단층의 미끄러짐(슬립)률을 결정하는 것은 지진 위험을 평가하고 지진의 반복 주기를 이해하는 데 필수적이다. 그러나 느린 변형이 특징인 지역에서는 지진 사건 사이의 긴 간격이 장기적인 지진 거동을 이해하는 데 어려움을 제기한다. 본 연구는 한반도의 주요 활동 단층인 느린 변형 지역의 양산단층(Yangsan Fault, YF)에 주목하였다. 우리는 지형-지형학적 분석과 단층을 따라 수행한 트렌치 조사(시굴조사)를 통해 고(古)지표면 파열(paleo-surface ruptures)을 확인하고, 고지진(paleo-earthquakes)에 대한 층서학적 증거를 검증하였다. 지형 복원(landform restoration) 분석 결과 약 ~320 m의 횡방향 오프셋(lateral offset)이 나타났으며, 이는 YF를 가로지르는 하천에서 하류 방향으로 나타나는 자갈(gravel) 조성의 변화로 지지된다. 대규모 충적선상지(alluvial fan)에서 형성되는 하천 내에서 관찰되는 자갈 조성의 주목할 만한 변화에 대한 본 조사에서는, 현재의 지형에서 기원했을 가능성이 낮은 조성의 퇴적물을 확인하였다. 동쪽에서 서쪽으로 흐르는 충적선상지 내 하천에서 관찰된 퇴적물 조성은 YF 주변에 집중된 부정합(우수향, dextral) 슬립 감각을 시사한다. 또한 횡방향 오프셋의 최소 슬립률은 트렌치 벽에서 노출된 자갈 퇴적물에 대해 약 698 ka의 매몰 연령(burial age)을 사용하여 0.38–0.57 mm/yr로 계산되었다. 본 결과는 특히 대륙내(intraplate) 환경에서 장기 슬립률을 산정할 때, 단층 변위와 연대를 측정하는 과정에서의 방법론적 불확실성을 완화하기 위해 다양한 접근법을 사용하는 것의 중요성을 보여준다. • 대륙내 환경에서 주향이동형(strike-slip) 단층의 장기 슬립률 도출 • 지형학적 오프셋 표지자(geomorphic offset markers)를 이용한 오프셋 추정 및 퇴적물의 기원(provenance) 분석을 통한 검증 • 우주선 생성핵종(cosmogenic nuclides)을 이용한 연대 측정 • 오프셋을 추정하는 다양한 방법 간의 차이 논의 • 슬립률의 차이를 유발할 수 있는 여러 요인들에 대한 논의

2012년 2월 6일 필리핀 중부 네그로스 오리엔탈 지진(M W 6.7)이 네그로스 및 세부 섬에 미친 거시진동 진도는, 본 연구에서 환경 지진 진도 척도(Environmental Seismic Intensity Scale; ESI-2007)를 사용하여 재평가되었다. 이 지진은 기존에 지도에 없던 단층을 따라 75 km 길이의 지표 파열을 유발했으며, 광범위한 산사태, 국소적 액상화, 측방 확산, 쓰나미를 초래하고 진앙 인근 지역의 기반시설에 광범위한 피해를 남겼다. 광범위한 지진 환경 영향(EEEs)을 고려하여, ESI-2007 진도는 네그로스와 세부 섬 내 약 1000 km² 면적을 포괄하는 324개 지점에 대해 평가되었다. ESI-2007 척도와 전통적 진도 척도(필리핀 화산지진연구소(PHIVOLCS) 지진 진도 척도(PEIS) 및 수정 메르칼리 진도(MM)), 그리고 부지 특이적 ESI-2007 진도 값만을 바탕으로 생성한 ESI-2007 흔들림 지도(Shake map) 사이의 체계적인 비교를 수행하였다. ESI-2007 척도에 따르면 진앙 진도 I0 X가 평가되었다. 이는 PEIS의 진도보다 2도 높고, 미국 지질조사국(USGS)이 제공한 수정 MM 진도보다 3도 높다. 이러한 진도 차이는 또한, 인구가 희박한 필리핀의 이 지역에서 건물 피해 자료에 대한 적절한 관측이 부족했기 때문일 수도 있다. ESI-2007 진도를 사용하여 구축한 흔들림 지도와 PHIVOLCS 및 USGS 흔들림 지도를 비교한 결과, 계측적 또는 구조적 손상에 기반한 진도 지도는 2012년 네그로스 오리엔탈 지진에 대한 지진 진도를 과소평가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 ESI-2007 흔들림 지도는 향후 평가를 위한 자료로서 적절하다

