Abstract
High-resolution images are drawn from existing seismic data which were originally obtained by Korea Ocean Research & Development Institute (KORDI) during 1994-1997 for deep seismic studies on the East Sea of Korea. These images are analyzed for mapping Quaternary faults and near-bottom gas pockets. First 12 channels are selected from shot gathers for reprocessing. The processing sequence adopted for high-resolution seismic images comprises data copy, trace editing, true amplitude recovery, common-midpoint sorting, initial muting, prestack deconvolution, bandpass filtering, stacking, highpass filtering, poststack deconvolution, f-x migration, and automatic gain control (AGC). Among these processing steps, predictive deconvolution, highpass filtering, and short window AGC are the most significant in enhancement of resolution. More than 200 Quaternanry faults are interpreted on the migrated sections in the shallow depths beneath the seafloor. Although numerous faults are found mostly at the western continental slope and boundaries of the Ulleung Basin, significant amount of the faults are also indicated within the basin. Many of these faults are believed to be formed with reactivation of basement, from geotectonic activities including volcanism, and often originated in Tertiary, indicating that the tectonic regime of the East Sea might be unstable. Existence of shallow gas pockets casts real hazardous warnings to deep-sea drillings and/or to underwater constructions such as inter-island cables and gas pipelines. On the other hand, discovery of these gas pockets heightens the interests in developing natural resources in the East Sea. Reprocessed seismic sections, however, show no typical seismic characteristics for gas hydrates such as bottom-simulating reflectors in the western continental slope and ocean floor.
심부 지층구조 연구를 위해 획득된 다중채널 반사파 자료를 재처리하여 제4기 단층 및 해저면 부근 천연 가스층 탐지를 위한 고해상도 단면도를 작성하였다. 사용된 자료는 한국해양연구소에서 동해해역 퇴적분지 지각구조 연구를 목적으로 1994년부터 1997년까지 기록한 총 1900 km의 다중채널 반사파 자료 중 근거리 12채널 자료이다. 고해상도용 재처리과정은 자료복사 및 자료편집, 참진폭 회수, 공심점 분류, 초기 뮤트, 중합전 디컨볼루션, 대역필터, 중합, 고주파 통과필터, 중합후 디컨볼루션, 구조보정, 자동이득조절 등의 순서로 이루어지며, 이 중 예측 디컨볼루션, 고주파 통과필터, 짧은 창길이의 자동이득조절 적용 등이 해상도를 높이는데 가장 중요한 처리단계이다. 해저면 하부 약 1초 정도까지의 지층을 대상으로 처리된 중합 및 구조보정 단면상에는 총 200개 이상의 제4기 단층이 인지되며, 이들 대부분은 대륙사면과 울릉분지 경계부에 밀집되어 나타나지만 분지 내에도 상당수 존재한다. 이들 단층중 상당수는 기반암과 제3기 퇴적층에 발달된 단층의 재활성화와 화산활동을 포함한 지구조 운동에 의해 형성된 것으로 추정되며 동해가 구조적으로 다소 불안정된 상태에 놓여 있을 가능성을 지시한다. 또한 3개소 이상에서 발견된 천부 가스층의 존재는 시추나 해저 케이블 및 파이프라인 등 해양구조물 설치시 반드시 경계해야 할 위험 요소가 존재하고 있음을 보여준다. 이러한 천부 가스층의 발견은 최근 관심이 고조되고 있는 가스수화물의 근원 물질이 동해에 존재한다는 긍정적인 면이 있으나, 해저면에 평행한 반사면 등 가스수화물의 전형적인 탄성파 특징은 울릉분지 서부 대륙사면 및 중앙부의 재처리 단면상에서는 발견되지 않는다.
