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        금왕단층의 내부구조 및 단층발달사

        김만재(Man-Jae Kim),이희권(Hee-Kwon Lee) 한국암석학회 2016 암석학회지 Vol.25 No.3

        금왕단층(Keumwang fault)을 따라 실시한 자세한 지질조사를 통해 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 발생한 연성 전단작용 이후에 취성단층 특징을 보이는 재활동이 여러 번 일어났음이 밝혀졌다. 금왕단층은 단층비지로 이루어진 약 10~50 m 폭의 단층핵과 이를 둘러싸고 있는 약 30~100 m 폭의 단층손상대로 이루어져 있다. 연구지역 내 선캠브리아 누대 편마암과 쥐라기 화강암 내에서는 서로 다른 변형환경, 변형시기, 변형기작에 의해 구별되는 최소 6단계의 단층운동이 관찰된다. 첫 번째 단계의 전단운동은 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 일어났으며, 좌수향 연성 전단에 의해 압쇄암 계열이 금왕전단대를 따라 형성되었다. 두 번째 단계에서는 주로 취성변형 환경에서 금왕단층을 따라 파쇄암 계열이 압쇄암 계열 위에 중첩되었다. 모암에서 초파쇄암으로 가까워질수록 반상변정의 원마도와 기질의 함량이 증가한 것은 단층의 중심으로 갈수록 파쇄유동이 증가한 것을 지시한다. 세 번째 단계에서는 두 번째 단계에 형성된 파쇄암대에 단층비지대가 중첩되었으며, 좌수향 주향이동 운동에 의해 단층을 따라 퇴적 분지(음성, 풍암분지)들이 형성되었다. 단층비지에 떠있는 파쇄암 잔유물들은 취성변형 환경에서 금왕단층이 여러 번 재활동 했음을 지시한다. 네 번째 단계에서는 금왕단층이 재활동하여 퇴적 분지 내에 안행상의 습곡, 절리 및 단층 등이 형성되었다. 대부분의 전단변형이 엽리 및 전단면을 따라 집중된 반면, 퇴적 분지 내 이암에서는 전반적으로 변형이 단층손상대에 분산된 양상을 보인다. 네 번째 단계 동안 세립의 안산암이 관입을 하였다. 다섯 번째 단계에서는 안산암에 우수향 주향이동 단층운동을 지시하는 전단면과 전단띠가 발달하였다. 단층비지의 ESR(Electron Spin Resonance) 연대 자료에 의하면, 여섯 번째 단계에서는 활동기에 단층운동이 집중적으로 일어나고 휴지기에는 일어나지 않았으며, 주향방향을 따라 단층운동이 이동하는 경향을 보여준다. Detailed mapping along the Keumwang fault reveals a complex history of multiple brittle reactivations following late Jurassic and early Cretaceous ductile shearing. The fault core consists of a 10~50 m thick fault gouge layer bounded by a 30~100 m thick damaged zone. The Pre-cambrian gneiss and Jurassic granite underwent at least six distinct stages of fault movements based on deformation environment, time and mechanism. Each stage characterized by fault kinematics and dynamics at different deformation environment. Stage 1 generated mylonite series along the Keumwang shear zone by sinistral ductile shearing during late Jurassic and early Cretaceous. Stage 2 was a mostly brittle event generating cataclasite series superimposed on the mylonite series of the Keumwang shear zone. The roundness of pophyroclastes and the amount of matrix increase from host rocks to ultracataclasite indicating stronger cataclastic flow toward the fault core. At stage 3, fault gouge layer superimposed on the cataclasite generated during stage 2 and the sedimentary basins (Umsung and Pungam) formed along the fault by sinistral strike-slip movement. Fragments of older cataclasite suspended in the fault gouge suggest extensive reworking of fault rocks at brittle deformation environments. At stage 4, systematic en-echelon folds, joints and faults were formed in the sedimentary basins by sinistral strike-slip reactivation of the Keumwang fault. Most of the shearing is accommodated by slip along foliations and on discrete shear surfaces, while shear deformation tends to be relatively uniformly distributed within the fault damage zone developed in the mudrocks in the sedimentary basins. Fine-grained andesitic rocks intruded during stage 4. Stage 5 dextral strike-slip activity produced shear planes and bands in the andesitic rocks. ESR(Electron Spin Resonance) dates of fault gouge show temporal clustering within active period and migrating along the strike of the Keumwang fault during the stage 6 at the Quaternary period.