대한민국 남서부 한반도에 위치한 가사도(Gasado) 섬은 약 5,000만 년(50 Ma) 전후의 화산암 약 50 Ma로 구성되어 있으며, 이 암석들은 단층과 절리들에 의해 절단되어 저황화물(epithermal) 에피열수성 Au-Ag 광화(광물화)를 수반하는 구조대를 형성한다. 본 연구에서는 단층-절리 네트워크와 금광화(auriferous) 정맥 시스템 사이의 관계를 조사하여, 취성 구조가 열수 유체의 흐름을 제어하는 역할을 보다 잘 이해하고자 하였다. 정맥의 기하학적 형상과 두께 분포 집단을 나타내고 정량적으로 비교하기 위해 기하학적 분석 및 프랙탈(fractal) 분석을 수행하였다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 기하학적 분석을 통해, Au-Ag 함유 석영 정맥과 북동-남서(NE-SW) 방향으로 주향을 가지며 비스듬한 좌수향-정규(oblique sinistral-normal) 성격의 단층 사이에 강한 상관관계가 있음을 확인하였고, 이는 이들 구조가 광화의 핵심 제어 인자임을 시사한다. (2) 단층대에 의해 수반되는 정맥에 대해 상자계수(box-counting) 프랙탈 분석을 적용한 결과, D-값(프랙탈 차원)은 정맥 밀도와 직접 비례하였는데, 이는 손상(damage) 구역이 정맥 밀도를 제어함을 의미한다. (3) 선형 연장(linear traverse) 선분 분석은 정맥 두께의 누적 빈도(cumulative frequency) 도표를 산출하였으며, 이는 기울기의 뚜렷한 변화로 나타나고 이러한 변화는 가변적인 D-값으로 반영되었다. 이러한 기울기 변동의 원인은 2차 단층면을 채우는 혼성(hybrid) 정맥의 존재로 해석되며, 이는 누적 두께 분포 자료에서 제시되는 원래의 선형 관계를 교란하는 것으로 보인다. 본 연구는 정맥 밀도와 물리적 특성이 단층 손상 구역의 유형 또는 존재 여부에 의해 강하게 제어됨을 보여준다. 단층대의 구조(architecture)를 이해하는 것은 광화 유체가 집중되는 위치를 예측하는 데 도움이 될 수 있으며, 광상 탐사의 초기 단계에도 유익할 수 있다.

둑-단층-파쇄(dike-fault-fracture, DF 2 ) 시스템의 구조적 진화는 둑의 관입(emplacement)과 구조적 유산(structural inheritance)의 결합 효과, 그리고 관입 이후 발생하는 변형에 의해 좌우된다. 각 마그마 주입은 건전한 암석을 강제적으로 파쇄하여 새로운 통로를 만들거나, 기존에 존재하던 균열을 따라 수동적으로 침입할 수 있으며, 이는 혼합형 둑 관입의 특성을 반영한다. 통합 지표 지질도 작성(field mapping)과 위상(topological) 분석은 한국 남동부에서 후기 백악기 화강암 기반암을 관입하는 에오세(에오세)의 염기성 마피아(magfic) 둑에서 혼합형 관입 메커니즘을 보여준다. 연구 지역의 둑은 서로 다른 세 가지 방향성을 보인다. 