Journal of the Geological Society of Korea (지질학회지)

The Geological Society of Korea (대한지질학회)
권호 표지

Fault system in the Cretaceous Kyokpo Basin and its basement: Implications for basin formation

분지형성과 관련한 백악기 격포분지와 기저암 내 단층계

  • Lee, Byung-Joo (Geologic Environment Div., Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM))
  • 이병주 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

In the study area which is the Cretaceous sedimentary Kyokpo Basin and the basement, three types of faults are recognized: dextral strike-slip faults , normal faults and reverse faults. The strike-slip faults can be subdivided into three sets (Banwol Fault, Jongam Fault and Gunghangchi Fault). Among the strike-slip faults, the Banwol fault, which is running along the northern coastline, has conjugate sinistral strike-slip faults of NW direction. The normal faults of nearly WEW direction well develop at the northeastern coastline and the reverse faults of NS direction are distributed in the western coastline. These different sets of the faults can be simultaneously formed by the compression of about $110^{\circ}$ direction. The compression also resulted in the formation of thrusts and slumped beds or asymmetrical folds, which have well-developed NNE-NS strike of the axial plane. The thrusts and folds only occur within any particular horizons overlain by undeformed strata, indicative of syn-depositional origin. The dextral sense of strike-slip faults, the systematic development of fault systems, and the syn-depositional deformation of sediments collectively suggested that the Kyokpo Basin was formed under a dextral strike-slip regime, about $110^{\circ}$ compressional direction. Conclusively the Kyokpo basin is interpreted as a fault wedge basin (transpressional basin) rather than a pull-apart basin (transtensional basin).

한반도의 백악기 퇴적분지는 남동부에 분포하는 경상분지 이외에도 소규모의 퇴적분지들이 북동-남서 방향으로 한반도 중부에 북북동-남남서 방향으로 서해에서 동해까지 연속성을 가지며 발달하는 주향이동단층을 따라 단속적으로 분포하고 있다. 이들 분지들은 모두 분지 주변의 대규모 주향이동단층과 밀접히 연관되어 발달하는 공통적인 특징을 가진다. 전라북도 부안군에 위치한 격포분지는 선캠브리아시대의 편마암류와 쥬라기의 화강암질암과 백악기 산성 화산암류 및 쇄설성 퇴적암(격포리층)이 분포한다. 격포분지는 옥천대를 따라 발달하는 소규모 퇴적분지와는 달리 백악기 화산암류가 격포분지의 기저인 점을 고려 할 때 이 분지는 상부 백악기에 형성되었다. 본 연구 지역에는 북동 방향의 우수향인 주향이동단층 3조(반월단층, 종암단층, 궁항치단층)가 발달하며 이들 주향이동단층작용에 수반하여 북서 방향의 좌수향의 주향이동단층, 동서 방향의 정단층 및 남북방향의 스러스트단층들이 발달하고 있다. 격포리층 내에는 퇴적 동시성의 스러스트 단층 및 비대칭 습곡형태의 교란지층들이 관찰된다. 이들의 횡압력의 방향은 $110^{\circ}$ 정도의 수평압력이 작용하여 형성된 것으로 판단된다. 따라서 격포층군을 퇴적시킨 퇴적분지는 인리형분지라기보다는 우수향의 주향이동단층작용에 수반한 횡압력 조건 하의 쐐기형 분지형태이다.

Keywords

References

  1. 기원서, 김복철, 이융남, 2006, 백악기 남양분지의 퇴적환경과 구조적 진화. 지질학회지, 42, 329-351.
  2. 김정환, 이제용, 기원서, 1994, 백악기 부여분지의 구조적 진화. 지질학회지, 30, 182-192.
  3. 이병주, 김복철, 2003, 백악기 공주분지의 지질 및 지질구조 특성 연구. 지질학회지, 39, 161-170.
  4. 이희권, 1998, 백악기 풍암분지에 대한 구조지질학적 연구. 지질학회지, 34. 122-136.
  5. 최영섭, 1996, 음성분지의 지구조운동 연구. 서울대학교 박사학위논문, 158 p.
  6. Bartlett, W.L., Friedman, M. and Logan, J.M., 1981, Experimental folding and faulting of rocks under confining pressure. Part IX, Wrench faults in limestone layers, Tectonophysics, 79, 255-277.
  7. Chun, S.S., 1990, Sedimentary processes, depositional environments and tectonic settings of the Cretaceous Uhangri Formation, southwest Korea. Unpubl. Ph.D. Thesis, Seoul National University, 328 p.
  8. Chun, S.S. and Lee, H.J., 1991, Basin analysis of the Cretaceous sedimentary basins: depositional environments and depositional mechanisms of the Kyokpo Basin. KORDI, BSPE 00233-348-5, 131 p.
  9. Chun, S.S. and Chough, S.K., 1992, Tectonic history of Cretaceous sedimentary basins in the southwestern Korean Peninsula and Yellow Sea. In: S.K. Chough (Ed.), Sedimentary Basins in the Korean Peninsula and Adjacent Seas. Spec. Publ. Korean Sedimentology Research Group, Special Publication 1, 60-76.
  10. Chun, S.S. and Kim, S.B., 1995, The Cretaceous Kyokpori Formation, SW Korea: sublacustrine steep-sloped delta facies. Journal of Geological Society of Korea, 31, 215-236.
  11. Crowell, J.C., 1974, Origin of late Cenozoic basins in southern California. In: Tectonics and Sedimentation (Ed. by W.R. Dickinson), Special Publ., Soc. Econ. Paleont. Miner. Tulsa, 22, 190-204.
  12. Gibbs, A.D., 1984, Structural evolution of extensional basin margins. Jl of the Geological Society of London, 141, 609-620. https://doi.org/10.1144/gsjgs.141.4.0609
  13. KIER, 1981, Report on stability of proposed site for a nuclear power plant (Buan Site). 105 p.
  14. Kim, B.C., Yu, K.M., Chun, H.Y., Choi, S.J. and Kim, Y.B., 1997, The southeastern margin of the Cretaceous Yongdong Basin, Korea: a lacustrine fan-delta system. Geosciences Journal, 1, 61-74. https://doi.org/10.1007/BF02910478
  15. Kim, S.B., Chough, S.K. and Chun, S.S., 1995, Bouldery deposits in the lowermost part of the Cretaceous Kyokpori Formation, SW Korea; Cohesionless debris flows and debris falls on a steep-gradient delta slope. Sedimentary Geology, 98, 97-119. https://doi.org/10.1016/0037-0738(95)00029-8
  16. Lambiase, J.J. and Bosworth, W.P., 1995, Structural development and stratigraphy of the Kyokpo Pull-Apart Basin, South Korea and tectonic implications for inverted extensional basin. Geo., Soc. Special Pub., 88, 457-417.
  17. Moody, J.D. and Hill, M.J., 1956, Wrench fault tectonics. Geol. Soc. Am. Bull., 67, 1207-1246. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1956)67[1207:WT]2.0.CO;2
  18. Sales, J.K., 1968, Crustal mechanics of Cordillerian foreland deformation: A regional and scale-model approach. the American Association of Petroleum Geologist Bull., 52, 2016-2044.
  19. Wilcox, R.E., Harding, T.P. and Seely, D.R., 1973, Basic wrench tectonics: the American Association of Petroleum. Geologist Bull., 57, 199-201.