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경녹니석의 변형구조와 이것이 섭입대의 지진파 비등방성에 미치는 영향
이정진(Jungjin Lee),Mainak Mookherjee,김태환(Taehwan Kim),정해명(Haemyeong Jung),Reiner Klemd 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
섭입대는 해구에 평행한 강한 지진파 비등방성과 긴 S파 지연시간이 나타나는 것이 특징이다. 이를 설명하기 위해, 맨틀 암석 내부의 주요광물인 감람석의 격자선호방향이 주로 사용되어왔다. 그러나 섭입대에 존재하는 함수광물들은 고유의 강한 탄성적 비등방성을 가지고 있으며, 동시에 전단변형에 대해 강한 격자선호방향을 나타내기 때문에 중요하다. 그 중에서도 경녹니석(chloritoid)은 섭입대에 존재하는 중요한 함수광물이지만 경녹니석의 탄성계수, 격자선호방향, 그리고 지진파 비등방성에 대한 연구는 전무하다. 이번 연구를 통해 경녹니석 단결정의 탄성계수 및 탄성적 비등방성을 처음으로 분석해보았다. 그 결과 경녹니석 결정은 매우 강한 S파 비등방성(AVs = 47%)과 강한 P파 비등방성(AVp = 22%)을 나타냄을 확인하였다. 또한 이번 연구에서는 자연 암석 내에서 다결정질 경녹니석의 격자선호방향을 측정하였다. 그 결과 경녹니석의 격자선호뱡향은 [001]축이 암석의 엽리에 거의 수직한 강한 배열을 보이는 것이 특징이었다, 그리고 [100]축과 (010)면은 엽리에 거의 평행한 거들 형태의 배열을 보였다. 이번 연구에서 새롭게 얻은 단결정 경녹니석의 탄성계수와 다결정질 경녹니석의 격자선호방향 결과를 함께 사용하여 지진파 비등방성을 계산하였다. 그 결과, 차가운 섭입대에서 관찰되는 해구에 평행한 S파 비등방성이 경녹니석의 강한 격자선호방향에 의해 영향을 받을 수 있음이 밝혀졌다.