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- 저자 : 장성준(Sung-Joon Chang) (검색결과 28 건)
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동아시아 지각과 최상부맨틀의 3차원 S파 속도구조 및 이방성 연구
임도윤,장성준,Lim, DoYoon,Chang, Sung-Joon 한국지구물리물리탐사학회 2018 지구물리와 물리탐사 Vol.21 No.1
이 연구는 한국, 중국, 일본을 포함하는 동아시아 지역의 지각과 최상부맨틀의 SV파 및 SH파 속도구조와 지진파의 속도 방사 이방성(radial anisotropy)을 알아보기 위해 수행하였다. IRIS (Incorporate Research Institutions for Seismology)에서 동아시아에 설치한 광대역 지진관측소에 기록된 지진자료를 사용하여 레일리파와 러브파를 추출하였으며, MFT (Multiple Filter Technique)을 사용하여 각 성분에 기록된 주기 3 ~ 200초 범위의 레일리파와 러브파의 군속도 분산자료를 획득하였다. 수직성분에서 62466개의 레일리파의 분산곡선 측정값을, 접선(transverse)성분에서 54141개의 러브파의 분산곡선 측정값을 얻을 수 있었다. 얻어진 분산자료를 역산하여 속도모델을 구하였고, 역산된 모델을 통해 깊이 100 km 까지의 SV파 및 SH파 속도 구조를 구하였다. SV파와 SH파 속도구조의 경우, 동일하게 깊이 30 km 까지 동해에서 강한 고속도 이상이 나타나며, 30 km 이상의 깊이에서는 중국 남서쪽의 티벳 고원에서 강한 저속도 이상이 나타난다. SH파 속도구조의 경우, 30 km 이상의 깊이에서 동해에서 상대적으로 더 강한 저속도 이상이 나타난다. 그 결과, 지진파 이방성은 평균적으로 동해지역에서 음의 이방성을, 중국 내륙지역에서 양의 이방성이 관측된다. We investigate the crustal and uppermost mantle SV- and SH-wave velocity structure and radial anisotropy beneath East Asia including Korea, China and Japan. Rayleigh waves and Love waves were extracted from the seismic data recorded at broadband seismic stations in East Asia. Using the MFT (Multiple Filter Technique), we obtained group velocity dispersion curves of Rayleigh and Love waves with a period range of 3 to 200 s. We obtained 62466 Rayleigh-waves dispersion-curve measurements in vertical components and 54141 Love-waves dispersion-curve measurements in transverse components, respectively. The inverted models using these data sets provide SV- and SH-wave velocity structure of crust and uppermost mantle down to 100 km depth. In both cases of the S-wave velocity structures, strong high-velocity anomalies are observed down to 30 km depth beneath the East Sea, and deeper than 30 km depth, strong low-velocity anomalies are found beneath the Tibetan plateau. In the case of the SH-wave velocity structure, strong low-velocity anomalies are observed beneath the East Sea deeper than 30 km depth, leading to negative anisotropy. On the other hand, positive anisotropy is usually observed beneath the Tibetan plateau.
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부분 파형 역산을 사용한 사우디 아라비아 S파 속도 및 이방성 연구
김성원(Sung-Won Kim),Michael Witek,장성준(Sung-Joon Chang),Martin Mai,Hani Zahran 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
서쪽으로는 홍해가 확장하고 동쪽에는 자그로스 조산대 활동의 영향을 받는 아라비아 반도는 지구조적으로 복잡한 구조를 가지고 있다. 정확한 지구조적 연구를 위해서는 고해상도 지진파 속도 및 이방성 모델이 필수적이다. 본 연구에서는 규모 5.5이상, 진앙거리 55도 이내의 지진 261개를 사용하여 총 10,105개의 파형 자료를 얻었으며 CRUST1.0 모델과 AK135모델을 통합한 새로운 3차원 참조 모델과 부분 파형 역산법을 사용하였다. 그 결과 연구 지역 아래 지각에서부터 상부맨틀 깊이에 이르는 고해상도 S파 속도 및 방사 이방성 모델을 획득했다. 속도 모델의 공간적인 해상도를 평가하기 위해 체커보드 테스트를 진행하였고 S파 속도 모델은 약 지하 200 km 부근까지, 방사 이방성 모델은 100 km 부근까지 좋은 해상도를 보인다. Afar지역에서 북쪽 방향 저속도이상이 우세하게 나타나며 깊이가 깊어질수록 Afar 지역과 홍해 지역의 저속도이상은 유지된다. 방사 이방성 모델에서는 대체적으로 양의 이방성이 우세하게 나타나지만 자그로스 벨트 부근 지하 약 20 km 에서 100 km 깊이까지 낮은 방사 이방성 값을 보여준다.
