Journal of the Geological Society of Korea (지질학회지)

The Geological Society of Korea (대한지질학회)
권호 표지

Basin fills and geological structures of the Miocene Yangpo subbasin in the Janggi-myeon, Pohang, SE Korea

한반도 남동부 포항시 장기면 마이오세 양포소분지의 충전물과 지질구조

  • Jung, Soo-Hwan (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Kim, Min-Cheol (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Cho, Hyeong-Seong (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Son, Moon (Department of Geological Sciences, Pusan National University) ;
  • Sohn, Young-Kwan (Department of Earth and Environmental Sciences and Research Institute of Natural Sciences, Gyeongsang National University)
  • 정수환 (부산대학교 지질환경과학과) ;
  • 김민철 (부산대학교 지질환경과학과) ;
  • 조형성 (부산대학교 지질환경과학과) ;
  • 손문 (부산대학교 지질환경과학과) ;
  • 손영관 (경상대학교 지구환경과학과)
  • Published : 2012.02.28
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Abstract

Geological mapping, stratigraphic classification of the basin-fills, and analysis of various structural elements, including stratal attitudes, geometries and kinematics of major and minor faults and shear fractures, and attitudes of dikes, were carried out in order to reveal the geometry and evolution of the Yangpo subbasin, which is located in the southeastern part of the Janggi Basin, SE Korea. The Yangpo subbasin has a NE-trending elongate shape, at least 5 km long and up to 2.5 km wide, and the geometry of an asymmetric graben tilting northwestward in section. The subbasin is bounded by ENE- and NE-trending normal faults in the northern and northwestern margins, respectively, and by ENE-trending normal faults connected by NW-trending dextral strike-slip faults in the southern margin. Based on the constituent volcanic materials, the basin-fills are classified into two distinctive stratigraphic units, i.e. the lower dacitic and the upper basaltic volcanogenic and associated volcaniclastic rocks, which indicate that a bimodal volcanism occurred during the basin formation. The subbasin is divided into the south and north structural domains, based on the variations of the attitudes of strata and dikes. The strata in the former dip consistently toward the NW or NNW, while those in the latter have convergent dip directions toward a diatreme formed by phreatomagmatic explosions of basaltic magma. Basaltic dikes are aligned consistently toward the NE or ENE in the former, while those in the latter show a roughly radial distribution. The Yangpo subbasin is interpreted to have been initially extended under WNW-ESE trending tensional stress. Afterwards, the resultant extensional structures were rotated about $30^{\circ}$ clockwise, because of the persistent dextral simple shear operating during the East Sea opening. These features probably indicate that the subbasin is a pull-apart basin similar to the nearby Early Miocene basins. In the earlier stage of the basin extension, a large amount of dacitic volcanic materials accumulated and the faulted blocks were rotated clockwise progressively and tilted toward the northwest. Afterwards, a diatreme was produced by basaltic volcanic activity together with pervasive intrusion and extrusion of basaltic magma. The formation of the diatreme caused significant disturbance of the surrounding dacitic volcaniclastic sediments.

한반도 남동부의 마이오세 장기분지 남동부에 위치하는 양포소분지를 대상으로 충전물을 분대하고 분포를 파악하여 새로운 지질도를 작성하였으며, 지층자세, 분지 내외의 대소규모 단층과 전단단열들의 기하 및 운동학적 특성 그리고 암맥 자세 등의 다양한 지질구조요소를 수집 분석함으로써 분지의 기하와 진화사를 규명하고자 하였다. 양포소분지는 북동-남서 방향으로 길쭉한(장경 최소 약 5 km, 폭 최대 약 2.5 km) 인장분지 형태를 보이며, 지괴가 북서로 경동된 비대칭형 분지이다. 분지의 북쪽과 북서쪽은 각각 동북동과 북동 방향의 정단층에 의해 기반암과 경계되며, 남쪽은 동북동 방향의 정단층들과 이를 연결하는 북서 방향의 우수향 주향이동 단층들로 경계된다. 함유된 화산물질의 조성에 근거하면 분지 충전물은 하부의 데사이트질 암석과 상부의 현무암질 암석으로 구분된다. 이는 양포소분지가 확장되는 동안 데사이트질에서 현무암질 화산활동으로 변화되는 이원성 화산활동이 발생하였음을 지시한다. 지층자세와 암맥들의 방향성에 근거하면, 양포소분지는 크게 두 개의 구조구역, 즉 북부구역과 남부구역으로 구분된다. 남부구역은 지층이 북서 내지 북북서 방향으로 체계적으로 경사져 있는 반면, 북부구역은 후기 현무암질 다이아트림으로 인한 함몰로 지층의 경사가 다이아트림을 향해 수렴하는 특징을 보인다. 또한 남부구역의 암맥은 북동 내지 동북동 방향으로 일정한 관입면을 보이는 반면, 북부구역은 다이아트림을 중심으로 대체로 방사상의 배열을 보인다. 양포소분지는 서북서-동남동 방향의 인장응력에 의해 확장되었으나 지속적으로 작동된 우수향 전단력에 의한 점진변형 과정에서 분지 형성 초기의 구조 요소들은 시계방향으로 회전되었다. 이는 인근 전기 마이오세 분지들과 유사하게 양포소분지가 북북서 방향의 우수향 전단력에 의해 확장된 당겨열림분지일 가능성을 지시한다. 분지 확장 초기에는 데사이트질 화산물질의 대량 유입과 함께 분지 내 지괴가 시계방향으로 수평 회전되며 북서향으로 경동되었다. 이후 활발한 지각확장으로 도처에 현무암질 마그마가 관입 분출하고 다이아트림이 만들어져 전기 데사이트질 분지충전물의 지층 자세가 국지적으로 교란되었다.

Keywords

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