기하학적 복원(geometric restoration) 결과, 둑 관입은 NW–SE의 최소 주응력 하에서 일어난 것으로 나타난다. NE 주향의 둑은 강제 파쇄를 통해 형성되어 연속적인 Mode I 구조를 만든다. ENE 및 NNE 주향의 둑은 기존 균열 세트(pre-existing fracture sets)를 따라 수동적으로 침입하면서 발달하였으며, 특징적인 지그재그(zigzag) 기하, 뭉툭한 종말(blunt termination), 그리고 명백한 오프셋(apparent offsets)을 생성한다. 복잡한 둑 패턴은 국소 응력장 회전에 의해 두 메커니즘이 모두 결합된 혼합형 관입이 반영된 결과이다. NE 주향의 둑은 균열 전파에 대한 장벽이자 변형 집중기(strain concentrators)로 작용하여 모암 내 변형을 분할한다. 관입 이후 변형은 DF 2 시스템의 구조적 골격을 변화시켰다. 응력장 회전(stress field rotation)은 ENE 방향 균열을 재활성화하여 이를 좌수향(sinistral) 단층으로 전환하였고, 균열 강도(fracture intensity, P 21 )가 최대 6.14 m −1, 연결성(connectivity, $C_B$ )이 1.29인 손상대(damage zones)를 형성하였다. 관입 후 심부열수 변질(hydrothermal alteration)은 둑의 가장자리와 ENE 단층의 팁(fault-tip) 및 연결 손상대에 집중된 방해석(calcite) 맥을 생성하였다. 중첩된 slickenlines는 마그마 관입 이후 구조적 진화가 지속되었음을 시사하는 다중 재활성화 단계를 기록한다. 이러한 결과는 혼합형 관입 메커니즘이 이후의 구조적 덧씌우기(tectonic overprinting)를 지배하는 구조적 이질성 프레임워크를 형성함을 보여주며, 대륙지각에서 마그마 과정과 구조 과정의 결합된 진화를 강조한다.

ABSTRACT 분산되어 있고 경계가 명확하지 않은 소규모 단층들로 특징지어지는 판내(intraplate) 지구조 환경은, 지표에서의 표현이 미미하고 변위율이 낮다는 이유로 지진 위험도 평가에 어려움을 초래한다. 그러나 이들은 시간에 따라 변형을 축적하여 드물지만 피해를 유발할 수 있는 지진을 발생시킬 수 있다. 최근 한국반도(한반도) 일대의 고지진(paleoseismic) 연구는 판내 지역인 한국반도는 지진적으로 안정적이라는 기존 인식을 도전해 왔다. 그럼에도 불구하고 연구는 주로 양산 및 울산과 같은 주요 단층에 집중되어 있으며, 이 두 단층 사이에 존재하는 더 작고 잠재적으로 지진발생성을 띠는 단층들에 대해서는 상대적으로 관심이 제한적이었다. 본 연구는 그 공백을 메우기 위해, 역사적으로 강진의 영향을 받았던 경주 인근의 약 6–7 km 길이의 우수향(dextral) 주향이동성( strike-slip ) 단층인 청군동 단층(Cheongun-dong fault; CDF)에 대한 최초의 고지진 조사 결과를 제시한다. 트렌칭과 층서학적 분석은 지난 약 68,000년 동안 지표를 파열시킨 네 차례의 고(古)지진에 대한 증거를 보여주며, 재발 간격은 6,500~12,000년 범위에 해당한다. 가장 최근의 사건은 약 37 ka에 발생했으며, 가장 이른 연대는 54 ± 2 ka 이전으로 거슬러 올라간다. CDF는 후기 갱신세(Late Pleistocene) 기간 동안 0.02~0.17 mm/yr의 변위율을 보이며, Mw 6.5를 초과하는 지진을 발생시킬 수 있다. 이러한 결과는 판내 지진활동에서 소규모 단층이 수행하는 핵심적 역할을 강조하며, 한국 및 유사한 지구조 환경을 갖는 다른 지역에서 장기적인 위험 평가를 향상시키기 위해 그러한 단층들을 지역 지진 위험도 모델에 포함시키는 것의 중요성을 부각한다.

