Sedimentary Environments and Structural Evolution of the Cretaceous Namyang Basin, Korea

기원서; 김복철; 이융남

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자료유형: 학술저널

저자정보: 기원서 김복철 이융남

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제42권 제3호(통권 제168호)

발행연도: 2006.9

수록면: 329 - 351 (23page)

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백악기 남양분지는 성인적으로 우수향의 주향이동단층작용에 수반되어 발달된 비대칭 마름모 형태의 인리형 퇴적분지이다. 분지의 장축 방향인 남-북 연장은 최소한 8 ㎞ 이상으로 추정되며, 분지의 폭은 남단부에서 1.5 ㎞ 정도이나 북부로 가면서 점진적으로 넓어져 최대 약 4 ㎞에 달한다. 퇴적층의 분포 및 태위에 근거하여 산정된 분지퇴적층의 총 두께는 3 ㎞를 상회한다. 분지퇴적층은 퇴적상 분포, 상조합 특성, 단위층의 형태 구성요소, 고수류 방향, 하류방향으로의 퇴적물 입도 변화, 역암-사암-이암의 상대적인 구성비 등의 퇴적학적 특성들을 고려할 때, 세 개의 퇴적상 조합으로 분류되며, 이들은 각각 분지의 동측 경계부를 따라 발달된 충적선상지(상조합 Ⅰ), 망상평원 및 망상하천계(상조합 Ⅱ), 홍수평원(상조합 Ⅲ) 등의 환경에서 퇴적되었던 것으로 해석되었다. 분지의 형성 및 성장, 분지퇴적층의 변형작용 등을 주도했던 분지의 경계단층들은 기하학적으로 우향으로 굴곡(right bend)되어 있던 남-북 방향의 주향이동단층으로부터 진화했던 것으로 해석된다. 경계단층을 따른 우수향 주향이동운동의 영향으로 분지퇴적층은 대부분 북서향으로 경동되어 있으며, 10°∼20°의 침강각을 갖는 N30°W 방향의 대규모 향사 및 배사 습곡구조가 경계단층 방향과 사교적으로 발달되어 있다. 이러한 현상은 분지퇴적층이 광역적으로 북쪽으로의 층서적 상위를 이루고 있으며, 분지의 성장이 남부에서 부터 시작되어 북쪽으로 진행되었음을 나타낸다. 그리고 습곡축의 방향이 경계단층과 30° 정도의 예각을 이루고 있어, 분지퇴적층의 퇴적이 완료된 이후에 압축형 주향이동운동 영역(trenspressional regime)하에서 습곡작용이 진행되었음을 지시한다. 공액상의 신장성 전단단열 또는 순수 신장단열을 따라 형성되어 있는 방해석 맥들의 운동학적 및 기하학적 특성은 북서-남동 내지 동-서 방향의 압축응력을 지시하고 있어, 습곡작용 이후 최후기 변형작용 동안 분지경계의 단층작용과 무관한 다른 외부적 요인으로 야기된 응력장에 의해 방해석맥들이 형성되었던 것으로 해석되었다.

The Cretaceous Namyang Basin is an asymmetric rhomb-shaped, pull-apart sedimentary basin bounded by the N-S-striking, dextral strike-slip faults. Its length and width are more than 8 ㎞ at least and 4 ㎞ in maximum, respectively. The entire succession of the basin fills attains a stratigraphic thickness of more than 3 ㎞. A facies analysis of the sedimentary successions indicates that the basin-fill sequence consists of 8 sedimentary facies, which can be organized into three facies association (FA) representing three distinctive depositional environments: (1) alluvial fans (FA Ⅰ), (2) braided plains and channels (FA Ⅱ), and (3) floodplain (FA Ⅲ) on the basis of the sedimentary facies distribution, apparent paleoflow directions, grain-size variation, and the ratio and overall distributional pattern of each lithologic unit. The eastern border fault has initially formed a releasing right bend and has acted as a master fault inducing the formation and northward-growth of the basin and deformation of the basin fills. The basin fills were consistently tilted to the NW and forms broad syncline and anticline of which axes plunge to 330° at 10°∼20°. The trend of fold is consistent with a dextral movement along the master faults and indicates that the folding occurred in a transpressional regime, as indicated by the acute angle 30° between the trends of fold axis and border fault. The calcite veins occur along both conjugate extensional shear fractures with en echelon array and pure extension fractures within the sediments. The veins suggest a compressive stress field in which the maximum principal compressive stress σ1 trends NW-SE∼E-W with the subvertical intermediate principal stress σ2. The orientations of calcite veinlets are not consistent with a dextral movement along the border faults but imply the existence of another deformation phase after folding event.

#남양분지 #인리형 퇴적분지 #퇴적상조합 #우수향 주향이동단층 #방해석 맥 #Namyang Basin #pull-apart basin #facies assemblage #dextral strike-slip fault #calcite veinlets

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