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조성흠 ( Seongheum Cho ),장성준 ( Sung-joon Chang ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.1
동아시아 지역의 S파 맨틀속도구조를 파악하기 위해, 한반도와 일본 지역에 설치된 129개의 광대역 속도 관측소상에 기록된 원거리 지진 자료를 이용하여 S파 상대 주시 토모그래피를 수행하였다. 보다 정확한 S파 상대 주시의 계산을 위해 다중 채널 상호 상관법을 적용하였으며 파선이론을 기초로 역산을 수행하였다. 역산 결과 주요 판의 경계를 따라 섭입하는 태평양판과 필리핀해판이 고속도 이상으로 나타났으며, 맨틀 전이대를 따라 수평으로 존재하는 태평양판이 확인되었다. 또한 한반도 동부의 하부에서 약 300 km 깊이까지 저속도 이상이 발견되었으며, 이 저속도 이상체는 울릉분지와 울릉도 형성에 연관이 있을 것으로 판단된다. 제주도 하부 200 ~ 700 km 사이에 나타나는 저속도 이상은 제주도의 형성과 관련이 있을 것으로 생각되며, 이와 같은 저속도 이상체들은 한반도 주요 화산 활동의 근원이 깊은 맨틀에 서부터 시작되었음을 알 수 있는 중요한 근거로 생각된다. We performed seismic imaging based on relative S-wave travel times to examine S-wave velocity of upper mantle structure beneath East Asia. We used teleseismic events recorded at 129 broadband stations of the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), Korea Meteorological Administration (KMA), and National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED). Relative travel time residuals were obtained by a multi-channel cross-correlation method designed to automatically determine accurate relative phase arrival times. The resulting images show high-velocity anomalies along plate boundaries around the Japanese islands region. These anomalies may indicate subducting Pacific and Philippine Sea plates. On the other hand, a low-velocity anomaly is revealed beneath east of the Korean peninsula down to around 300 km depth, which is thought to be related to the formation of the Ulleung basin and the Ulleung island. Low-velocity anomalies revealed beneath the Jeju island may imply that the formation and volcanism of the Jeju island have been caused by magmatic sources from the deep mantle.
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배경잡음 토모그래피를 이용한 OLDEST-1 Pacific Array 지역의 S파 속도 구조 연구
김태신(Tae-shin Kim),장성준(Sung-Joon Chang),Michael Witek,이상묵(Sang-Mook Lee),김영희(Young-Hee Kim),Hisashi Utada,Hitoshi Kawakatsu,Hajime Shiobara,Takehi Isse,Nozomu Takeuchi 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
지구상에 현존하는 대륙 암석권의 가장 오래된 나이는 약 40억년인 반면, 해령에서 생성되어 해구에서 소멸되는 과정을 반복하는 해양 암석권의 나이는 약 1억 7천만년에 불과하다. 서태평양 마리아나 해구로부터 약 600 km 떨어진 태평양 판에 존재하는 가장 오래된 해양 암석권은 태평양 판의 긴 역사를 설명해 줄 많은 정보를 지닐 것으로 기대되는 지역이다. 해당 지역의 맨틀 속도 구조와 지구 동역학적 진화 연구를 위해, 한국과 일본의 공동 연구팀은 2018년 11월부터 2019년 10월까지 12개의 광대역 해저 지진계와 8개의 해저 전자력계로 이루어진 OLDEST-1 Pacific Array를 이 지역에 설치하여 자료를 획득하였다. 본 연구에서는 11개 광대역 지진계로부터 획득한 1년 동안의 수직성분 배경잡음 자료를 사용하였다. FTN 정규화 방법을 사용하여 지진 등의 영향을 제거하였고, 각 관측소 쌍 사이의 배경잡음 상호상관을 이용해 레일리파의 경험적 그린함수를 구하였다. 그 결과, 3초에서 35초까지의 기본모드 레일리파 군속도 분산곡선을 측정하였다. CRUST 1.0과 ak135를 기준모델로 사용하여 역산을 수행하였고, 서태평양 하부 ~ 75 km 깊이에 이르는 전단파 속도 구조를 얻었다. 15 km 깊이에서 북동쪽과 남서쪽 지역은 고속도, 동쪽과 중심 지역은 저속도 이상대가 관찰되었으나, 35 km 깊이에서부터 남서쪽 지역은 저속도 이상대로 바뀌는 것을 확인하였다. 또한 중심부 지역은 25 km 깊이에서부터 고속도 이상대가 관찰되기 시작하여, 55 km 깊이에서 고속도 이상대가 확연히 넓어지는 것이 관측되었다.
