배경잡음 토모그래피를 이용한 수도권 상부지각 전단파 속도구조 및 이방성 연구

국문 초록 (Abstract)

수도권 지역에서 발생하는 미소 지진원의 정밀한 위치 결정 및 재해 평가 등을 위해서는 이 지역에 대한 고해상도의 천부 속도구조 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 2020년 7월부터 2021년 4월까지 수도권 임시관측망(61개소) 및 수도권에 설치된 기상청 및 지질자원연구원의 상시관측소(28개소)에 기록된 연속파형 자료에 배경잡음 토모그래피 방법을 적용하여 수도권 상부지각(0~5 km)에 대한 전단파 속도구조 및 이방성 모델을 작성했다. 총 3838개 관측소 쌍에 대하여 수직 및 수평 성분에 대한 상호상관 함수들을 구하고, 이에 multiple filter technique을 적용하여 Rayleigh파와 Love 파의 fundamental mode에 대한 군속도 분산 곡선을 측정했다. 그리고 측정된 분산 자료의 수가 1000개 이상인 주기(0.5~5 s)에 대하여 Fast marching method 및 subspace method를 반복수행해여, 각 주기에 대한 군속도 지도를 작성했다. 최종 3차원 전단파속도구조 및 이방성 모델을 작성하기 위해, 0.02°x0.02° 격자로 나누고 각 지점에 대한 1차원 역산을 가변차원-계층적 베이지안 역산 방법(hierarchical and transdimensional Bayesian inversion)을 적용하여 수행했다. 작성된 전단파 속도구조 및 이방성 분포는 경기북부 및 서울지역의 지형 및 지질도를 통해 확인할 수 있는 남북 방향의 선형구조와 유사한 경향을 보인다. 또한 경기 남부에서 산발적으로 나타나는 산지의 분포와도 상관관계를 확인할 수 있다. 이러한 경향은 기존에 지질학적 연구들을 통해 알려진 다양한 관입구조 및 단층선들과 관계가 있을 것으로 보이며, 작성된 고해상도 전단파 속도구조 및 이방성 모델은 추후 미소지진의 위치결정 등 추가적인 지진학적 분석을 통해 이 지역의 복잡한 지질구조와의 구체적은 상관관계를 파악하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.