단층의 미끄러짐(슬립)률을 결정하는 것은 지진 위험을 평가하고 지진의 반복 주기를 이해하는 데 필수적이다. 그러나 느린 변형이 특징인 지역에서는 지진 사건 사이의 긴 간격이 장기적인 지진 거동을 이해하는 데 어려움을 제기한다. 본 연구는 한반도의 주요 활동 단층인 느린 변형 지역의 양산단층(Yangsan Fault, YF)에 주목하였다. 우리는 지형-지형학적 분석과 단층을 따라 수행한 트렌치 조사(시굴조사)를 통해 고(古)지표면 파열(paleo-surface ruptures)을 확인하고, 고지진(paleo-earthquakes)에 대한 층서학적 증거를 검증하였다. 지형 복원(landform restoration) 분석 결과 약 ~320 m의 횡방향 오프셋(lateral offset)이 나타났으며, 이는 YF를 가로지르는 하천에서 하류 방향으로 나타나는 자갈(gravel) 조성의 변화로 지지된다. 대규모 충적선상지(alluvial fan)에서 형성되는 하천 내에서 관찰되는 자갈 조성의 주목할 만한 변화에 대한 본 조사에서는, 현재의 지형에서 기원했을 가능성이 낮은 조성의 퇴적물을 확인하였다. 동쪽에서 서쪽으로 흐르는 충적선상지 내 하천에서 관찰된 퇴적물 조성은 YF 주변에 집중된 부정합(우수향, dextral) 슬립 감각을 시사한다. 또한 횡방향 오프셋의 최소 슬립률은 트렌치 벽에서 노출된 자갈 퇴적물에 대해 약 698 ka의 매몰 연령(burial age)을 사용하여 0.38–0.57 mm/yr로 계산되었다. 본 결과는 특히 대륙내(intraplate) 환경에서 장기 슬립률을 산정할 때, 단층 변위와 연대를 측정하는 과정에서의 방법론적 불확실성을 완화하기 위해 다양한 접근법을 사용하는 것의 중요성을 보여준다. • 대륙내 환경에서 주향이동형(strike-slip) 단층의 장기 슬립률 도출 • 지형학적 오프셋 표지자(geomorphic offset markers)를 이용한 오프셋 추정 및 퇴적물의 기원(provenance) 분석을 통한 검증 • 우주선 생성핵종(cosmogenic nuclides)을 이용한 연대 측정 • 오프셋을 추정하는 다양한 방법 간의 차이 논의 • 슬립률의 차이를 유발할 수 있는 여러 요인들에 대한 논의

2012년 2월 6일 필리핀 중부 네그로스 오리엔탈 지진(M W 6.7)이 네그로스 및 세부 섬에 미친 거시진동 진도는, 본 연구에서 환경 지진 진도 척도(Environmental Seismic Intensity Scale; ESI-2007)를 사용하여 재평가되었다. 이 지진은 기존에 지도에 없던 단층을 따라 75 km 길이의 지표 파열을 유발했으며, 광범위한 산사태, 국소적 액상화, 측방 확산, 쓰나미를 초래하고 진앙 인근 지역의 기반시설에 광범위한 피해를 남겼다. 광범위한 지진 환경 영향(EEEs)을 고려하여, ESI-2007 진도는 네그로스와 세부 섬 내 약 1000 km² 면적을 포괄하는 324개 지점에 대해 평가되었다. ESI-2007 척도와 전통적 진도 척도(필리핀 화산지진연구소(PHIVOLCS) 지진 진도 척도(PEIS) 및 수정 메르칼리 진도(MM)), 그리고 부지 특이적 ESI-2007 진도 값만을 바탕으로 생성한 ESI-2007 흔들림 지도(Shake map) 사이의 체계적인 비교를 수행하였다. ESI-2007 척도에 따르면 진앙 진도 I0 X가 평가되었다. 이는 PEIS의 진도보다 2도 높고, 미국 지질조사국(USGS)이 제공한 수정 MM 진도보다 3도 높다. 이러한 진도 차이는 또한, 인구가 희박한 필리핀의 이 지역에서 건물 피해 자료에 대한 적절한 관측이 부족했기 때문일 수도 있다. ESI-2007 진도를 사용하여 구축한 흔들림 지도와 PHIVOLCS 및 USGS 흔들림 지도를 비교한 결과, 계측적 또는 구조적 손상에 기반한 진도 지도는 2012년 네그로스 오리엔탈 지진에 대한 지진 진도를 과소평가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 ESI-2007 흔들림 지도는 향후 평가를 위한 자료로서 적절하다