단곡 단층
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1. 개요
단곡 단층은 강원특별자치도 정선군 남면 유평리 동부의 단곡 계곡에 위치한 북북동-남남서 주향의 단층이다. 이 단층은 단층비지, 미각력암 등으로 구성되며, 주향 이동 단층의 특징을 보인다. ESR 연대측정 결과, 단곡 단층은 수백만 년 전부터 활동했으며, 8만 년에서 10만 년 전 사이에 가장 최근의 활동이 있었던 것으로 추정된다. 1990년대 말 동강댐 건설 논란 당시 단곡 단층의 활동성이 문제가 되었으며, 단층이 20만 년 전에 규모 5.0 이상의 지진을 일으켰다는 연구 결과가 발표되었다.
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| 단곡 단층 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 단층 |
| 위치 | 강원도 정선군 문곡리 |
| 좌표 | 북위 37° 16′ 40″ 동경 128° 43′ 03″ |
| 지질학적 특징 | |
| 지질 구조 | 단층대 |
| 단층 유형 | 역단층 (추정) |
| 주향 | 북동-남서 방향 |
| 경사 | 고각 (추정) |
| 변위 | 수 미터 ~ 수십 미터 (추정) |
| 연대 측정 | |
| 측정 방법 | 전자 자기 공명 (ESR) |
| 측정 결과 | 플라이스토세 후기 (약 10만 년 전) |
| 추가 정보 | |
| 연구 | 이희권 (1999), 강원도 정선군 문곡지역 단곡 단층대의 전자자기공명 절대연령 측정 및 지질구조 연구 |
| 참고 문헌 | 이희권, "강원도 정선군 문곡지역 단곡 단층대의 전자자기공명 절대연령 측정 및 지질구조 연구". 대한지질학회, 35(1), 85-98, 1999. |
2. 지질학적 특징
강원특별자치도 정선군 남면 일대의 조선 누층군 장산층과 묘봉층을 가로지르는 단곡 단층은 북동-남서 방향의 주향과 고각의 경사를 갖는 우수향 주향이동 단층으로 해석되었으나,[2] 이희권(1999)의 연구에 의해 충상단층과 정단층 운동도 일부 확인되었다. 단곡 단층은 단일 불연속면으로 구성된 교과서적인 단층이 아니라, 전단 변형 운동에 수반된 단층들의 군집체로 이루어진 우수향 주향이동 단층대로 여겨진다. 이희권(1999)은 단곡 단층을 단곡 단층대(Dangok fault zone)로 명명하였다.[1] 각각의 단층암대는 취성 변형 환경에서 형성된 단층비지 및 미각력암으로 구성되어 있으며, 그 폭은 수 mm 에서 1 m 에 이른다. 단곡 단층은 정선군 남면 유평리에 해당하는 동막골-한치골-삼내약수터에 이르는 지역에서 잘 관찰된다.[3]
2. 1. 단층 노두와 ESR 연대측정
강원특별자치도 정선군 남면 유평리 일대의 조선 누층군 장산층과 묘봉층을 가로지르는 단곡 단층은 여러 단층들의 집합체인 단층대로, 이희권(1999)은 이를 단곡 단층대(Dangok fault zone)로 명명하였다.[1] 단층암대는 취성 변형 환경에서 형성된 단층비지 및 미각력암으로 구성되어 있으며, 그 폭은 수 mm에서 1m에 이른다.이희권(1999)이 보고한 단층 노두의 설명과 ESR 연대측정 결과는 다음과 같다.
| 위치 | 좌표 | 지질 | 주향[4] | 경사 | 성향 | ESR 연대측정 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 단곡 1 | 조선 누층군 묘봉층 | 주향 이동 단층 | saturated (포화됨; 수 백만년 전에 단층이 활동함) | ||||
| 단곡 8 | 조선 누층군 장산 규암층 | 북동 25° | 남동 65° | 주향 이동 단층 | |||
| 단곡 11 | 주향 이동 단층 | ||||||
| 단곡 16 | 조선 누층군 장산 규암층 | 북동 28° | 북서 81° | 주향 이동 단층 | |||
| 단곡 17 | 조선 누층군 장산 규암층 | 북동 78° | 남동 88° | 주향 이동 단층 | |||
2. 1. 1. 동막골-한치골-삼내약수터 지역
강원특별자치도 정선군 남면 유평리 동부의 북북동-남남서 주향의 단곡 계곡에 위치한 동막골, 한치골, 삼내약수터 사이에서 단곡 단층대의 노두가 잘 관찰되며, 단층암대는 취성변형환경에서 형성된 단층비지, 미각력암으로 구성되어 있고, 일부는 파쇄엽리도 잘 발달한다.[1] 다음은 이희권(1999)이 보고한 단층 노두의 설명이다.- 단곡 1지점(N 37°16'37.25" E 128°45'2.14"): 동막골 입구에서 삼내약수터로 이어지는 산길을 따라 약 2.5km 지점의 한치골 도로변 노두에 주향 이동 단층이 발달되어 있다. 이 단층은 조선 누층군 묘봉층의 이암 내에 발달한 단층으로 단층암대의 폭이 약 96cm에 이른다. 단층암대의 상, 하반 경계에는 명확한 단층면이 존재하는데, 상반쪽의 단층면은 북서 62°의 주향에 남서 52°의 경사를 보이며, 하반쪽 단층면은 북서 80°의 주향과 남서 62°의 경사를 나타낸다. 단층암은 단층비지와 미각력암으로 구성되어 있으며, 단층암대의 상, 하반 경계에는 비지띠(boundary gouge zone)가 발달한다.