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레일리파 토모그래피를 사용한 동아시아의 3차원 SV파 속도구조
유설한 ( Seol-han You ),장성준 ( Sung-joon Chang ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.1
동아시아 지역에 대한 지각과 상부맨틀의 속도구조를 파악하기 위해서, 레일리파 분산곡선에서 측정한 군속도 값을 사용하여 SV파 토모그래피 역산을 수행하였다. 한국, 일본, 그리고 중국에 설치된 253개의 광대역 관측소에 기록된 321개의 지진자료를 사용하였다. 다중필터기법(multiple filtering technique)을 사용하여, 3 ~ 150초 사이의 주기 범위에 대하여, 5,167개의 레일리파 분산 곡선을 획득한 후, 역산을 수행하여 깊이 10 ~ 100 km에 대한 SV파 토모그래피 모델을 얻었다. 다른 지역과는 다르게 동해지역 하부의 깊이 10 km에서 고속도 이상이 관찰되며 깊이 15 ~ 20 km에서는 강한 고속도 이상이 관측되는데, 이는 맨틀물질의 존재를 나타내는 것으로 생각된다. 따라서 모호면의 깊이가 주변지역에 비해 얕다는 것으로 추정되며, 이를 바탕으로 동해지역의 지각 두께는 10 ~ 20 km 사이로 판단된다. 고속도 이상의 존재 여부로 판단할 때, 한반도 지역의 모호면은 35 km 깊이 부근에 존재하는 것으로 생각된다. 일본열도 북동쪽 지역에서 좁은 범위지만 태평양판의 섭입이 관찰된다. 강원도 연안 하부의 100 km 깊이에서 강한 저속도 이상이 보이며, 이는 울릉도와 울릉분지 형성에 영향을 끼친 용융체의 존재로 생각된다. 또한, 야마토 분지 하부의 100 km 깊이에서 강한 저속도 이상체가 관찰되며, 이는 유체탈수(dehydration) 작용으로 인해 태평양판으로부터 유체가 빠져 나온 후 상승하면서 생성된 저속도 이상체로 해석된다. We construct 3D SV-wave velocity structure of the crust and the upper mantle beneath East Asia from Rayleighwave group-velocity measurements. For the construction of the SV-wave velocity model at 10 ~ 100 km depth, we used seismic data recorded at 321 broadband stations in Korea, Japan, and China. Rayleigh-wave group-velocity dispersion curves were obtained by using the multiple filtering technique in the period range from 3 to 150 s. High SV-velocity anomalies are imaged beneath the East Sea from 10 km depth to deeper depth, implying that the Moho beneath the East Sea is between at 10 ~ 20 km depth. We estimated the Moho beneath the Korean peninsula to be around 35 km based on the depth where a high-velocity anomaly is observed. The SV-wave velocity model shows prominent fast Svelocity anomalies near northeastern Japan, associated with the subducting Pacific plate. Low-velocity anomalies are found beneath the east coast of the Korean peninsula at 100 km depth, which may play a role in the formation of the Ulleungdo and the Ulleung basin. We observed low-velocity anomalies beneath the Yamato basin at 100 km depth as well, which may indicate the upwelling of fluid from the Pacific plate via dehydration at deeper depth.
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