlling the Miocene curstal deformation , SE Korea. YTL can be continuosly traced as a fault breccia zone, which keeps only in the east of it the distinctive Miocene crustal-deformation features including clockwise crustal rotation, volcanic and sedimentary activities, NE-trending normal-faulting, as well as distribution of NE-trending mafic dikes. Thus, YTL was a main westernmost boundary of the Miocene crustal deformation. During the East Sea opening, NNW dextral shear stress was propagated toward inland from the continental margin of the Korea Peninsula. This stress was, probably, finally released by the YTL movement accompanied with the beginning of the Yeonil Group deposition at about 16.5~17Ma. The geometry of YTL is right-bended southward and it can be divide into four segments based on its orientation. A NNW-trending segment was acted as a PDZ (pincipal displacement zone) with strike-slip, while two NE-trending segments and a NS-trending segment were acted as releasing bends with normal-slip and as a dextral transtensional fault accopmpanied with downthrow of eastern fault block, respectively. These kinematics are concordant with the paleostress field as well as with the regional tectonic

한반도 남동부에서 신생대 마이오세의 지각변형 사건을 규제하였던 주요 지구조선으로 세로이 부각된 연일구조선의 실체를 밝히고 그 성격을 규명하기 위하여 구조선의 남부 일원에서 지질과 지질구조 그리고 위성사진 자료들을 수집하고 종합 분석하였다. 연일구조선은 폭 수십 m의 연속적인 단층 파쇄대인 것으로 추적 · 확인되었다. 이 파쇄대는 동해연변 제3기 퇴적분지 지역에서 마이오세에 활발하였던 시계방향 지괴회전, 화산과 퇴적활동 그리고 분지를 확장시킨 정단층의 서쪽 연장과 마이오세 염기성 암맥군의 방향성도 규제하고 있음이 밝혀졌다. 따라서 연일구조선은 한반도 남동부에서 발생한 마이오세 지각변형을 주도적으로 규제한 서쪽 한계선인 것이다. 동해가 확장되는 동안 동해안가에 가해진 북북서방향의 우수향 전단력은 서쪽의 내륙으로 전파되었는데, 이 응력은 연일층군이 퇴적되기 시작하던 16.5~17 Ma경에 이르러 연일구조선을 따라 발생한 단층운동에 의해 최종적으로 해소되었다. 연일구조선은 북에서 남으로 우향 굴곡되는 형태를 가지는데 그 기하학적 형태에 따라 4개층의 분절로 나뉘어진다. 북북서방향의 것은 하나의 주변위대로써 순수한 우수향 주향이 따라 4개층의 단층 분절로 나뉘어진다. 북북서서방향의 것은 하나의 주변위대로써 순수한 우수향 주향이동을, 두 개의 북동방향의 것들은 해방굴곡부로써 정이동을 그리고 남북방향의 것은 지괴의 상하 운동을 동반한 우수향 횡인장성 운동을 하였다. 이러한 우동특성은 마이오세 동안의 한반도 남동부의 고응력장 자료와 광역 지체구조 환경에 부합된다. 한편, 연구지역은 약 15 Ma를 시작으로 응력의 반전으로 북서-남동 횡압축을 경험하였고 5~3.5Ma를 시작으로 동-서 회압축 사건을 겪었다. 그 결과 기존 단층들은 역단층으로 재활성 되었으며 지괴는 수백 m 이상 융기되었다. 특히, 동-서 횡압축력은 최근까지도 울산단층과 연일구조선 사이의 기존 단층선들을 따라 상부서향이동의 제4기 역단층운동과 지진을 발생시키고 있다.

