Structural behavior and ESR age of the Wangsukcheon Fault developed in Naechon-myeon and Hwahyeon-myeon area, Pocheon, Gyeonggi, Korea

한종원; 이희권

doi:10.14770/jgsk.2019.55.4.377

주제분류

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저널정보

대한지질학회
지질학회지 학술저널
지질학회지 제55권 제4호
2019.8 377 - 401 (25page)
DOI : 10.14770/jgsk.2019.55.4.377

저자정보

한종원 (강원대학교)
이희권 (강원대학교)

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경기도 포천시 내촌면∼화현면 일대에 고원생대 흑운모편마암을 관통하는 왕숙천단층이 발달되어 있다. 약 8 m 폭의 단층핵은 엽리가 뚜렷하게 발달된 암회색 단층비지와 단층각력암으로 구성되어 있다. 축적된 응력변형의 산물인 단층비지 내의 S-엽리는 전단변형량이 증가함에 따라 단층면 방향을 향해 회전하는 경향을 보이며, 그 방향은 우수향 주향이동운동을 지시하고 있다. 또한 여러 전단면과 전단띠들의 방향 및 운동감각 역시 우수향 주향이동운동을 일관되게 나타낸다. 단층핵과 이를 구성하는 단층암의 형성과 발달은 점진적이고 순차적인 과정을 보여준다. 첫 번째 단계에서는 분산 분쇄 각력암화작용에 의해 기반암에 단열면이 형성되거나 기존의 단열면에 미끌림이 발생했으며, 두 번째 단계에서 전단변형이 집중됨에 따라 전단면 및 전단띠가 형성되었다. 세 번째 단계에서는 지속적인 마찰 각력암화작용으로 단층비지의 양이 증가하여 전단띠의 두께가 두꺼워지면서 전단띠들이 서로 연결되고 합쳐져 단층비지대가 형성된다. 마지막 네 번째 단계에서는 전단변형량이 증가함에 따라 점토광물들이 선택적으로 배향하여 S-엽리가 형성되었다. 단층핵과 부수단층에서 채취한 단층비지 시료로부터 얻어진 ESR 연대는 약 59만 년 전∼약 27만 년 전의 범위에 있으며 활동기와 비활동기로 나누어진다. 이러한 ESR 연대측정 결과는 왕숙천단층이 제4기에도 장주기(약 12∼6만 년)를 가지고 계속해서 활동하였음을 지시한다.

The Wangsukcheon Fault is developed in paleoproterozoic biotite gneiss at the Naechon-myeon and Hwahyeon-myeon area, Pocheon, Gyeonggi, Korea. About 8 m thick fault core consists of foliated dark-gray fault gouge and fault breccia zones. In the Wangsukcheon fault, the S-foliation appears to be related to the accumulation of finite strain and to rotate towards the fault plane orientation with an increase in shear strain. The orientation of S-foliations observed in the fault rocks developed within the Wangsukcheon fault indicates that the fault has undergone dextral movement. The sense of shear on individual shear surfaces and shear bands with respect to each other and to the boundaries of the fault core, appear to be indicators of the dextral-movement of the fault. The generation and development of the fault core and equivalent fault rocks are considered progressive and sequential. At the first stage, there occur fracturing of host rocks or movement of preexisting fractures by distributed crush brecciation. At the second stage, the shear strain is localized and shear surfaces and shear bands are developed. At the third stage, progressive attrition brecciation in the shear bands and rock interfaces increases the amount of gouge materials and expands the thickness of the shear bands. The fault gouge zone is developed by linking and coalescing the shear bands. At the fourth stage, with the increase of shear strain, S-foliation defined by the preferred orientation of clay within the gouge zone has formed. ESR dates from both the fault core and subsidiary faults range from 590 to 270 ka, and show temporal clustering into active and inactive periods. Results from this study suggest that the long-term (120∼60 ka) cyclic fault activities of the Wangsukcheon fault continued during the Quaternary Period.

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