Abstract
Applying elastic plate model, we estimated elastic thickness and rigidity of the lithosphere in southern part of the Korean Peninsula($332km{\times}332km$ area of which center is $36.5^{\circ}N$ in latitude and $127.5^{\circ}E$ in longitude) by analysing terrain data and gravity data measured up to 2002. We tried to exclude the East Sea in choosing the study area because it has different tectonic environment. The mean Moho depth was estimated to be 30 km by power spectrum analysis of gravity data in the study area, Assuming one layer crust and applying elastic plate model, the loads with wavelengths of greater than 300 km are locally compensated, loads with wavelengths in the range 80-300km are partially supported by the strength of the lithosphere, and loads with wavelengths of less than 80km are almost completely supported by lithospheric strength. Assuming crustal model and rigidity, we calculated predicted coherence and compared it with observed coherence. As a result, we wert able to estimate the effective elastic thickness to be of 15 km(corresponding flexural rigidity is $3.0{\times}10^{22}Nm$). This indicates that the crust of the study area is relatively weaker than other old and stable continental regions but is similar to continental margins or oceanic area. The low rigidity could be explained by many tectonic and thermal activities such as orogenic activities, magmatic intrusions, volcanic activities, foldings, faultings, etc.
본 연구에서는 2002년까지 수집된 우리나라 일원의 각종 중력자료와 지형자료를 이용하여 한반도 남부지역(위도 $36.5^{\circ}N$, 경도 $127.5^{\circ}E$를 중심으로 하는 $332km{\times}332km$의 지역)에서 탄성판모델을 설정했을 때의 지각평형과 암석권의 탄성강도 및 유효탄성두께에 대하여 고찰해 보았다. 연구범위의 설정에 있어 이질적인 판구조환경을 가지고 있을 것으로 생각되는 동해의 영향을 배제하도록 하였다. 연구지역에서 파워스펙트럼분석에 의한 모호면의 평균깊이가 30km로 계산되었다. 지각을 단일층으로 가정하고 탄성판모델을 적용한 결과, 관측 코히어런스에서 짐이 300km이상의 파장을 가지면 거의 평형을 이루고 있고, 80km에서 300km 사이는 부분적으로 암석권의 강도에 의해 보상되고 있으며, 80km 이하의 파장의 경우는 거의 암석권의 강도에 의해 지지되고 있음이 나타난다. 지각모델과 강도를 가정하고 계산한 예측 코히어런스와 비교한 결과, 암석권의 탄성강도(flexural rigidity)는 $3.0{\times}10^{22}Nm$(유효탄성두께는 15km)로 나타났다. 이는 우리나라의 지각강도가 상당히 약하다는 것을 지시하며, 안정되고 오래된 지역에서 얻어진 결과보다는 해양이나 판의 경계부에서의 결과와 비슷하다. 우리나라의 경우 대규모의 지각변동과 그에 수반된 마그마의 관입이나 화산활동, 그리고 습곡과 단층 등의 영향은 암석권의 강도를 작게 만드는 원인으로 작용했을 것이다.