      • KCI등재

        강원도 인제군 일대에 발달한 금왕단층대의 구조적 특성과 제4기 시간ㆍ공간적 활동패턴

        김만재,이희권 대한지질학회 2022 지질학회지 Vol.58 No.4

        강원도 인제군 일대에 흑운모편마암, 화강편마암 및 흑운모화강암을 관통하는 금왕단층대가 발달되어 있다. 단층핵 3 지점에 대해 조사를 실시하였으며, 약 11 ~ 23 m 폭을 보이는 단층핵은 단층각력암 우세대와 단층비지 우세대로 이루어져 있다. 단층핵의 활동이력을 면밀히 파악하기 위해, 단층핵을 구성하는 단층암의 특징을이용하여 선후관계를 규명하였으며 단층비지의 ESR 연대측정을 통해 제4기 활동형태를 해석하였다. 단층핵에서 관찰되는 지질구조 특성을 근거로 한 단층핵의 진화과정은 크게 6단계로 구분된다. 1) 좌수향 주향이동 운동이 우세했던 제4기 이전에 다양한 방향의 전단면 및 단열면들이 발달하였다. 2) 분산 분쇄 각력암화와 마찰 각력암화에 의해 암편들의 원마도가 비교적 양호해졌으며, 암편 사이는 단층비지가 채워져 있는 단층각력암대가형성되었다. 3) 단층각력암으로 이루어진 단층핵이 재활동을 겪으면서 단층비지의 양이 증가하였고 단층각력암 암편이 단층비지 내에 잔유물의 형태로 분포한다. 4) 단층비지 내 암편들의 크기가 작아지고 원마도가 좋아지면서 기질의 함량이 증가하여 괴상의 단층비지대로 진화하였다. 5) 색이 다른 수 mm ~ cm 두께의 단층비지띠들이 Y-전단 방향으로 우세하게 발달한 단층비지대가 형성되었다. 6) 단층비지띠들이 우세하게 발달한 단층비지대에서 전단변형이 지속됨에 따라 칼집습곡이 발달되었다. 단층비지의 ESR 연대측정 결과를 이용하여 커널밀도추정 곡선을 작성한 결과, 연구지역에 발달한 금왕단층대는 약 52만 년 전, 약 41만 년 전, 약 32만 년 전및 약 22만 년 전에 주로 재활동했던 것으로 판단된다. 단층핵과 모암 사이에 발달한 경계 단층비지띠와 단층핵내부에 있는 단층비지띠가 같은 활동시기에 반복적으로 재활동하였으며, 금왕단층의 주향방향으로 약 10.2 km 길이를 가지는 단층핵의 경계 단층비지띠가 같은 활동시기에 재활동하였다.

      • SCOPUSKCI등재
      • SCOPUSKCI등재
      • SCOPUSKCI등재
      • SCOPUSKCI등재
      • SCOPUSKCI등재
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        금왕단층 일대의 지형 발달과 현생 지각 운동 (I)- 제4기 지형의 발달 특성 및 분포 -

        홍영민,최진혁,류희경,신재열 대한지리학회 2022 대한지리학회지 Vol.57 No.1

        This study documents the developmental characteristics and distribution of the Quaternary landforms along the Geumwang Fault. Aside from that, the geomorphic sections, which are divided into the equivalent geomorphologic development and distribution characteristics, were classified and the relationship between topographic development and fault movement was discussed. The study area was divided into 10 geomorphic sections (I to X). Tectonic factors played a significant role in the division of geomorphic sections and the development of the Quaternary landforms, and the correlation between geomorphic sections and fault segments is estimated. The developmental characteristics of the river terrace and deflected channel are judged to be the result of several strike-slip faulting that occurred in different deformation environments and periods. Despite that, the fact recognized as the developmental characteristics of the alluvial fan indicates that the dip-slip displacement also influenced the topographic development. 본 연구는 금왕단층 전 구간을 대상으로 제4기 지형의 발달 특성 및 분포를 파악하여 지형 단위를 구분하고 거시적 규모에서 단층 운동과의 관련성을 논의하고 있다. 지형 분류를 통해 연구 지역을 총 10개의 지형 단위(I ~ X)로 구분하였다. 각 지형 단위의 길이는 다양한 양상을 보이며, 이웃하는 지형 단위 간에는 상이한 지형 발달 특성을 보인다. 동일한 유역 내에서 지형 단위가 구획되고 기반암 경계와 지형 단위의 경계가 무관하게 확인되며, 단층의 기하 및 분포 변화 발생 지점과 지형 단위 간 경계가 일치하고 있다는 점은 연구 지역의 지형 발달과 지형 단위 구획에 있어 구조적 요인이 작용한 결과로 판단된다. 지형 분석을 통해 인지되는 하안단구 및 굴절하도의 발달 특성은 서로 다른 변형 환경과 시기에 발생한 수 차례의 주향이동 운동의 결과를 반영하고 있다. 한편으로 선상지의 발달 특성으로 인지되는 사실들은 주향이동 운동이 우세한 환경에서 함께 동반된 경사 운동이 선상지 형성을 위한 제반 조건을 형성했을 것으로 해석된다.

      • SCOPUSKCI등재
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