Seismic Stratigraphy of the post-Paleozoic Sedimentary Section in the Main Pass area, Northern Gulf of Mexico

Suh Mancheol,Pilger Rex H.,Nummedal Dag The Korean Society Of Petroleum Geology 1996 한국석유지질학회지 Vol.4 No.1

Multichannel deep seismic reflection data in the Main Pass area of the northern Gulf of Mexico are interpreted in this study for the stratigraphy and the depositional history. Structural analysis of deep seismic reflection data provides new information on the locations of paleo-shelf margins and the basement. The basement occurs at about $7.5{\cal}km$ depth at the northern end of seismic line LSU-1 in the Mississippi shelf. The Jurassic and early Cretaceous shelf margins occupy approximately the same position, whereas the Oligocene shelf margin occurs about 28 km farther landward. Ten major seismic stratigraphic sequences are identified for the Mesozoic and Cenozoic sed-imentary section. Correlation of sequence boundaries defined in this study with those in other areas of the circum-Gulf region indicates that majo. regional unconformities formed at the mid-Miocene (10.5 Ma), mid-Oligocene (30 Ma), mid-Cretaceous (97 Ma), and top-Jurassic (131 Ma). Three distinct periods a.e recognized in the depositional history of the Main Pass area of the northern Gulf of Mexico: (1) shallow ma.me deposition du.ins the period from the opening of the Gulf to the mid-Cretaceous, (2) deep marine deposition in the Cretaceous to the mid-Oligocene, and (3) shallow marine deposition prevailed since the mid-Oligocene to present. A comparison of depositional rates between the Main Pass area and the Destin Dome area indicates that the northern Gulf of Mexico continental margin was initiated as a terrigenous sediment wedge province in the late Cretaceous. 미국 멕시코만 Main Pass해역의 심부 다중탄성파단면도를 해석하여 이 지역의 층서와 퇴적사에 대한 연구를 수행하였다. 탄성파단면을 이용한 구조해석을 통하여 기반암과 과거의 대륙붕단 위치에 대한 새로운 정보를 밝힐 수 있었다. 기반암은 미시시피 대륙붕의 탄성파 측선 LSU-1 북단에서 $7.5{\cal}Km$ 깊이에 존재함이 밝혀졌다. 또한, 쥬라기 -백악기 초기에는 대륙붕단이 거의 같은 지점에 위치하였으나 신생대 올리고세에는 그보다 약 28 Km 대륙쪽에 위치함이 밝혀졌다. 중생대-신생대 퇴적층은 10개의 탄성파층서단위 (seismic stratigraphic sequence) 로 구분되며 , 멕시코만 주변의 다른 해역과 비교해볼 때 주된 광역부정합면은 중기 마이오세 (10.5 Ma), 중기올리고세 (30 Ma), 중기 백악기 (97 Ma) 와 쥬라기말 (131 Ma)에 형성되었음을 알 수 있다 연구해역은 퇴적사로 볼 때 3개의 현저한 시기로 나눌 수 있는바; (1)멕시코만 열림 -중기 백악기 사이의 천해퇴적 환경; (2)중기 백악기 -중기 올리고세 사이의 심해퇴적환경; (3)중기 을리고세 이후의 천해퇴적환경으로 구분된다. 멕시코만 북부해역에 위 치하는 Main Pdss해역과 동북부 해역에 위치하는 Destin Dome 지역에서 시추된 시추자료와 탄성파자료를 종합하여 해석한 결과 멕시코만 북부 퇴적분지가 후기백악기부터 육성기원의 쐐기 (wedge)형태로 발달되기 시작하였음을 알 수 있다.

Ultrasonic Anisotropy Due to Foliation and Microcracks in Metamorphic Rocks

Mancheol Suh,Insun Song,Young-Kyun Woo,Tianyao Hao 대한지질학회 2001 대한지질학회 학술대회 Vol.2001 No.

