The Journal of Engineering Geology (지질공학)

The Korean Society of Engineering Geology (대한지질공학회)
권호 표지

Tectonics of the Tertiary Eoil and Waeup basins in the southeastern part of Korea

한반도 동남부 제3기 어일분지 및 와읍분지의 지구조 운동

  • Published : 2007.03.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Stratigraphy has been renewedly set up and the evolution of tectonic events related to basin formation has been exam-ined on the basis of fault-slip data analysis in the Tertiary Eoil and Waeup basins of the southeastern part of Korea. First of all, field mapping was carried out in detail for Tertiary formations and then paleostress analysis were peformed with more than 400 fault slip data collected from 11 sites in the Tertiary formations and the Yucheon Group. It is judged that both the Eoil and Waeup basins filled up with Tertiary deposits might be simultaneously formed in separate locations. The Janggi Group in the Eoil basin is divided into following stratigraphic units in ascending order: Gampo Conglomerte, Hongdeok Basalt, Nodongri Conglomerate and Yeondang Basalt, and the Bomkori Group in the Waeup basin: Waeupri Tuff; Andongri Conglomerate, Yongdongri Tuff and Hoamri Volcanic Breccia. Paleostress analysis by using striated faults reveals five sequential tectonic events: (1) NW-SE transtension (event I), (2) NW-SE transpression (event IIl), (3) NE-SW pure extension (event III), (4) N-S transpression (event IV) and (5) E-W pure compression (event V). Therefore, five sequential tectonic movements are closely associated with the formation and evolution of the Tertiary basins in the study area: tectonic event I of NW-SE extension is related to formation of the Tertiary basins during the late Oligocene to the Early Miocene, tectonic events II, III and IV caused the termination of the Tertiary basin opening and the crustal uplift in the study area, and tectonic event V upheaved the east coast or Korean Peninsula with compressive stress due to intense subduction of the Pacific plate into Asian continent since the Early Pliocene.

한반도 동남부의 제3기 어일분지와 와읍분지를 대상으로 층서를 검토하고, 단층 이동자료 분석을 통하여 분지의 생성 및 진화와 연관이 있는 지구조사건의 과정을 살펴보고자 하였다. 어일분지와 와읍분지는 거의 동시에 각각 별개로 형성되어 제3기 지층들로 충전된 것으로 판단된다. 어일분지와 와읍분지를 충전하고 있는 제3기 지층의 지층단위 분류와 상호관계가 부분적으로 기존 층서와 달라 새롭게 지층명을 첨삭하였다. 어일분지의 장기층군을 하부로부터 감포역암, 홍덕현무암, 노동리역암, 연당현무암으로 분류하였으며, 와읍분지의 범곡리층군을 와읍리응회암, 안동리역암, 용동리응회암, 호암리화산각력암으로 분류하였다. 기반암과 제3기 지층의 11개 지점에서 단층면상 미끄럼선이 발달하는 소단층들의 자료를 수집하여 고응력장을 해석하고, 순서별로 (I) 북서-남동 횡인장, (II) 북서-남동 횡압축 (III)북동-남서 순수 인장, (IV) 남-북 내지 북북동-남남서 횡압축, (V)동-서 내지 동북동-서남서 순수 압축이 작용한 지구조 사건들로 구분하고, 제3기분지 진화와 연관하여 해석하였다. 지구조사건 I은 올리고세 후기 내지 마이오세 초기의 동해 생성과 관련하여 제3기분지의 형성과 발달을 주도하였고, 지구조사건 II, III, IV는 필리핀해판의 섭입경사 및 방향 변화와 관련된 사건으로 본 연구지역에서는 분지 발달의 종료 및 지각 융기를 야기시켰으며, 지구조사건 V는 태평양판의 강한 섭입으로 인한 압축응력이 동해안을 융기시키며 현재까지 지속되고 있는 것으로 해석된다.

