A Study on the Crustal Structure of the Southern Korean Peninsula through Gravity Analysis

중력자료분석을 통한 한반도 지각구조에 관한 연구

The crustal structure of the southern part of the Korean peninsula has been investigated based on the results of processing and anlaysis of gravity data. The processing techniques involve i) seperation of regional and residual anomalies by polynomial fittings, ii) power spectral analyses to determine the mean depth to the crustal base, iii) a filtering operation called "high-cut filtering and resampling," and iv) downward continuation to determine the undulation of the crustal base. The Bouguer anomalies show a lineation in the NE-SW direction which is the same as that of most mountains and tectonic lines of this area. The mean crustal depth is found to be 34km. The depth of the crustal base is varying in the estimated range of 26km to 36km with a thinner crust below the east coast than that of the west coast. The relief of the crustal base is appeared to be correlated with the regional surface topography. The linear regression relations computed between elevations and gravity anomalies indicate that the crust of this area seems to be not in perfect isostatic equilibrium but a little undercompensated state.

한반도 남한 지역의 지각구조를 연구하기 위하여 USAMSFE(1961~1962) 중력자료를 분석하였다. 이들 중력측정치를 IGSN 71중력치로 환산하기 위하여 -14.7mgal 보정을 실시하였으며, 중력이상의 계산에서는 GRS 67식을 사용하였다. 자료처리과정에 있어서는 polynomial fitting을 이용하여 지역중력이상과 잔류중력이상을 분리하였고, 지각의 평균두께와 지각기저면의 깊이분포를 구하기 위해 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용한 power spectrumqnstjr과 하향연속을 실시하였다. 하향연속을 위한 필터링 과정에서 고주파수차단 필터링과 동시에 자료간의 간격을 넓히는 효과를 낼 수 있는 2차원에서의 high-cut filtering and resampling법을 개발적용하였다. 분석의 결과로는 (1) 부우게 이상이 대체로 이 지역의 지체구조선의 방향과 같은 NE-SW방향의 분포를 보이고 있으며, (2) 지각의 평균두께는 약 32km로 나타났고, (3) 지각기저면의 깊이분포는 26km~36km의 범위로서 지표면의 광역적인 지형고도를 반영하고 있으며, 동해안의 지각이 서해안보다 더 얕은 것으로 나타났다. (4) 지각평형정도를 지시해주는 측정점의 고도와 중력이상 사이의 선형회귀방정식을 계산해본 결과, 우리 나라의 지각은 다소 보상이 덜되어 있는 것으로 나타났다.