Mechanism of the Formation of Back-Arc Basins

Suh, Mancheol,Lee, Won-Kook 충남대학교 기초과학연구소 1995 연구논문집 Vol.15 No.-

섭입대의 기하학적 구조와 그들을 결정짓는 요인들에 관한 연구가 침강하는 해양지각의 연령, 섭입대의 경사각, 열도호의 곡률 및 岩板간의 상대운동속도를 이용하여 수행되었다. 본 연구는 침강하는 岩板의 경사각도와 깊이 및 열도호(Arc)의 곡률은 주로 침강 해양지각판의 연령과 두 岩板의 상대 운동속도에 의해 지배됨을 나타낸다. 열도호는 그 뒷쪽에 존재하는 응력의 상태에 따라 장력형(Mariana형), 압력형(Chile 형), 및 중간형(일본형)으로 새롭게 분류되었다. 배호 분지는 해구의 이동과 침강 岩板에 의한 마찰열 및 대류에 기인한 배호 확장에 의해 형성되며, 해구의 대양쪽으로의 이동이 배호 확장의 가장 중요한 요인으로 사료된다. 섭입대의 기하학적 구조에 관한 지질 및 지구물리학적 자료들은 침강하는 岩板이 해구의 이동에 의해 점차적으로 완경사로 변함을 입증하며 이는 주기적인 침강모델을 설정하는데 한 중요한 요인이 될 것으로 사료된다. The relationship between the geometry of a subduction zone an its controlling factors was studied using the such published data as age of the subducting oceanic crust, the dip angle of the subduction zone, curvature of island arcs, and the converging velocity of two plates. The study represents that the dip angle and the depth of the descending plate and the curvature of island arcs are controlled mainly by the age of the descending oceanic plate and the converging velocity between two plates. The arcs can be re-classified based on the status of the present stress regime behind them into three groups; Tensional arc-Mariana-type, Compressional arc-Chilean-type, and Intermediate arc-Japan-type. back-arc basins are formed by back-arc spreading which is initiated by the seaward migration of trench, the slab-driven heat source, and the slab-driven convective current. Seaward trench migration is considered to the most important factor for the back-arc spreading. Several geological and geophysical data on the geometry of subduction zones seem to support the mode in which the subduction angle decrease gradually with the trench migration. This fact would be an important factor to establish a model of subduction cycle.

Geological Structure of the Ulleung Basin from Marine Gravity Data

서만철(Mancheol Suh),이미경(Miekyoung Lee),석봉출(Bongchul Suk) 대한지질학회 1993 지질학회지 Vol.29 No.2

충남 천안시 두정동 지역의 매장문화재 확인을 위한 지자기탐사 및 발굴 비교연구

서만철,이남석,허주희 公州大學校 基礎科學硏究所 1999 自然科學硏究 Vol.8 No.-

충남 천안시 두정동 야산지역에 대한 고고학적 발굴대상지에서 자력탐사를 이용한 비파괴 문화재탐색 응용가능성에 대한 실험적 연구를 1998년 5월 23일 부터 7월 18일 사이에 수행하였다. 고고학적 발굴대상지에 대하여 발굴이 시작되기 전 자력탐사를 실시하였으며, 자력탐사 결과 나타난 자력이상대를 발굴후의 유물분포상황과 비교하였다. 자력탐사시 20cm x 20cm 격자망을 구성하여 20m x 40m 구역을 측정하였으며 자력센서는 지면에 위치시켰다. 기존의 발견된 토기를 대상으로 자력측정한 결과 토기가 위치한 지점의 자력이상이 주위의 평균치 보다 최대 130 nT 정도의 이상을 나타내고 있다. 등자기이상 분포도의 해석결과 연구지역내의 1사분면과 4사분면에 나타난 자기이상지점들과 발굴결과 확인된 토기 및 토기의 파편위치가 정확하게 일치한다. 고고학적 발굴결과 연구지역내에 발견된 토기위치는 7곳 이었으며 이 중 6곳은 모두 자력이상지점과 일치하며, 한 곳은 자력이상지점이 아닌 곳에서 발견된바, 이 토기는 연토기로 판명되었다. 또한 발굴당시 확인된 숲속이나 천부지층내에 매몰된 철제 쓰레기, 철사 등의 장애물 역시 등자력이상도에서 정확하게 일치하고 있다. 그러므로 자력탐사를 수행하기 앞서 육안으로 확인되는 철제장애물들은 제거한 후에 탐사를 실시하는 것이 바람직하다. 원인이 뚜렷이 확인되지 않은 자력이상지점들은 현재의 발굴층위보다 깊은 곳에 유물이 존재할 가능성이 있으므로 보다 정밀한 발굴작업이 추자적으로 필요한 것으로 판단된다. A nondestructive experimental feasibility study was conducted using magnetometer to find such buried cultural properties as pottery and steel matters in low relief mountaineous area of Doojeong-dong, Cheonan. Chungnam Province from May 23 to July 18, 1998. Geomagnetic survey was carried out with 20 cm x 20 cm grid in a site of 20 m x 40 m before excavation and the distribution of magnetic anomalies was compared with results of excavation. Geomagnetic sensor was located on the surface of ground during geomagnetic survey on the basis of an experimental result. Magnetic anomalies of maximum 130 nT are found over a pair of pottery. Magnetic anomalv map reveals several anomalous points in 1st quadrant and 4th quadrant of the survey site and they are coincident with potteries and their fragments. Six points out of 7 points found to have earthwares with archeological excavation were correlated with magnetic anomalv and the uncorrelated earthware is made of unbaked clay. Steel waste including can and wires hidden in soil and bushes were also confirmed by comparing magnetic anomalies and archeological excavation. Therefore, it is better to remove steel wastes if possible before geomagnetic survey. Magnetic anomalous points which are not correlated with the results of archeologic excavation may reveal existence of some archeologic properties buried below the present level.