Keywords

References

  1. 김인수, 1992, 새로운 동해의 성인모델과 양산단층계의 주향이동운동. 지질학회지, 28, 84-109
  2. 노진환, 김기업, 1988, 감포 지역 제3기층의 속성별질. 지질학회지, 24, 397-416
  3. 문태현, 손문, 장태우, 김인수, 2000, 한반도 동남부 제3기 분지지역에서의 고응력장 복원. 지구과학지, 21, 230-249
  4. 손문, 1998. 한반도 동남부 제 3기 마이오세 분지의 형성과 발달. 부산대학교 이학박사학위논문, 233p
  5. 신정환, 2001, 포항분지지역의 단열의 특성과 지구조운동. 경북대학교 이학석사학위논문, 44p
  6. 윤선, 장기홍, 유환수, 이영길, 1991, 한반도 남부의 제3기 분지 발달사, 광산지질, 24, 301-308
  7. 이현구, 문희수, 민경덕, 김인수, 윤혜수, Itaya, T. 1992, 포항 및 장기분지에 대한 고지자기, 층서 및 구조연구:화산암류의 K-Ar연대. 광산지질, 25, 337-349
  8. 장태우, 2001, 울산단층 동쪽지괴의 제4기 지구조운동. 지질학회지, 37, 431-444
  9. 진명식, 김성재, 신성천, 1988, K- Ar 및 휫션트랙법에 의한 포항-감포일대 화산암류의 암석연령 측정연구. 연구보고서 KR-87-87 동위원소 지질연구, 한국동력자원연구소, 51-88
  10. 최동림, 오재경, Mikio, S., 1994, 동해 울릉분지 남부해역의 신생대 지질구조 및 지구조 진화. 한국석유지질학회지, 2, 59-70
  11. 최범영, 류충렬, 권석기, 최위찬, 황재하, 이승렬, 이병주, 2002, 포항-울산 지역의 단층구조 분석: 활구조 운동에 대한 접근. 지질학회지, 38, 33-50
  12. 최위찬, 황재하, 윤 욱, 김동학, 1988. 지질도폭보고서, 어일(1:25,000). NI 52-2-07-4, 한국동력자원연구소
  13. 황진연, 1988, 경북 감포지역 제3기층에 산출되는 불석광물 및 점토광물의 산상 및 분포. 지질학회지, 24, 105-112
  14. Anderson, E. M., 1951, The dynamic of Faulting. Oliver and Boyd, Edinburgh, 191p
  15. Angelier, J., 1984, Tectonic analysis of fault slip data sets. J. Geophys. Res., 89, 5835-5848 https://doi.org/10.1029/JB089iB07p05835
  16. Angelier, J., 1990, Inversion method of field data in fault tectonics to obtain the regional stress-III. A new rapid direct inversion method by analytical means. Geophys. J. Int., 103, 363-376 https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb01777.x
  17. Chang T. W. and Baek, Y. 1995, Tectonic movement of the Tertiary Basin between Kyungju and Eoil, Korea. Jour. Geol. Soc. Korea. 31, 200-214
  18. Choi, P. Y., 1995, Aspects of stress inversion methods in fault tectonics analysis. Annales Tectonics, IX, 1-222-38
  19. Choi, P. Y., Kim, S. K, Hwang, J. H., Lee, S. R. and An, G., 2001, Paleostress analysis of the Pohang-Ulsan area, southeast Korea: tectonic sequence and timing of block rotation. Geosciences Journal, 5, 1-18 https://doi.org/10.1007/BF02910169
  20. Chough, S. K and Barg, E., 1987. Tectonic history of Uleung basin margin, East Sea(Sea of Japan). Geology, 15, 45-48 https://doi.org/10.1130/0091-7613(1987)15<45:THOUBM>2.0.CO;2
  21. Chough, S. K and Lee, K. E., 1992, Multi-stage volcanism in the Ulleung Back-arc Basin, East sea(Sea of Japan). The Island Arc, 32-39
  22. Delvaux, D., Moeys, R., Stapel, G., Petit, C, Levi, K., Miroshnichenko, A., Ruzhich, V. and San'kov, v., 1997, Paleostress reconsructions and geodynamics of Baikal region, Central Asia, Part 2, Cenozoic rifting. Tectonophysics, 282, 1-38
  23. Maruyama, S., Isozaki, Y., Kimura G. and Terabayashi, M., 1997, Paleogeographic maps of the [apanense island: Plate tectonic synthesis from 750Ma to the present. The Island Arc, 6, 121-142 https://doi.org/10.1111/j.1440-1738.1997.tb00043.x
  24. Miyazaki, S. and Heki, K, 2001, Crustal velocity field of Southwest Japan: Subduction and arc-arc collision. J. Geophys. Res., 106, 4305-4326 https://doi.org/10.1029/2000JB900312
  25. Otsuki K, 1990, Westward migration of the Izu-Bonin Trench, northward motion of the Philippine Sea Plate, and their relationship to the Cenozoic tectonics of Japanese island arcs, Tectonophysics, 180, 351-367 https://doi.org/10.1016/0040-1951(90)90318-3
  26. Park, S. J., 1998, Stratal patterns in the southwestern margin of Ullueng back-arc basin: a sequence stratigraphic analysis. Ph.D. thesis, Seoul National University; 178p
  27. Tateiwa, I., 1924, Geological atlas of Chosen, No.2, Ennichi, Kyuryuho, and Choyo sheets. Geol. Sury. Chosen (in Japanese)
  28. Tsunakawa, H., 1986, Neogene stress field of the Japanese arcs and its relation to igneous activity. Tectonophysics, 124, 1-22 https://doi.org/10.1016/0040-1951(86)90134-4
  29. Yamamoto, T.,1991, Late Cenozoic dike swarms and tectonic stress field in Japan. Bull. Geol. Sur. Japan, 42, 131-148
  30. Yi, S. and Yun, H., 2004, Biostratigraphy and timing of geological events in the Ulleung Basin. Proceedings of the 2nd International Workshop on Tectonics and Evolution of Continental Crust in Asia, 69-70
  31. Yoon, S. H. and Chough, S. K., 1993, Evolution of Neogene sedimentary basins in the eastern continental margin of Korea. Korea Jour. Petrol. Geol., 1, 15-27
  32. Yoon, S., 1982, Tertiary Stratigraphy of the Eoil Basin, Korea. Jour. Geol. Soc. Korea, 18, 173-180
  33. Yoon, S., 1992, Geology of the Tertiary Yangnam and Pohang Basins, Korea. Bulletin of the Mizunami Fossil Museum, 19, 13-3l
  34. Yun, H., Yi, S. and Byun, R., 1997, Tertiary System of Korea. Paleont. Soc. Korea Special Pub., 3, 1-30