충청북도 음성군 일대에 분포하는 금왕단층의 특성 및 ESR 연대

초록

충청북도 음성군 일대에 분포하는 금왕단층의 특성 및 제4기 단층운동사에 대해 연구하였다. 연구지역에서금왕단층은 쥐라기 흑운모 화강암과 백악기 퇴적암 사이에 발달되어 있다. 금왕단층은 지하 1∼4 km 이상의심부에서 형성된 단층이 현재 지표에 노출된 파쇄암 계열로 이루어진 주향이동 단층이다. 융기 및 침식에 의해파쇄암 계열이 지표근처(1∼4 km)로 올라온 이후, 단층의 재활동에 의해 폭 약 3 m의 단층비지로 이루어진 단층핵 및 폭 약 30 m의 단층손상대가 파쇄암 계열 내부에 형성되었다. 상반쪽의 폭 약 30 m의 단층손상대에는전단면 및 전단띠가 괴상의 파쇄암에 발달되어 있다. 하반쪽에는 폭 약 5 m의 전단변형을 받은 조립질 사암으로 이루어진 단층손상대가 발달되어 있다. 단층핵의 단층비지와 하반의 단층손상대 경계에는 N26ºE/76ºNW 태위의 명확한 단층면이 발달되어 있으며, 단층핵과 상반의 단층손상대의 경계에는 N35ºE/83ºNW 태위를 갖는 2∼5 cm 두께의 단층비지띠가 발달되어 있다. 단층비지를 이용한 ESR 연대측정 결과 연구 지역에서는 제4기에도 약 20만년 주기를 가지고 계속 단층운동이 일어났다(710±70 ka, 480±40 ka, 330±20 ka). 이러한 주기성을 가지는 단층활동 패턴은 역사지진이나 홀로세 지진 활동 자료에서도 나타난다. ESR 연대자료는 또한 단층활동이 남서쪽에서 북동쪽으로 금왕단층을 따라 이동하는 경향을 보인다. 지진이 주 단층을 따라 이동하면서주기적으로 발생하는 이러한 패턴은 역사지진이나 고지진의 기록에서도 보고되었다. 연구지역에서는 단층비지대 진화과정 I에 의해 새로운 단층비지띠가 오래된 단층비지띠에 첨가되어 단층비지대의 폭이 증가하였다.

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