A Geophysical Study for the Understanding of Geologic Structure at Dogmyong-ri and Guam-ri Yuseong hot -spring Area

Song, In-Sun,Suh, Mancheol,Song, Moo-Young 忠南大學校 環境問題硏究所 1984 環境硏究 Vol.2 No.1

A geophysical study on geological stucture of Dogmyong-ri and Guam-ri area (Yuseong), located about ten kilometers north-west from Taejeon city Chungcheongnamdo, was carried out from March through October 1983. The rock system of this area consists of two mica granite, diorite, fine grained pink feldspar granite, acidic dyke, and alluvium. The most dominent strike of joints in this area is N5。- 15。W and the dip is 75。-85。SW. Geophysical methods such as horizontal resistivity exploration, vertical electical sounding(VES), and geothermal survey were used in this study. Horizontal resistivity exploration using Wenner configuration indicates that there is a possible fault characterized by low apparent resistivity striking N 83。 W. Vertical electrical soundings(VES) of Schlumberger type were made at 8 stations crossing the shear zone. Interpretation of the VES curves by master curves and auxilliary curves shows that low resistivity subsurface formation exists below the low resistivity surface. This seems to indicate that this shear zone is related with the movement of the ground water. The measurement of temperature was carried out at 1.2 meter depth in this area along the traverse A- A´and B- B´. From the result of earth temperature measurement, the above mentioned fault may be related with the movement of geothermal water and there in a possibility of geothermal energy near the fault of survey area S₂.

Reconstruction of the Wave Speed and Density from Reflection Coefficients by Downward Continuation Algorithm

손호웅,서만철,Shon, Howoong,Suh, Mancheol The Korean Society of Economic and Environmental G 1995 자원환경지질 Vol.28 No.6

본 논문에서는 깊이에 따라 밀도값과 (종파)속도값이 변하는 지하 하부층들의 반사계수로부터 밀도와 속도 주상도를 구하는 알고리즘을 개발하고자 하였다 하향연속(下向連續) 혹은 박층(剝層 layer stripping) 방식 알고리즘은 적분방정식을 이용한 계산법보다 계산 과정을 상당히 줄일 수 있다. 본 논문에서는 여러 방향으로의 입사파에 의한 반사계수를 개선된 하향연속 알고리즘을 이용하여 처리하였으며, 각 깊이에서 최소자승 맞춤(fitting)을 실행하였다. 본 연구결과는 다른 하향연속 알고리즘에 비하여 상당한 성과를 보여주고 있다. The purpose of this paper is recovery of the profiles of the wave speed and density from the reflection coefficients of the continuously layered acoustic medium with depth dependent density and wave speed at various angles of incidence. A downward continuation or layer stripping algorithm, which recursively reconstructs the medium in increasing depth and then strips away the effects of the reconstructed portion of the medium, is the method with fewer computations than integral equation procedures. This paper implements an improved downward continuation algorithm that uses reflection data at several angles of incidence and performs a least-squares fitting at each depth. The result is a considerable improvement in performance over the usual downward continuation algorithm.

