Impacts of fault zone architecture and wall rocks on earthquake rupture behaviors : Insights from the southern Yangsan strike-slip fault, SE Korea : 신기 단층 운동에 대한 기반암 단층대와 모암의 영향 : 한반도 남동부 남부 양산단층의 사례
단층대는 삼차원의 취성 구조로서 단층암, 파쇄대, 습곡대 등으로 구성된 복잡한 내부 구조를 가지며, 이러한 내부 구조의 특성은 단층의 주향을 따라 변화한다. 한반도 남동부에 위치하는 양산단층은 중생대말부터 활동해온 대규모 주향이동 단층으로서 오랜 변형사를 통해 복잡한 내부구조가 발달하였으며 현생 지구조 환경에서도 활동을 이어가고 있다. 본 연구에서는 지형분석, 단층대 및 모암 매핑, 그리고 굴착조사 등을 통해 남부 양산단층의 단층지형, 단층대 내부 구조 및 모암의 분포를 파악하였고, 단층곡 내부에 발달하는 지형변위지시자에 기록된 누적 오프셋을 측정하여 현생 지구조 환경에서의 운동학적 특성을 분석하였다. 또한 분석된 단층지형과 기존에보고된 고지진의 층서학적 기록들을 종합적으로 고려하여 연구 지역 내 신기 활성 단층들의 자취를 추적하였다. 이러한 결과들은 궁극적으로 신기 단층 활동의 공간적 특성에 영향 미치는 (구조)지질학적 요소들을 논의하는데 활용되었다. 연구지역에서의 상세한 지질 조사 결과는 남부 양산단층 주변 모암 분포에 대한정밀한 정보를 제공한다. 연구지역 북부에서는 동측의 백악기 퇴적암과 서측의 백악기 안산암질 화산암류 및 흑운모 화강암이, 남부에서는 양측 모두 백악기 흑운모 화강암이 주로 단층대를 둘러싸고 있다. 단층대 내부에는 주로 단층각력암과 단층비지로 이루어진 단층핵과 더불어 퇴적암, 혼펠스, 안산반암, 유문암, (용결)응회암, 흑운모 화강암으로 이루어진 손상대가 존재한다. 이러한 단층대 내부의 암상들은 주로 남-북 혹은 북동-남서 주향의 역이동 성분을 포함하는 우수향 주향이동성 단층으로 경계된다. 단층대의 내부 구조는 연구지역의 북부와 남부에서 서로 다른 발달 양상을 보인다. 북부의 경우 10 m 이상의 너비를 가지는 최소 세 매의 주요 단층핵들이 파쇄된 다양한 암상의 암괴들을 둘러싸는 형태로 분포한다. 이와 달리 남부에서는 한 매의 주요 단층핵이 파쇄된 다양한 암상으로 구성된 손상대 사이에 발달하는 단순한 형태의 단층대가 인지된다. 파쇄가 집중된 내부 손상대는 주 단층핵 동측에서 뚜렷하게 인지되며, 연구지역 북부에서 현저히 넓게 발달한다. 연구지역의 단층곡 내 9개 이상의 지점에서 단층 활동에 의해 절단된 미고결 퇴적층이 보고되었으며 굴절하도, 단층(선)애, 단층와지, 단층구릉, 그리고 변위된 단구와 같은 다수의 단층지형들이 인지된다. 본 연구에서 인지한 단층지형들과 미고결 퇴적층을 절단한 기 보고된 단층들을 연결하여 복원한 고지진 지표 파열들은 주로 북북동-남남서의 주향과 고각의경사를 가진다. 절단된 하안 단구를 통해 확인한 누적 변위 벡터는 신기 지구조 환경에서 남부 양산단층을 따라 미약한 역이동 성분을 포함하는 우수향 주향이동성 운동이 우세하게 발생했음을 지시한다. 고지진 지표 파열은 연구지역 남부에서 기반암 단층대의 주요 단층핵 연장과 일치하는 하나의 자취로 추적되는 반면, 북부로 가며 주요 단층핵에서 벗어나 최소 4개의 자취들로 분기되어 단층손상대의 부수단층들을 따라 발달하는 양상을 보인다. 기반암 단층대의 내부 구조 및 고지진 지표 파열 자취의 공간적 차이는 양산단층이 진화하는 동안 연구지역의 북부와 남부에서 각기 변형의 분산과 집중이 이루어졌음을 명확히 지시한다. 이러한 특성은 (1) 단층대가 발달하는 암석에 내재된 층리와 같은 약대를 따른 단층 활동, (2) 단층 미끌림에 따른 변형 연화 및 강화, (3) 주향의 변화에 따른 단층의 굴곡 및 모암 종류의 급작스러운 변화에 의한 단층 전파 종료와 관련된 이차 변형과 밀접하게 연관된 것으로 해석된다. 이 결과는 궁극적으로 복잡한 내부구조를 가지는 단층대에서 발생하는 지진 활동 및 이와 관련된 지표 파열의 시·공간적 특성을 이해하는데 큰 기여를 할 것으로 판단된다.
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