Keywords

References

  1. 자원환경지질 v.29 양산단층지역에 분포하는 퇴적암 및 화성암 강희철;김인수;손문;정현정
  2. 한국지구과학회지 v.20 양산단층대 남부 상천리 일대의 트렌치조사에 의한 단층특성 규명 경재복;이기화;岡田篤正;渡邊滿久;鈴木康弘;竹村專二
  3. 지질학회지 v.37 양산단층대 북부 유계리일대의 신기단층운동 경재복;장태우
  4. 지구과학회지 v.15 장기반도에 분포하는 제3기지층의 고지자기 김광호;도성재;임동성
  5. 대한지질학회 제56차 추계공동학술발표회 고해상도 탄성파 반사법을 이용한 경주시 감산사 부근의 4기단층 지하구조 영상 연구 김기영;이소영;김우혁;김동훈
  6. 한반도의 지진지체구조 분석에 관한 연구 김옥준;정봉일;엄상호;장기홍;박봉순;강필종
  7. 지질학회지 v.28 새로운 동해의 성인모델과 양산단층계의 주향 이동운동 김인수
  8. 지질학회지 v.25 어일분지 일대에 분포하는 제3기단층에 대한 고자기학적 연구 김인수;강희철
  9. 자원환경지질 v.31 경주-울산일원에 대한 지역지질 특성연구:울산단층변화강암류의 잔류자기와 대자율 김인수;손문;정현정;이준동;김정진;백인성
  10. 부산대학교 시대논문집 v.31 울산단층 주변의 제4기 단층 류충렬;양경희;이상원;김인수
  11. 지구과학회지 v.21 한반도 동남부 제3기분지 지역에서의 신생대 고응력 복원 문태현;손문;장태우;김인수
  12. 자원환경지질 v.27 포항일원에 분포하는 제3기 암류에 대한 고지자기 연구 민경덕;김원균;이대하;이윤수;김인수;이영훈
  13. 한국지질도(1:50,000), 울산도폭(Sheet-7200-I) 및 설명서 박양대;윤형대
  14. 부산대학교 박사학위논문 한반도 동남부 제3기 마이오세 분지으 형성과 발달: 구조지질학 및 고자기학적 고찰 손문
  15. 자원환경지질 v.29 남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구: 3. 정자-울산분지와 그 일원 손문;강희철;김인수
  16. 자원환경지질 v.27 울산군 강동면 제3기 정자분지의 지질구조와 분지발달 손문;김인수
  17. 자원환경지질 v.29 남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구:2. 포항분지 중부의 현무암질암 손문;김인수
  18. 지질학회지 v.36 울산단 충일원에 대한 지역지질 특성연구: 제3기 마이오세 와읍분지의 지질구조와 대자율비등방성(AMS) 손문;김인수;이동호;이준동;김진섭;백인성
  19. 대한지질학회 제56차 추계공동학술발표회(초록) 울산시 북구 농소1동 차일마을 제4기 역단층(차일단층) 손문;이융희;김인수;장태우
  20. 대한지질학회 제54차 추계공동학술발표회(초록) 한반도 동남부 신생대 지각변형과 연일구조선 손문;정혜윤;김승현;김인수;문태현;장태우
  21. 자원환경지질 v.32 전기, 전자탐사에 의한 경주남부(입실지역)의 울산단층 심부구조 손호웅;윤혜수;오진용
  22. 한국과학재단연구보고서 한반도 남부의 제3기 층서 윤선
  23. 지질학회지 v.31 경주지역의 A-형 알카리장석 화강암에 대한 광물학 및 주성분원소 지구화학 이미정;이종익;이민성
  24. 지질학회지 v.35 경주시 양남면 일대의 제4기단층 이봉주;류충렬;최위찬
  25. 지구화학회지 v.20 경주 남산-토함산 일원의 화강암류에 관한 암석학적 연구 이준동;황병훈
  26. 광산지질 v.25 포항 및 장기분지에 대한 고지자기, 층서 및 구조연구 이현구;문희수;민경덕;김인수;윤혜수;板谷撤丸
  27. 단층 활동시기 결정. 위탁보고서, 양산단층을 고려한 설계기준지진의 재평가 최종보고서 이희권
  28. 지질학회지 v.37 울산단층 동쪽지괴의 제4기 지구조 운동 장태우
  29. 지질학회지 v.31 경주-어일간 제3기 분지의 지구조 운동 장태우;백용
  30. 대한지질학회 제54차 추계공동학술발표회(초록) 한반도 및 주변지역에서 발생한 지진의 지진발생메카니즘 분석 전명순;전정수;제일영
  31. 연구보고서 KR-88-6D K/Ar및 휫션트랙법에 의한 한국동남부 지역 화강암 및 화산암의 암석광물 연령 측정연구 진명식;김성재;신성천;이주연
  32. 지질학회지 v.27 단층자료를 이용한 응력텐서 계산방법에 대하여 최범영
  33. 양산단층을 고려한 설계기준지진의 재평가 최종보고서 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
  34. 연구보고서 KR-86-2-(B)-4 한국 동남부지역 제3기 퇴적분지의 지체구조발달 및 퇴적환경 연구(II) 한종환;곽영훈;손진담;손병국
  35. 지질학회지 v.30 백악기초 이후 한반도 남동부에 작용한 고응력 복원 황재하
