Abstract
The location and geometry of the Ulsan Fault play important roles in interpreting tectonic evolution of the southeastern part of the Korean Peninsula. Dipole-dipole electrical resistivity surveys and seismic refraction surveys were carried out in the Yaksoo area, Ulsan in order to measure the thickness of the alluvium covering the Ulsan Fault and to find associated fracture zones and possibly the location of its major fault plane. The collected data were analyzed and interpreted. Some results reported previously by others were also used in this interpretation. No low resistivity anomalies were found in the cross-sectional resistivity image of the survey line located in the east of the Dong River. In contrast, well-developed continuous low resistivity anomalies were detected in the west of the Dong River. This strongly suggests that the major fault plane of the Ulsan Fault is located under or in the west part of the Dong River. Two refraction boundaries corresponding to the underground water level and the bottom of the alluvium were found by refraction surveys carried out on the limited part of the east survey line. The thickness of the alluvium was found to be about 30 m. Small faults in the basement rock identified by reflection surveys were not detected by both resistivity and refraction seismic surveys. This might be explained by assuming that low resistivity anomaly is more closely related to the clay contents than the water contents. On the other hand, it may be resulted by the limited resolution of the resistivity and refraction surveys. Detailed study is required to clarify the reason. Resistivity survey is frequently considered to be a good exploration method to detect subsurface faults. However, it appears to be less useful than reflection seismic survey in this work. In dipole-dipole resistivity survey, the number of separation should be increased to survey deeper subsurface with the same resolution. However, signal to noise ratio decreases as the number of separation increases. In this survey area, the signal to noise ratio of up to sixteen separations was good enough based on the statistical properties of measurements.
울산단층의 구조와 위치는 한반도 동남부의 지각 진화 해석에 중요한 역할을 한다. 울산단층을 피복하고 있는 충적층의 두께와 충적층 하부의 단층 수반 파쇄대를 조사하고 가능하다면 주단층의 정확한 위치를 파악하기 위하여 굴절법 탄성파탐사와 쌍극자 전기비저항탐사를 수행하고 분석하였으며, 이들 결과와 함께 이 지역에서 독립적으로 수행된 타연구의 반사법 탄성파탐사 결과를 도입하여 종합적인 해석을 하였다. 전기비저항탐사에서 동천 동쪽에서의 탐사선에서는 단층으로 사료되는 비저항 이상대가 발견되지 않았으나, 동천 서족 탐사선에는 잘 발달된 연속적인 낮은 비저항이상대를 발견하였다. 이는 울산단층의 주단층은 동천이나 동천 서쪽에 위치하는 것을 시사한다. 동천 동쪽 탐사선에서 실시한 굴절법 탄성파탐사에서는 기반암과 충적층의 경계 및 지하수면으로 사료되는 두 굴절면을 발견하였으며, 충적층의 두께는 약 30 m정도로 해석되었다. 결과해석의 신뢰도를 높이기 위하여 본 조사와 별도로 실시된 반사법 탄성파 자료를 참고한 결과 반사법 탄성파 탐사에서 발견된 많은 단층대가 굴절법탐사나 비저항탐사에서는 나타나지 않았다. 낮은 비저항 이상은 파쇄대를 따른 함수량의 영향보다는 점토의 영향에 밀접한 관련이 있는 것으로 가정할 때 고원인은 설명되나, 굴절법탐사나 비저항탐사의 해상도와 관련이 있을 수 있다. 정확한 원인구명을 위해서는 정밀한 연구가 필요하다. 일반적으로 전기비저항 탐사는 단층위치 파악에 유용한 지구물리학적 탐사법으로 알려져 있으나 본 조사에서는 반사법 탄성파 탐사에 비해 그 효과가 뚜렷하지 못하였다. 쌍극자 전기비저항탐사에서 해상도를 유지하면서 가탐심도를 증가시키기 위해서는 전개수를 늘려야 한다. 그러나 배경잡음 때문에 한계점을 가지는데, 본 조사에서 측정치의 통계학적 성질을 볼 때 조사지역에서의 측정치가 전개수 16까지는 충분한 의미를 가짐을 알 수 있었다.
