Characteristics of the Quaternary faulting detected along the Yangsan Fault in Yugye- and Jungsan-ri, northern Pohang City

이성준; 한종원; 하상민; 임혜원; 성영배; 최정헌; 이초희; 김석진; 강희철; 김민철; 임현지; 손문

doi:10.14770/jgsk.2022.58.4.427

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이성준 (부산대학교) 한종원 (부산대학교) 하상민 (부산대학교) 임혜원 (부산대학교) 성영배 (고려대학교) 최정헌 (한국기초과학지원연구원) 이초희 (고려대학교) 김석진 (한국기초과학지원연구원) 강희철 (부산대학교) 김민철 (부산대학교) 임현지 (부산대학교) 손문 (부산대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제58권 제4호

발행연도: 2022.12

수록면: 427 - 443 (17page)

DOI: 10.14770/jgsk.2022.58.4.427

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기존에 제4기 단층으로 보고된 유계지점에서부터 송라면 중산리까지 1954년 항공사진과 고해상도 LiDAR 영상을 활용한 상세 지형분석, 지질조사, 지구물리탐사, 굴착조사 및 연대측정를 수행하였다. 이를 통해 북부양산단층의 제4기 단층운동 시기와 특성을 분석하고자 하였다. 선형구조 분석결과, 북북동 방향으로 연장되어 보경사지점을 지나가는 길이 6.8 km의 선형구조 1매와 유계지점을 지나가는 길이 0.35 km의 선형구조 1매가 확인하였으며, 두 선형구조는 굴절하천과 단층와지의 선형적인 분포 패턴과 뚜렷한 선형곡에 의해 인지되었다. 굴절하천의 굴절량은 서정천, 청하천, 광천에서 각각 2.05 또는 2.82 km, 1.72와 0.74 km 그리고 0.43 km로 북쪽으로 갈수록 점차 감소하는 양상이다. 이중 제4기 퇴적층이 발달하고 인위적인 개발이 거의 없는 광천을 대상으로 집중적으로 상세 지질조사와 전기비저항탐사를 수행하였고, 이를 통해 각 1개의 노두지점과 굴착지점에서 제4기 미고결 퇴적층을 절단하는 단층을 확인하였다. 제4기 퇴적층과 접하는 단층면에는 역이동 성분을 포함하는 우수향 주향이동 운동을 지시하는 단층조선이 발달하고 제4기 퇴적층과 인접한 단층핵에는 제4기 퇴적층의 역들이 단층비지와 혼합된 특징을 보인다. 제4기 퇴적층과 단층의 절단 관계 그리고 절단된 퇴적층과 단층을 피복하는 퇴적층에서 얻은 퇴적층의 루미네센스 연대를 종합하면, 이곳 단층의 최후기 운동은 154±13ka와 0.9±0.1 ka 사이에 발생하였으며, 제4기 동안 최소 2회 이상의 단층 운동이 발생한 것으로 해석된다. 노두에서 확인되는 실변위량 그리고 절단된 퇴적층과 피복하는 퇴적층의 연대 시간차를 이용해 계산된 변위율은 0.007~0.008 mm/yr로 계산되었다. 기존에 보고된 유계지점의 수직변위율을 단층자세와 단층조선을 통해 실변위율로 환산하면 0.08 mm/yr이다. 두 결과를 종합하여 얻은 연구지역 양산단층의 변위율은 0.007~0.08 mm/yr 범위를 가질 것으로 추정된다. 노두에서 확인되는 실변위량을 한 번의 지표파열의 변위로 가정하고 최대변위-모멘트 지진규모 경험식에 적용하면 지진규모는 약 6.7로 계산되고, 선형구조의 길이를 지표파열 길이로 가정하여 파열길이-모멘트 지진규모 경험식에 적용하면 약 6.0의 규모가 도출된다.

In this study, we conducted a geomorphologic analysis, fieldwork, geophysical survey, and trench survey to trace the Quaternary faulting along the northern Yangsan fault. We also complement the study with the Electron Spin Resonance and luminescence datings of the fault rocks and Quaternary sediments, respectively, to constrain the timing of the Quaternary faulting. As a result of geomorphological analysis, two lineaments with lengths 6.8 km and 0.35 km are recognized by the linear distribution pattern of fault saddles and deflected streams. The amount of deflection of deflected streams is 2.05-2.82 km, 1.72 and 0.74 km, and 0.43 km in Seojeongcheon, Cheonghacheon, and Gwangcheon stream, respectively, which decreases gradually toward the north. Faults cutting the unconsolidated sediments were found at an outcrop and trench site, and both the sites have the following similar features: slickenlines on the fault surface in contact with the Quaternary sediments, indicating a dextral strike-slip including a reverse component, and a mixed zone of Quaternary sediment and fault gouge between the fault core and the Quaternary sediment. Their cross-cutting relationship indicates at least two faulting events during the Quaternary. Luminescence ages obtained from the sediment layers indicate that the latest faulting event occurred between 154±13 ka and 0.9±0.1 ka. The slip rate, calculated by dividing the net displacement by the age gap, is 0.007 to 0.008 mm/yr. Also, the conversion of the vertical displacement of the Yugye site reported in the previous study into the net displacement gives rise to an estimated slip rate of about 0.08 mm/yr. Combining the results, the slip rate of the northern Yangsan fault in the study area is estimated to be in the range of 0.007 to 0.08 mm/yr. The moment magnitude (Mw) obtained using the net displacement in the empirical equation is about 6.7, and the magnitude of about 6.0 is derived using the lineament length as the surface rupture length.

#양산단층 #제4기 단층 #활성단층 #변위율 #지진규모 #Yangsan fault #the Quaternary fault #active fault #slip-rate #moment magnitude

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