  36. Tectonophysics v.262 An integrated study to recent tectonics in Central Japan: seismological, geodetic, morphotectonic and structural data compared Caputa, R.;Sato, H. https://doi.org/10.1016/0040-1951(95)00213-8
  37. Geosicences Journal v.5 Paleostress analysis of the Pohang-Ulsan area, Southeast Korea: Tectonic sequece and timing of block rotation Choi, P. Y.;Kwon, S.;Hwang, J.;Lee, S.R.;An, G. https://doi.org/10.1007/BF02910169
  38. Earth Science Reviews v.52 Tectonic and sedimentation evolution of the Korean peninsula: a review and new view Chough, S. K.;Kwon, S.-T.;Ree J.-H.;Choi, D.K. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(00)00029-5
  39. Tectonophysics v.257 Alternate senses of displacement along the Tsushima fault system during the Neogene based on fracture analysis near the western margin of the Japan Sea Fabbri, O.;Charvet, J.;Fournier, M.
  40. Journal of Geological Society of London v.141 Structural evolution of extension basin margins Gibbs, A.D. https://doi.org/10.1144/gsjgs.141.4.0609
  41. Proceedings of the Ocean Drilling Program;Scientific Results v.127;128 Neogene kinematics in the Japan Sea region and volcanic activity of the northeast Japan Arc Jolivet, L.;Tamaki, K.;Tamaki, K.(ed.);Suyehiro, K.(ed.);Allan, J.(ed.);Mcwilliams, M.(ed.)
  42. Active Tectonics: earthquakes, uplift, and landscape Keller, E.A.;Pinter, N.
  43. Tectonics v.5 Collision, rotation and back-arc spreading: the case of the Okhotsk and Japan seas Kimura, Gand Tamaki, K. https://doi.org/10.1029/TC005i003p00389
  44. Journal of the Geological Society of Korea v.31 Liquefaction phenomena due to the occurrences of great earthquake: Some cases in central Japan and Korea Kyung, J.B.;Okada, A.
  45. The Jouranl of Engineering Geology v.7 Paleoseismological study on the mid-northern part of Ulsan Fault by trench method Kyung, J.B.
  46. Earth and Planetary Science Letters v.76 The Japan Sea, a pull-apart basin? Lallemand, S.;Jolivet, L. https://doi.org/10.1016/0012-821X(86)90088-9
  47. Tectonophysics v.304 Paleomagnetism of Tertiary rocks on the Korean Peninsula: tectonic implications for the opening of the East Sea (Sea of Japan) Lee, Y.S.;Ishikawa, N.;Kim, W.K. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(98)00270-4
  48. Program of Japan, Earth and Planetary Science Joint Meeting v.A31 Active fault topography and fault outcrops in the central part of the Ulsan fault system, southeastern Korea Korea Okada, A.;Watanabe, M.;Suzuki, Y.;Kyung, J.B.;Jo, H.R.;Kim, S.K.
