• 제목, 요약, 키워드: 한반도의 지각구조

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한반도의 동해 대륙주변부의 지각구조 : 심부 탄성파탐사결과 (Crustal Structure of the Continental Margin of Korea in the East Sea: Results From Deep Seismic Sounding)

  • 김한준;조현무;주형태;홍종국;유해수;박창업
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.6 no.1
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    • pp.40-52
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    • 2003
  • 한반도와 일본열도 사이에 위치하는 동해 남서부의 열림모델이 다양하게 제시되었음에도 불구하고 한반도의 대륙주변부의 지각구조는 잘 알려져 있지 않다. 그 결과 동해의 열림을 설명하는 데에 필요한 대륙의 리프팅과 해저면 확장과정은 정확히 제시되지 못하고 있다. 이 연구에서는 다중채널 탄성파자료와 해저면지진계자료로부터 한반도의 대륙주변부에서 울릉분지의 중앙부까지 지각구조를 구하였다. 울릉분지의 지각은 그 두께가 약 10km로서 정상보다 두꺼우나 깊이에 따른 속도분포에서 전형적인 해양지각의 특성을 갖는다. 대륙주변부에서 대륙과 해양지각간의 급격한 전이가 발생하는데 약 50km의 거리에서 지각의 두께가 상당히 감소하며 모호면이 얕아진다. 대륙주변부에서는 특징적으로 고속도(최대 7.4km/s)의 하부지각이 존재하는데 이것은 대륙사면 아래에서 10km이상 두꺼우며 바다쪽으로 첨멸된다. 이 고속도의 하부지각은 맨틀의 온도가 정상보다 뜨거운 환경에서 대륙이 리프트되는 동안 형성된 magmatic underplating으로 해석된다. 대륙사면의 음향기반은 많은 양의 화산분출에 의해 발달된 화성층서를 보여준다. 이러한 점들은 한반도 대륙주변부의 진화가 화산성의 리프트된 대륙주변부에서 일어나는 과정에 의해 설명될 수 있음을 제시한다. 지구규모의 지진파 토모그래피는 상부 맨틀이 한반도의 대륙주변부와 울릉분지에서 비정상적으로 뜨거운 것을 보여줌으로써 이러한 제시를 뒷받침한다.

한반도의 지진활동과 지각구조 (Comments on Seismicity and Crustal Structure of the Korean Peninsula)

  • 이기화
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.13 no.3
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    • pp.256-267
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    • 2010
  • 한반도의 지진들은 주로 중생대에 반도에서 발생한 격렬한 지각변동으로 생성된 단층 및 깨어진 주요 지질구조의 경계에서 발생한다. 이 지진들은 Eurasian plate와 충돌하는 인접한 Indian plate와 Pacific plate 및 Philippine plate에 의한 E-W 내지 ENE-SSW 방향의 압축력장에서 반도 내의 주로 NNE-SSW 방향의 활성단층들이 깨어지며 발생하며 주향성분이 우세한 역단층의 메커니즘을 갖는다. 한반도의 지진활동은 지난 20세기 동안 15~18세기의 이례적으로 높은 기간을 제외하고는 비교적 낮거나 중간수준이며 이는 판내부 지진활동의 전형적인 불규칙한 양상을 보여준다. 한반도의 지각구조는 상부지각과 하부지각을 뚜렷하게 구분하는 Conrad 면이 없는 대체로 균질한 지각이며 수평적 불균질성은 존재한다. 지각의 평균 두께는 33 km 정도이며 Airy 형의 지각균형을 이루고 있어 산악지방이 평야지역에 비하여 지각의 두께가 더 크다. P파의 속도는 지표 부근에서 Moho 면까지 점진적으로 증가하며 평균은 대략 6.3 km/sec이다. 상부맨틀의 P파(Pn)의 속도는 대략 7.8 km/sec이다.

1995-96년 한반도 남동부 지역의 미소지진 자료를 이용한 지각구조 모델의 비교 연구 (A comparative study on the crustal structure models using microearthquakes in the southeastern part of the Korean peninsula from 1995 to 1996)

  • 이기화;정태웅
    • 지구물리
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 한국자원연구소 지진관측망의 1995-96년 미소지진 자료를 바탕으로 한반도 남동지역의 지각구조에 대하여, Lee (1979), 김상조·김소구(1983), 김성균·정부흥(1985)의 세 지각 모델 중 어느 것이 잔차의 최소자승을 만족하는지 검증하였다. 세 모델 잔차의 뚜렷한 차이가 관찰되지 않았으나, Lee 의 지각 모델이 약간 깊은 진원을 산출하는 경향이 있다. 한반도 지각의 층상구조는 아직 명백하지 않으므로 앞으로 더 많은 자연지진 자료 또는 인공지진 자료를 통해서 규명되어져야 한다.

