Cenozoic Geological Structures and Tectonic Evolution of the Southern Ulleung Basin, East Sea(Sea of Japan)

동해 울릉분지 남부해역의 신생대 지질구조 및 지구조 진화

The Cenozoic geological structures and the tectonic evolution of the southern Ulleung Basin were studied with seismic profiles and exploration well data. Basement structure of the Korea Strait is distinctly characterized by normal faults trending northeast to southwest. The normal faults of the basement are most likely related to the initial liking and extensional tectonics of Ulleung Basin. Tsushima fault along the west coast of Tsushima islands runs northeastward to the central Ulleung Basin. The Middle Miocene and older sequences in the Tsushima Strait show folds and faults mostly trending northeast to southwest. These folds and faults may be interpreted as a result of compressional tectonics. The Late Miocene to Qauternary sequences are not much deformed, but numerous faults mostly N-S trending are dominated in the Tsushima Strait. The Ulleung Basin was in intial rifting during Oligocene, and then active extension and subsidence from Early to early Middle Miocene. Therefore SW Japan separated from Korea Peninsula and drifted toward southeast, and Ulleung Basin was formed as a pull-apart basin under dextral transtensional tectonic regime. During rifting and extensional stage, Tsushima fault as a main tectonic line separating SW Japan block from the Korean Peninsula acted as a normal faulting with right-lateral strike-slip motion as SW Japan drifted southeastward. During middle Middle Miocene to early Late Miocene, the opening of Ulleung basin stopped and uplifted due to compressional tectonics. The southwest Japan block converging on the Korean Peninsula caused compressional stress to the southern margin of Ulleung Basin, resulting in strong deformation under sinistral transpressional tectonic regime. Tsushima fault acted as thrust fault with left-lateral strike-slip motion. From middle Late Miocene to Quaternary, the southern margin of Ulleung Basin has been controlled by compressional motion. Thus the Tsushima fault still appears to be an active thrust fault by compressional tectonic regime.

탄성파 탐사 단면도와 시추자료들을 이용하여 울릉분지 남쪽 연변부에 대한 신생대 지질구조 및 지구조 진화과정을 연구하였다. 대한해협 하부 기반암에는 일련의 정단층들이 북동-남서 방향으로 발달해 있다. 정단층들은 울릉분지가 초기 리프팅 및 확장의 신장성 지구조운동 동안 형성된 것으로 해석된다. 쓰시마단층대가 대한해협과 쓰시마해협의 경계를 이루며 쓰시마 섬 서측 연안에서 울릉분지 중심부를 향해 북동남서 방향으로 발달했다. 쓰시마해협의 중기 마이오세 및 고기 퇴적층은 압축성 지구조운동에 의한 북동-남서 방향의 습곡 및 단층구조들이 우세하게 발달해 있다. 후기 마이오세에서 제4기 퇴적층은 거의 지층변형을 받지 않았으나, 쓰시마해협에는 동-서 방향의 단층구조들이 우세하게 발달해 있다. 초기 울룽분지는 올리고세의 리프팅에 의해 형성되었으며, 이어서 초기 마이오세 부터 중기 마이오세 초기까지 확장운동과 침강이 활발하게 진행되었다. 이 때 서남 일본지괴는 한반도로부터 분리되어 남동방향으로 이동하였으며, 울릉분지는 발산성 우수주향이동 신장운동을 받으며 인리형 분지(pull-apart basin)를 형성한다. 쓰시마단층대는 한반도와 서남 일본지괴를 분리시키는 주 구조선으로서, 서남 일본진괴가 남동쪽으로 이동할 때 정단층과 함께 우수주향이동 운동을 한다. 중기 마이오세 중기에서 후기 마이오세 초기 동안 울릉분지 남쪽 연변부는 열개운동이 중단되고 압축성 지구조운동에 의한 지층의 융기작용이 일어난다. 서남 일본지괴의 한반도쪽으로의 수렴운동은 울릉분지의 남쪽 연변부에 대해 압축응력을 미쳤으며, 이는 곧 수렴성 좌수 주향이동에 의한 지층의 압축변형을 야기한다. 쓰시마 단층대는 트러스트단층과 함께 좌수 주향이동 단층운동을 한다. 후기 마이오세 중기에서 현재동안 울릉분지 남쪽 연변부는 압축성 지구조 운동의 지배를 받는다. 쓰시마 단층대는 압축응력을 받아 트러스트단층 운동이 일어난다.