동해 울릉분지의 지구조 및 성인에 관한 지구물리학적 연구

이광훈,순호응,서만철 公州大學校 基礎科學硏究所 1998 自然科學硏究 Vol.7 No.-

동해 울릉분지의 지구조 및 성인에 관한 미해결의 근본적인 문제점은 분지하부에 해양지각의 존재여부가 밝혀지지 않고 있기 때문이므로 해상중력, 자력 및 탄성파자료 해석을 통하여 해양지각의 존재여부에 관한 연구를 실시하였다. 울룽분지 및 그 인근지역의 후리-에어 이상은 전체적으로 매우 작은 변화를 보이는데, 한국대지(Korea plateau)와 오키 뱅크(Oki bank) 주위에서 최대 40-60 mgal, 분지의 대부분의 지역은 분지내에 존재하는 깊은 해수와 두꺼운 퇴적층으로 인하여 최대 20 mgal 이내의 음(-)의 이상대틀 갖는다. 부게 이상도는 분지 중앙부에 NE-SW 방향으로 발달된 약 150 mgal 이상의 앙(+) 이광대를 보여 분지 하부에 고밀도의 지각이 존재함을 나타낸다. 후리-에어 이상 및 부게 이상의 변화 양상은 울릉분지 중앙부 양측에서 큰 변화를 보여 밀도불연속이 예상되며 이는 해양 지각과 대륙지각의 경계에서의 밀도변화에 기인된 것으로 해석된다. 울릉분지의 지자기이상의 분포는 대체적으로 -400 nT 이내의 음의 이상으로 자기이상값이 작으며 정상기와 역전기로 인한 줄무늬 현상은 발견되지 않는다. 그러나 자력이상 측선중 대칭성이 존재하는 측선이 발견되어 울릉분지 하부 지각이 과거 해저 확장에 의해 형성되었을 가능성을 나타낸다. 탄성파자료 해석 결과 울릉분지의 음향기반에는 단층, 지구대 및 지루등의 구조들이 나타나지 않고 일반적으로 평탄한데 이것은 울릉분지 기반암이 해양지각으로 이루어져 있거나 또는 두꺼운 화산암류 암석으로 덮여 있기 때문으로 해석된다. 또한 음항기반의 탄성파특징으로 보아 울릉분지의 북쪽으로 가면서 volcanic sill과 flow의 양이 증가하고 얕은 층에서 나타나고 있어 분지남쪽보다 북쪽에서 해저화산활동이 활발하였고 비교적 최근까지도 화산활동이 진행되었음을 알 수 있다. 결론적으로 중력, 자력, 탄성파자료 해석을 통하여 울릉분지의 지각에 관한 종합적 해석 결과 울릉분지 하부에는 밀도가 큰지각이 존재하며 자기이상의 대칭성을 수반하는 사실로 미루어 해양지각이 존재할 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다. 이는 동해 울릉분지의 형성이 해저확장에 의하여 형성되었음을 시사한다. Analysis of gravity, magnetic, and seismic reflection data from the Ulleung Basin, East Sea has provided some insights into the opening mechanism and cnistal type of the basin. Free-air gravity anomaly data show positive anomalies of about 40-60 mgal near the Korea Plateau and Oki Bank and of about -20-20 mgal in the central basin. Bouguer gravity anomaly data exhibit NE-SW trending positive anomalies of about 150 mgal in the central basin which is interpreted to be related to high-density crustal material. Abrupt changes in both Free-air and Bouguer gravity anomaly profiles across the basin margins may be due to transition between continental and oceanic crusts. Magnetic anomalies in the basin are generally less than -400 nT. No stripe pattern is evident in the magnetic anomaly map but a NW-SE trending symmetric pattern is seen in some magnetic profiles. The symmetric pattern is probably associated with the high-density crustal material in the central basin suggested by Bouguer gravity anomaly. The acoustic basement in the deep part of the basin has only a small amount of local relief. No graben or half-graben structures are seen in the acoustic basement from which mechanical extension might be inferred. The lack of high-relief structures in the acoustic basement may suggest that the basin is underlain by oceanic crust or that the basement is overlain by thick volcanic layer which obscures the structures and relief of the basement. High-density crust in the central basin inferred from gravity data, abrupt changes in gravity anomalies across the basin margins, symmetric pattern seen in some magnetic anomaly profiles, and lack of relief in the acoustic basement may suggest sea-floor spreading origin of the Ulleung Basin.