- 단곡 8지점(N 37°17'7.14", E 128°45'46.23"): 삼내약수 계곡쪽으로 약 50 m 떨어진 지점에 발달한 단층은 북동 25°의 주향에 남동 65°의 경사를 보이며, 폭 9~27 cm의 단층암대에는 파쇄엽리가 발달된 단층비지가 발달한다. 상내약수터 계곡에는 사층리 및 층리가 잘 발달한 조선 누층군 장산 규암층이 분포하고 있으며 이 장산층에는 약 10여개의 거의 평행한 주향 이동 단층들이 발달하고 있다.
- 단곡 11지점(N 37°17'9.96", E 128°45'43.99"): 한치골을 돌아 25m 지점에 주향 이동 단층을 경계로 이암과 석회암이 접촉하고 있다. 이 단층은 북동 65°의 주향과 북서 70°의 경사를 가지며, 약 2.5m의 파쇄대가 존재한다. 한치골을 돌아 약 75 m지점에 조선 누층군 묘봉층의 이암내에 주향 북동 25°, 남서 55°의 경사을 보이는 단층이 발달한다. 이 단층의 폭은 1cm에서 수cm 까지 변화하며, 담갈색을 띠는 괴상의 미각력암이 발달하여 있다. 한치마을을 지나 삼내약수터쪽으로 약 700 m 떨어진 지점에 단층암대의 폭이 7~15 cm의 단층이 발달하여 있다. 이 단층은 조선 누층군 묘봉층의 이암 내에 발달되어 있으며 북동 71°의 주향에 남동 45°로 경사져 있다. 단층암은 황녹색의 미각력암으로 구성되어 있다. 삼내골 새마을교에서 남서쪽으로 100 m 떨어진 지점에는 단층을 경계로 규암과 이암이 접촉하고 있다. 이 단층은 북동 20°의 주향과 남동 50°의 경사를 보이며 약 11 cm의 단층암대가 발달하여 있다. 단층암은 황색을 갖는 미각력암으로 구성되어 있고, 파쇄엽리의 발달이 현저하다. 위의 단층에서 수 m 떨어진 곳의 이암 내에 파쇄엽리가 잘 발달되고 북동 29°의 주향과 남동 70°경사의 주향 이동 단층이 발달한다. 삼내골 새마을교를 지나 삼내약수터쪽으로 150m 떨어진 지점의 조선 누층군 장산 규암층 내에 주향 이동 단층이 발달한다. 이 단층은 두 갈래로 갈라지는데 각각 주향 북동 23°/경사 남동 77°, 주향 북동 26°/경사 남동 65°을 나타낸다. 폭 1~2 cm의 단층암대 내부는 파쇄엽리를 보이는 황녹색의 미각력암으로 구성되어 있다.
- 단곡 16지점(N 37°17'26.59", E 128°45'51.48"): 삼내약수로부터 약 300 m 북동쪽에 위치한 고일골 도로변 노두에는 장산층 내에 북동 28°의 주향과 북서 81°의 경사를 갖는 주향 이동 단층이 존재한다. 폭 9 cm의 단층암대 내에 단층면과 평행한 파쇄엽리가 발달되어 있다.
- 단곡 17지점(N 37°17'32.46", E 128°45'54.81"): 뒷구정골 도로변의 장산 규암층내에 단층암대의 폭이 104cm, 주향 78°, 경사 남동 88°의 단층이 발달하며 주변에는 이와 거의 평행한 10여개의 주향 이동 단층이 발달되어 있다.