  49. Earth and Planetary Science Letters v.85 Amount of clockwise rotation of southwest Japan-fan shape opening of the southwestern part of the Japan Sea Otofuji, Y.;Matsuda, T. https://doi.org/10.1016/0012-821X(87)90039-2
  50. Tectonophysics v.47 Analysis of faulting in three-dimensional strain field Reches, Z. https://doi.org/10.1016/0040-1951(78)90154-3
  51. Tectonophysics v.95 Faulting of rocks in three-dimensional strain field Reches, Z. https://doi.org/10.1016/0040-1951(83)90263-9
  52. CCOP Technical Bulletin v.29 Quaternary fault and its remote sensing image in the southeastern Korea Ryoo, C.-R.;Lee, B.J.;Chwae, U.
  53. The Third Joint Meeting of Japanese and Korean Structure and Tectonic Research Groups Geological structures and evolution of the Miocene basins, southeastern Korea Son, M.;Kim I.S.;Koh, H.J.(ed.);Choi, Y.S.(ed.)
  54. Short papers for the International Symposium on the Occasion of the 50th Anniversary of the Geological Society of Korea Extension direction and tectonic boundaries of the Miocene basins, Southeast Korea Son, M.;Seo, H.-J.;Jung, H.-J.;Kim, I.-S.
  55. Geosciences Journal v.4 Geological Structures and Evolution of the Miocene Eoil Basin, Southeastern Korea Son, M.;Seo, H.-J.;Kim, I.-S. https://doi.org/10.1007/BF02910128
  56. Geological Sciety of America Bulletin v.100 Strike-slip faults Sylvester, A.G. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1988)100<1666:SSF>2.3.CO;2
  57. Geology v.10 Propagating extrusion tectonics in Asia: New insights from simple experiments with plasticine Tapponnier, P.;Peltzer, G.;Dain, A.Y.L.;Armijo, R. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1982)10<611:PETIAN>2.0.CO;2
  58. Geological Survey of Chosen (in Japanese) Geological Atlas of Chosen, No. 2, Ennichi, Kuryuho and Choyo sheets Tateiwa, I.
  59. American Geophysical Union, Gedynamic Series v.27 Determination of the Amurian Plate Interactions in East Asia Wei, D.;Seno, T.;Flower, M.F.S.(ed.);Chung, S.-L.(ed.);Lo, C.-H.(ed.);Lee, T.Y.(ed.) https://doi.org/10.1029/GD027p0337
  60. Journal of Asian Earth Sciences v.18 Backare deformation along the eastern Japan Sea margin, offshore northern Honshu Werff, W. https://doi.org/10.1016/S1367-9120(99)00046-2
  61. Geological Society of America Bulletin v.107 Regional strike slip in the eastern continental margin of Korea and its tectonic implications for the evolution of Ulleung Basin, East Sea (Sea of Japan) Yoon, S.H.;Chough, S.K. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1995)107<0083:RSSITE>2.3.CO;2
  62. Journal of Sciences v.15 The geological and paleontological study of the Tertiary deposits of the Janggi-Eoil District of Korea. No. 1. Stratigraphy nd geologic age of the Songjeon Formation Yoon, S.
  63. Tectonophysics v.281 Miocene-Pleistocene volcanism and tectonics in southern Korea and their relationship to the opening of the Japan Sea Yoon, S. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(97)00158-3
  64. Journal of the Paleontological Society of Korea v.51 Paleoecology of the Eoil basin based on the organic and calcareous microfossils Yu, H.;Paik, K.-H.;Chang, S.K.
  65. Journal of the Paleontological Society of Korea v.3 Tertiary system of Korea Yun, H.;Yi, S.;Byun, H.