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Crustal Structure of the Korean Peninsula By Travel Time Inversion of Local Earthquakes

  • 송석구;이기화
    • 지구물리
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    • v.4 no.1
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    • pp.21-33
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    • 2001
  • 한반도의 일차원 지각구조모델 결정을 위하여 1991년부터 1998년까지 한국 기상청 지진관측망에 기록된 국지지진의 P-파의 도달시각자료에 대해 동시역산방법을 적용하였다. 역산에는 29개 지진의 178개 관측자료가 이용되었다. 한반도의 지각과 상부맨틀의 평균속도는 각각 6.3km/sec, 7.9km/sec 이며, 평균 지각 두께는 약 33km로 나타났다. 또한, 하부지각에 저속도층의 가능성을 보여주었다. 동시역산 방법은 진원요소, 관측소 보정치, 속도구조를 동시에 결정하기 위해 적용된다. 11개 관측소에 대한 관측소 보정치는 0~1.2sec 정도의 차이를 보인다. Synthetic data의 분석은 평균 지각 속도구조 뿐만 아니라, 진앙의 위치, 관측소 보정치가 신뢰할 만하다는 것을 보여준다.

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Crustal Structure under the Taejon(TJN) Station by Receiver Function Methods

  • 유현제;이기화
    • 지구물리
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    • v.4 no.1
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    • pp.35-46
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    • 2001
  • 한반도 중부에 위치한 대전 지진관측소(TJN) 하부의 세부 지각구조를 밝혀내기 위하여 수신함수를 이용한 선형화된 역산(linearized inversion) 방법을 적용하였다. 본 방법의 비단일해(nonuniqueness)와 초기 모델 의존성의 문제를 해결하기 위해 근사 초기 속도 모델로부터 72개의 서로 다른 초기 모델을 구하여 역산을 수행한 후 결과모델들의 평균 속도 모델을 제시하는 방법을 사용하였다. 역산 결과 총 72개의 모델 중 뚜렷한 지각-맨틀 경계를 보이는 43개의 모델만이 조건에 만족하는 결과를 나타내었다. 모든 모델에서 속도 구조는 전체적으로 깊이에 따라 속도의 불연속면이나 급격한 증가없이 연속적인 변화를 하며, 모호면의 깊이는 30~32.5 km의 범위로 나타났다. 평균적인 하부 지각의 속도는 6.5 km/s, 상부 맨틀의 속도는 7.8 km/s로 뚜렷한 속도 변화를 보였다. 결과 모델 군은 중부지각(mid-crust)에서의 속도를 기준으로 약한 저속도층을 나타내는 군과 상대적으로 일정한 속도를 가지는 군으로 구분되었다. 단지 지진파형의 비교만으로 두 모델군 중 합당한 모델군의 선택은 불가능하였다. 따라서 수신 함수를 이용하여 연구 지역의 신뢰할 만한 지각 구조를 구하기 위해서는 그 지역에 대한 지질학적, 지구물리학적 추가정보와의 동반 해석이 요구된다.

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PmP파의 주행시간을 이용한 한반도 남부지역의 지각두께 연구

  • 박종찬;함인경;김우한;최광선
    • IUGG한국위원회:학술대회논문집
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    • pp.21-21
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    • 2003
  • 국내 지진관측망에 기록된 지진기록으로부터 관측한 PmP파의 주행시간을 이용하여 한반도 남부지역에서의 지각두께를 추정한다. 모호면으로부터 반사된 파형인 PmP파의 주행시간은 지각두께와 속도구조에 의존한다. 만약 실제 지각의 평균속도와 모델속도 사이의 차이가 작다고 가정하면, 계산한 주행시간과 실제 지진기록으로부터 관측한 주행시간의 상대적인 차이는 반사점에서 지각의 상대적인 두께차이에만 의존한다. 따라서 PmP파가 반사된 지점에서의 지각두께는 주행시간의 상대적인 차이가 표본추출간격보다 작은 값을 가질 때까지 지각두께를 변화시켜줌으로서 계산되어진다. 계산결과 한반도 남부지역에서의 지각두께는 지리산 부근 지역이 가장 두껍고 경상분지 지역이 가장 얇으며 호남지역은 중간 두께를 나타낸다.

