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시추코어 단층대에서의 지질공학적 의미: 슈도타킬라이트의 미세조직의 특징과 지진활동
추창오,정교철 대한지질공학회 2017 지질공학 Vol.27 No.4
It is not rare that pseudotachylite, dark colored rock with glassy texture, is recognizable in deep core samples drilled up to 900 m from the surface. Pseudotachylite with widths varying few to 20 cm is sharply contacted or interlayered with the host rocks composed of Jurassic granite and Precambrian amphibolite gneiss, showing moderately ductile deformation or slight folding. Pseudotachylite occurring at varying depths in the deep drill core are slightly different in texture and thickness. There is evidence of fault gouge at shallower depths, although brittle deformation is pervasive in most drill cores and pseudotachylite is identified at random depth intervals. Under scanning electron microscope (SEM), it is evident that the surface of pseudotachylite is characterized by a smooth, glassy matrix even at micrometer scale and there is little residual fragments in the glass matrix except microcrystals of quartz with embayed shape. Such textural evidence strongly supports the idea that the pseudotachylite was generated through the friction melting related to strong seismic events. Based on X-ray diffraction (XRD) quantitative analysis, it consists of primary minerals such as quartz, feldspars, biotite, amphibole and secondary minerals including clay minerals, calcite and glassy materials. Such mineralogical features of fractured materials including pseudotachylite indicate that the fractured zone might form at low temperatures possibly below 300oC, which implies that the seismic activity related to the formation of pseudotachylite took place at shallow depths, possibly at most 10 km. Identification and characterization of pseudotachylite provide insight into a better understanding of the paleoseismic activity of deep grounds and fundamental information on the stability of candidate disposal sites for high-level radioactive waste. 심부 시추코어(900 m) 단층대에서는 검은 유리질이 특징인 슈도타킬라이트가 종종 산출된다. 폭이 수~20 cm인 슈도타킬라이트는 모암인 쥬라기 화강암과 선캄브리아기 각섬석편마암과 접촉하거나 교호하는데, 연성변형이나 약한 습곡구조를 수반한다. 슈도타킬라이트는 다양한 심도에서 산출되는데 조직과 두께 또한 약간 상이한 특징을 보여준다. 대부분의 시추코어에서는 취성변형이 우세하며, 단층비지는 주로 상부구간에서 발달하고, 슈도타킬라이트는 불규칙한 간격의 심도에서 나타난다. 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하면, 기질내에 만곡된 극미립의 석영입자가 관찰되고, 슈도타킬라이트의 표면은 마이크론 스케일에서조차도 매끄러운 유리질 기질이 특징적인데, 이같은 현상은 본 지역의 슈도타킬라이트가 강한 지진활동에 의한 마찰용융에 의하여생성되었음을 지시한다. X선회절 정량분석(XRD)에 의하면, 슈도타킬라이트는 석영, 장석, 각섬석과 같은 일차광물과 점토광물, 방해석, 유리기질물 등의 이차광물로 구성되어 있다. 이러한 광물조성은 슈도타킬라이트를 포함하는 단층파쇄대가 약 300oC 이하의 저온 또는 비교적 얕은 심도(약 10 km 내외)에서 형성되었음을 의미한다. 슈도타킬라이트는 강한 지진활동의 산물이므로, 이것의 산출특징 파악을 통하여 심부지반의 고기 지진활동 해석이나, 고준위방사성폐기물 처분장 후보지의 지반안정성에 대한핵심적인 정보를 알 수 있다.
추창오,장태우,남경훈,김종태,이창주,정교철 대한지질공학회 2023 지질공학 Vol.33 No.1
Microstructural characterization, identification of mineral assemblages, and K-Ar age dating of fault gouges from five Quaternary fault sites segmented along the northern Yangsan Fault, SE Korea were performed to understand formation condition and multiple activity of faults. The mean and median sizes of particles of bulk gouges vary among the studied faults: 1.75 μm and 1.43 μm for the Danguri Fault, 1.94 μm and 1.79 μm for the Yukjae Fault, 5.57 μm and 4.16 μm for the Yugye Fault, and 5.55 μm and 2.31 μm for the Bogyeongsa Fault. Fault gouges contain abundant secondary minerals, including smectite, chlorite, illite, kaolinite, laumontite, and mordenite, which are found in association with quartz and feldspar. K-Ar dating of the fault gouges (both bulk samples and separate size fractions) yields ages ranging from 59.1 to 18.8 Ma, with bulk ages of 47.6 Ma for the Yukjae Fault, 59.1 Ma for the Ansim Fault, 39.4 Ma for the Yugye Fault, and 22.6 Ma for the Bogyeongsa Fault. The finer fractions generally have younger K-Ar ages compared with the coarser fractions, and the finest fraction (<0.2 μm) is the youngest for each fault. Hydrothermal alteration of the gouges is considered to have occurred under low-temperature (100~200°C) conditions during faulting. Microstructural features and clay mineral assemblages of fault gouges and brecciated rocks should be considered when interpreting fault events and reactivation, in addition to age dating of faulting.
보배 견문모 광상에서 산출하는 녹염석의 누대구조의 특징과 발달과정
추창오 대한자원환경지질학회 2001 자원환경지질 Vol.34 No.5
부산 보배견운모 광상의 프로필리틱 열수변질대에서 형성된 녹염석은 다양한 누대구조를 수반하는데, 다중결정성장 누대구조, 진동누대구조, patchy누대구조 및 강도가 약한 불규칙한 누대구조가 특징적이다. 누대구조는 주로 열수용 액의 AI Fe의 활동도에 좌우되며, 전반적으로 결정의 중심부에서는 AI, 가장자리에서는 Fe의 함량이 높다. 녹염석 의 Ps는 18.5-34.3 mot.% 범위이다. 여러 결정이 중첩하여 형성된 누대구조에서는 잔류조직이 부분적으로 흡수용해 되었으며, 이후에 결정들이 새로 성장하였다. 다중결정성장 누대구조나 진동누대구조는 열수시스템의 유체의 화학조성, 산화환원전위, 온도 등과 같은 물리화학적 변수들이 급격하게 변동하였음 지시한다 Zoned epidotes formed by the propylitic alteration of the Bobae sericite deposit in western Pusan show complex compositional zoning patterns, such as multiple growth zoning, oscillatory zoning, patchy zoning and irregular zoning. The complex zoned epidote, in general, shows AI-rich cores and Fe-rich rims. Pistacite component (Ps) in the epidote ranges from 18.5 to 74.3 mot.%. Remnant textures in multiple growth zoning indicate that the earlier zone was partially resorbed prior to growth of later one. Multiple growth zoning and oscillatory zoning suggest that hydrothermal system underwent rapid changes and fluctuations in fluid chemistry, redox condition, or temperature.