구미 황상동 마애여래입상의 구조적 안정성, 풍화 및 보존방안

이찬희,최석원,서만철,채상정,Lee, Chan Hee,Choi, Suck Won,Suh, Mancheol,Chae, Sang Jeong 한국문화재보존과학회 2000 보존과학회지 Vol.9 No.1

구미시 황상동에 위치한 마애여래입상 (보물 제 1122 호)의 구성 암석은 흑운모-각섬석 화강섬록암으로서 약 30 여 개의 불연속적 동일 암체로 구성되어 있으나, 보관석은 역질 사암이다. 마애불 주변에 노출된 암괴의 대부분은 $N25{\sim}45^{\circ}W$의 주향과 거의 수직($70{\sim}85^{\circ}SE$)에 가까운 배면경사를 갖는 절리들이 발달되어 있다. 마애불 본체의 암괴들은 균열된 채 서로를 지지하고 있으나, 접합점에서는 심한 기계적 및 화학적 풍화를 받아 붕괴위험에 쳐해 있다. 또한 상부와 배면으로부터 발생하는 토압과 응력에 의하여 본체는 전면으로 두상은 좌측으로 기울어져 있다. 이 마애불을 이루는 암석의 풍화등급은 HW에 속하며, 조암 광물의 대부분은 화학적 및 광물학적 풍화에 의하여 점토 광물과 철수산화 광물로 교대되어 있다. 마애불의 표면에는 지의류와 선태류가 서식하고 있으며 모근과 포자류가 암석의 생물학적 풍화를 촉진시키고 있고, 절리대에는 이미 토양화가 진행되어 잡초가 서식하고 있다. 보존과학적 측면에서 볼 때, 이 마애불의 구조적 안정을 위해서는 불안정한 암괴의 제거가 필수적이며 불균형의 재발생과 마애불의 전면으로 작용하는 응력을 최소화하기 위하여 암석 지지공법에 의한 본체의 지보가 필요하다. 균열이 심한 절리면에는 암석용 충진제를 사용하여 수경화 처리가 선행되어야 할 것으로 보이며, 마애불에 미치는 지면의 습도를 저감하기 위한 차수벽 또는 차단막의 설치도 고려되어야 할 것이다. 또한 표면에 피복된 지의류와 토양화가 진행된 불연속면에 서식하는 잡초를 제거하기 위한 생화학적 처리가 필요하다. Rock composition of the Hwangsang-dong Granite Standing Sculptured Buddha (Treasure No. 1122) in the Kumi City is biotite-hornblende granodiorite which consists of about 30 pieces of individual rock blocks of same compositions. However, the cap rocks is pebble-bearing coarse sandstone. Rock blocks of the Standing Buddha and surrounding out crops occur well developed several joint systems of $N25^{\circ}$ to $45^{\circ}W$ strike and nearly vertical (70 to $85^{\circ}SE$) dipping. Rock blocks of the Standing Buddha showed vertical, horizontal and oblique joints, and those blocks are well supported by individual blocks. However, the junction part of the blocks are under dangerous situation due 10 seriously mechanical and chemical weathering. Host rock of the Standing Buddha belongs to the HW grade, therefore mostly rock-forming minerals of the granodiorite Standing Buddha altered with clay and iron hydroxide minerals by mineralogical and chemical weathering. Near surface of the Standing Buddha show spore and mycelium of green algaes, and a joint plane alive with weeds. We suggest that if structural stability for the Standing Buddha remove essentially a unstable rock blocks from the main body, and the main body necessitate supporting by rock bolting method because of repeated unstability and minimizing stress to the rock blocks. For the opened joint planes, fractured surface and alive weeds will attempt to fill in a petro-epoxy, petro-filler and biochemical treatments for the algaes, and ground water curtain and wall seems to be necessary for water flow and diminishing humidity of the Standing Buddha.

Estimating thermal diffusitivity of soils in Korea using temperature time series data

구민호(Min-Ho Koo),김용제(Yongje Kim),서만철(Mancheol Suh),서명석(Myoung-Seok Suh) 대한지질학회 2003 지질학회지 Vol.39 No.3