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수신함수를 이용한 한반도내의 광대역관측소부근의 속도구조 연구 (1)

  • 박윤경;전정수;김성균
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • pp.139-142
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    • 2003
  • 지구물리학적 연구에서 있어서 가장 중요한 목적 중의 하나는 지각과 상부 맨틀의 상세한 구조를 규명하는 것이다. 3성분의 지진기록을 이용하여 관측소 하부의 지각구조를 연구하는 몇 가지 방법들이 개발되었으며, 수신함수분석(receiver function analysis)이 가장 널리 사용되고 있다 (Phinney, 1964: Burdick and Langston, 1977: Owens and Crosson, 1988). 수신함수는 원거리 지진의 P파와 관측소 하부의 Moho면에서 전환된 Ps 전환파를 이용하여 관측소 하부의 지각구조를 계산하는 것이다. (중략)

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수신함수와 표면파 분산의 동시역산을 이용한 한반도 남부지역의 지각과 상부맨틀 연구 (The Crustal and Upper Mantle Velocity Structure of the Southern Korean Peninsula from Receiver Functions and Surface-Wave Dispersion)

  • 유현재;이기화
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • pp.61-70
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    • 2006
  • 이 연구에서는 수신함수와 표면파 분산을 동시역산하는 방법을 통해 한반도 남부지역의 3-D S-파 속도모델을 구하였다. 10-150초 주기의 한반도 평균 레일리 위상속도 데이터와 $12.5{\times}12.5$ 격자의 레일리파 및 러브파 토모그래피 결과로부터 얻은 0.5-20 초 주기의 군속도 자료가 역산에 사용되었다. 수신함수는 95 개 관측소의 광대역(STS-2), 단주기(SS-1), 및 가속도(Episensor) 채널로부터 계산되었다. 한반도에 운영중인 조밀한 지진관측소 분포는 3-D 지각구조의 자세한 연구를 가능하게 한다. 역산 결과 한반도 남부 지역의 지각과 상부맨틀의 S-파 속도변화와 특성을 자세히 관찰할 수 있었다.

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중력자료를 이용한 한반도 중부 대륙-해양 지역의 지각구조 연구 (Crustal Structure of the Continent-Ocean Zone around the Middle Eastern Part of Korean Peninsula Using Gravity Data)

  • 유상훈;민경덕;박찬홍;원중선
    • 자원환경지질
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    • v.35 no.5
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    • pp.455-463
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    • 2002
  • 자료의 부족 및 육.해양을 동시에 감안해야 하는 상황으로 인하여 아직까지 한반도 중부 대륙에서 해양지역으로 이어지는 대륙연변부에서의 심부지각구조에 관한 심층적인 지구물리학적 연구는 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 중력자료를 이용하여 대륙과 해양을 잇는 대륙연변부 북위37$^{\circ}$~38$^{\circ}$, 동경128$^{\circ}$~132$^{\circ}$지역에 대한 심부지각구조를 해석하였다. WCA보정을 이용하여 해상지역의 선상중력자료에 나타나는 탐사측선상의 잡음으로 판단되는 고주파성분을 제거하고, 보정된 해상지역의 free-air 중력이상을 동일한 고도 기준면을 갖는 육상지역의 부게 중력이상과 결합하였다. 연구지역의 중력이상을 4개 지역으로 나누고, 각각의 지역에 대한 파워스펙트림 분석에 의해 산출한 모호면으로 판단되는 밀도 경계면은 한반도 내륙 부에서 대륙주변부를 지나 동해 울릉분지 쪽으로 갈수록 심도가 점점 얕아지는 양상을 보인다. 파워스펙트럼 결과에 의해 기초 모델로 설정하고 모델링을 실시한 결과, 모호면의 심도는 한반도 내륙지역에서는 약 33~35 km로 나타나고, 대륙주변부에서의 모호면의 심도는 18~28 km로서 한반도 내륙지역에 비해 얕아진다. 이와 같은 구조적 특성은 울릉분지의 주변부를 따라 나타나고 있는 중력변화에서도 잘 나타나고 있다. 울릉도 남쪽 해역에서의 모호면은 약 16~17 km로 대륙 쪽의 모호면 깊이보다 훨씬 얕다. 이와 같이 중력자료로부터 구한 지각모델의 결과는 인근 지역에서 이루어진 탄성파탐사를 통한 지각모델링 결과와 매우 유사하게 나타났다.