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동해 울릉분지 북서해역에 분포하는 해저협곡의 탄성파 층서와 발달사
김지현,강년건,이보연,박용준,유동근,Kim, Ji Hyun,Kang, Nyeon Keon,Yi, Bo Yeon,Park, Yong Joon,Yoo, Dong Geun 한국지구물리물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.3
동해 울릉분지 북서해역에 위치한 해저협곡의 층서 및 발달사를 연구하기 위해 다중빔 및 탄성파 자료를 분석하였다. 탄성파 자료 해석에 의하면 연구지역의 퇴적층은 침식 부정합면에 의해 분리되는 4개의 층서단위로 구분된다. 대륙사면에 발달한 퇴적층은 사면붕락을 포함하는 평행층리 음향상이 우세한 반면, 분지로 향하면서 평행층리 음향상과 캐오틱 음향상을 보이는 퇴적층이 분포한다. 전반적으로 사면에서는 얇은 층후를 보이며, 사면기저부와 분지 평원에서는 두꺼운 층후로 발달한다. 탄성파 특징과 분포에 의하면 각 층서단위의 퇴적은 해저협곡의 발달사와 잘 대비된다. 음향기반 암 상부에 위치하는 층서단위 1은 사면에서는 얇은 층후로 발달하며 분지로 향하면서 층후는 점차 증가한다. 층서단위 2는 다른 층서단위에 비해 사면에서 두꺼운 층후를 보이며 단층과 관련된 사면붕락이 발생한다. 사면붕락에 의해 유발된 질량류 퇴적체는 사면기저부에 주로 퇴적되며, 이 퇴적체는 심해 선상지로 해석된다. 퇴적물의 퇴적보다는 침식작용이 우세하여 협곡의 폭과 깊이는 증가한다. 층서단위 3은 해저협곡 주변부의 사면에서 얇은 층후를 보이며, 분지로 향하면서 퇴적두께는 점차 증가한다. 층서단위 4는 사면에서 슬라이드/슬럼프를 포함하는 얇은 층후를 보이며, 사면기저부에는 두꺼운 층후로 퇴적되는 심해 선상지가 발달한다. 해저협곡 주변부에서의 사면붕락과 우세한 침식작용에 의해 해저협곡의 폭과 깊이는 증가한다. 결과적으로 연구지역의 해저협곡과 연계된 층서단위의 형성은 사면붕락에 의한 퇴적물 공급량, 광역적인 구조운동, 해수면 변동에 의해 크게 조절되었다. Multibeam and seismic data in the northwestern part of the Ulleung Basin were analyzed to study stratigraphy and evolutionary history of submarine canyon. A detailed analysis reveals that the sedimentary sequences in this area consist of four stratigraphic units separated by erosional unconformities. On the continental slope, these units are dominated by well-stratified facies with some slope failures, whereas these units show well-stratified and chaotic facies toward the basin floor. Generally, the sediment thickness is relatively thin on the slope, whereas thick sediment accumulation occurs on the base of slope and basin floor. Based on seismic characteristics and distribution, the deposition of each units are well correlated with the evolutionary history of the submarine canyon. Unit 1 directly overlying the acoustic basement has thin sediment layer on the slope, whereas its thickness gradually increase toward the basin floor. Compared to other units, Unit 2 is relatively thick accumulations on the slope and contains some slope failures related to faults systems. The mass transport sediments due to slope failures, mainly deposited on the base of slope as a submarine fan. The width and depth of submarine canyon increase due to dominant of the erosional process rather than the sediment deposition. Unit 3 is thin accumulation on the slope around the submarine canyon. Toward the basin floor, its thickness gradually increases. Unit 4 is characterized by thin layers including slides and slumps on the slope, whereas it formed thick accumulations at the base of slope as a submarine fan. The increase in the width and depth of submarine canyon results from the dominant of the erosional process and slope failures around the submarine canyon. Consequently, the formation of sedimentary units combined with the development of submarine canyon in this area is largely controlled by the amounts of sediment supply originated from slope failures, regional tectonic effects and sea-level fluctuations.
동해 울릉분지 남서주변부에 발달하는 침식충전구조의 기원 및 분포
박용준 ( Yong Joon Park ),강년건 ( Nyeon Keon Kang ),이보연 ( Bo Yeon Yi ),유동근 ( Dong Geun Yoo ) 한국지구물리·물리탐사학회 2015 지구물리와 물리탐사 Vol.18 No.2
동해 울릉분지 남서주변부에서 취득한 2차원 다중채널 탄성파 탐사자료 해석결과에 의하면 연구지역에는 U자 또는 V자 형태의 침식충전구조가 다양한 규모로 발달한다. 시추공 자료에 의하면 침식충전구조를 채우고 있는 퇴적물은 주로 세립질 퇴적물로 구성되며, 탄성파 단면상에서 특정 내부 구조를 보여주지 않는 투명 혹은 반투명 음향상 특징을 보여주는 것과 잘 대비된다. 상기 특징을 갖는 침식충전구조는 연구지역에 분포하는 4개의 퇴적층군 중 후기 마이오세 분지변형 기간 동안 퇴적된 횡압력 동시성 퇴적층군(MSQ3)에 우세하게 분포한다. 이와 같은 침식충전구조는 발달규모와시기에 따라 3개의 그룹으로 구분된다. 그룹 I에 속하는 침식충전구조는 돌고래 구조발달 시기에 대비되며, 소규모로 분포한다. 그룹 II에 포함되는 침식충전구조는 돌고래 구조와 고래V 구조가 동시에 발달한 것으로 알려진 시기에 형성되었으며, 발달개수와 규모가 그룹 I에 비해 크게 증가하였다. 그룹 III는 돌고래 구조의 발달은 점차 약화되었으나 고래V 구조의 영향은 지속된 시기에 형성되었으며, 침식충전구조의 발달개수와 규모는 그룹 II에 비해 크게 감소하였다. 상기 제시된 침식충전구조의 분포양상, 발달규모, 내부충전물의 특징에 의하면 연구지역에 분포하는 침식충전구조는 해저협곡으로 해석되며, 울릉분지의 닫힘과 관련된 지구조운동과 그에 따른 퇴적물 공급량의 영향을 받아 형성된 것으로 해석된다. Analysis of multi-channel seismic reflection profiles acquired from the southwestern margin of Ulleung Basin reveals that the cut and fill structures, which show U-shaped or V-shaped morphology, occur on variable size. The cut and fill structure mostly consists of fine-grained sediments on the well data and is characterized by transparent or semitransparent seismic facies on the seismic section. Such cut and fill structures dominantly occur in the syn-compressional megasequence (MSQ3), which was deposited during basin deformation of late Miocene, among the four megasequences of the study area. These cut and fill structures can be divided into three groups based on their size and formation time. The cut and fill structures of Group I were formed when Dolgorae structure was active, and occurred on a small scale. The cut and fill structures of group II were formed when both Dolgorae structure and Gorae V structure were active, and the number and size of those increased compared with group I. The cut and fill structures of group III were formed when Dolgorae structure was weaken gradually but Gorae V structure kept active, and the number and size of those decreased in comparison with group II. Consequently the cut and fill structures in the southwestern margin of Ulleung basin are interpreted as submarine canyon based on spatial distribution, size and fill sediment. They were controlled by the tectonic movement in response to basin closure and tectonic-induced sediment supply variation.