| 위치 | 지질 | 주향[4] | 경사 | 성향 | ESR 연대측정 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 단곡 1 | 묘봉층 | 주향 이동 | saturated (포화됨; 수 백만년 전에 단층이 활동함) | |||
| 단곡 8 | 장산 규암층 | 북동 25° | 남동 65° | 주향 이동 | ||
| 단곡 11 | 주향 이동 | |||||
| 단곡 16 | 장산 규암층 | 북동 28° | 북서 81° | 주향 이동 | ||
| 단곡 17 | 장산 규암층 | 북동 78° | 남동 88° | 주향 이동 | ||
2. 1. 2. ESR 연대측정 결과
ESR 연대측정 결과는 다음과 같다.[1]| 위치 | 좌표 | 지질 | 주향[4] | 경사 | 성향 | ESR 연대측정 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 단곡 1 | 조선 누층군 묘봉층 | 주향 이동 단층 | saturated (포화됨; 수 백만년 전에 단층이 활동함) | ||||
| 단곡 8 | 조선 누층군 장산 규암층 | 북동 25° | 남동 65° | 주향 이동 단층 | 651±75 ka | ||
| 단곡 11 | 주향 이동 단층 | 213±7 ka | |||||
| 단곡 16 | 조선 누층군 장산 규암층 | 북동 28° | 북서 81° | 주향 이동 단층 | 2,100±87 ka | ||
| 단곡 17 | 조선 누층군 장산 규암층 | 북동 78° | 남동 88° | 주향 이동 단층 | 1,992±74 ka |
1990년대 말 동강댐 건설 계획 당시, 단곡 단층의 활동성이 댐 안전성에 미칠 수 있다는 우려가 제기되었다. 단곡 단층은 동강댐 건설 예정지인 영월군 영월읍 거운리에서 직선거리로 20km 떨어져 있어, 단층의 활동 이력은 댐 건설 타당성 논쟁의 중요한 쟁점이었다.[1][5]
3. 동강댐 건설 논란과 단층의 활동성
3. 1. 동강댐 건설 타당성 논쟁
1990년대 말 동강댐 건설을 추진할 당시 단곡 단층이 문제가 되었다. 이희권은 동강댐 건설 논란이 한창 진행 중이던 1999년 단곡 단층의 노두(암석이 드러난 부분)를 조사하고, 8만 년 전과 20만 년 전에 이곳의 단층이 규모 5.0 이상으로 활동했음을 밝혔다.[1][5] 단곡 단층은 동강댐 건설 예정지인 영월군 영월읍 거운리에서 직선거리로 불과 20km 떨어져 있다. 이희권은 1997년 연구를 시작할 때는 동강댐을 염두에 두지 않았다면서, 문곡 지역의 단곡 단층대가 가까운 과거에 활동을 계속했다면 동강댐 건설 후보지도 지진의 가능성을 전혀 배제할 수는 없다고 설명했다.[1][5]
3. 2. 단층 활동성 조사 결과
이희권(1999)은 동강댐 건설 논란이 있던 1999년에 단곡 단층의 노두(암석이 드러난 부분)를 조사하고, 80만 년 전과 20만 년 전에 이곳에서 규모 5.0 이상의 지진이 발생했음을 밝혔다.[1] 단곡 단층은 동강댐 건설 예정지인 영월군 영월읍 거운리에서 직선으로 불과 20 km 떨어져 있다. 이희권은 1997년 연구를 시작할 때는 동강댐을 염두에 두지 않았지만, 문곡 지역의 단곡 단층대가 가까운 과거에 활동을 계속했다면 동강댐 건설 후보지도 지진의 가능성을 완전히 배제할 수는 없다고 설명했다.[1][5]
3. 3. 추가 조사 및 연구 필요성
1990년대 말 동강댐 건설을 추진할 당시 단곡 단층이 문제가 되었다. 동강댐 건설 논란이 한창 진행 중이던 1999년, 이희권은 단곡 단층 노두를 조사하고 80만 년 전과 20만 년 전에 이곳의 단층이 규모 5.0 이상으로 활동했음을 밝혔다.[1][5] 단곡 단층은 동강댐 건설 예정지인 영월군 영월읍 거운리에서 직선거리로 불과 20km 떨어져 있다. 이희권은 1997년 연구를 시작할 때 동강댐을 염두에 두지 않았지만, 문곡 지역의 단곡 단층대가 가까운 과거에 활동을 계속했다면 동강댐 건설 후보지도 지진의 가능성을 전혀 배제할 수는 없다고 설명했다.[1][5]
참조
[1]
저널
강원도 정선군 문곡지역 단곡 단층대의 전자자기공명 절대연령 측정 및 지질구조 연구 (ESR dating and structural analysis of the Dangok fault zone in the Mungok region, Jeongson-gun, Kangwon-do)
https://www.dbpia.co[...]
1999-03
[2]
저널
Geological Structures of Jeungsan-Sabuk Area, Samcheog Coalfield, Korea (三陟炭田 甑山一舍北地域의 地質構造)
https://www.dbpia.co[...]
1990-04
[3]
웹인용
활성단층지도 및 지진위험지도 제작 (Active Fault Map and Seismic Harzard Map)
http://www.ndmi.go.k[...]
한국지질자원연구원
2012-10
[4]
문서
진북을 기준으로 단층의 방향이 향하는 곳의 방위
[5]
뉴스
『동강유역 지진안전지대 아니다』…강원대교수 논문
https://www.donga.co[...]
1999-05-21
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