Journal of the Korean earth science society (한국지구과학회지)

The Korean Earth Science Society (한국지구과학회)
권호 표지

Paleostress Reconstruction in the Tertiary Basin Areas in Southeastern Korea

한반도 동남부 제3기 분지지역에서의 고응력장 복원

  • Moon, Tae-Hyun (Department of Geology, Kyungpook National University) ;
  • Son, Moon (Department of Geology, Pusan National University) ;
  • Chang, Tae-Woo (Department of Geology, Kyungpook National University) ;
  • Kim, In-Soo (Department of Geology, Pusan National University)
  • Published : 2000.06.28
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Abstract

Southeastern Korean Peninsula has undergone the polyphase deformations according to the changes of regional tectonic settings during the Cenozoic. Through analyses of more than 600 fault-slip data gathered in the study area, five tectonic events are revealed as the followings: (I) NW-SE transtension, (II) NW-SE transpression, (III) NE-SW pure or radial extension, (IV) NNE-SSW transpression, (V) NE or ENE-WSW transpression. Event I was induced by the pull-apart type extension of the East Sea during 24-16 Ma, which resulted in the NW-SE extension of the Tertiary Basins in SE Korea. Event II was resulted from the collision of SW Japan and Izu-Bonnin Arc (or Kuroshio Paleoland) on the Philippine Sea Plate at ${\sim}$ 15 Ma, which stopped the extension of the Tertiary Basins and originated the uplift of fault blocks in and around SE Korean Peninsula. It was continued until ${\sim}$ 10 Ma. Event III is interpreted as the post-tectonic event after the block-uplifts due to the event II, which indicates a temporal lull in activity of the Philippine Sea Plate since 10 Ma. Event IV was originated from the resumption in activity of the Philippine Sea Plate which was restarted to move toward north at ${\sim}$ 6 Ma. The event made the EW compressional structures behind SW Japan as well as in the Korea Straits, and thus the block-uplifts in SE Korea was resumed again. Lastly, event V was resulted from the gradual decrease in influence of the Philippine Sea Plate and the cooperative compression due to the subduction of the Pacific Sea Plate and the collision of the Indian Plate since 5-3.5 Ma, which generated the NS compressional structures in the offshore along the eastern coast of the Korean Peninsula and thrust up the fault-blocks toward west. This event is continuing so far, and thus is making the active faultings resulting in the present earthquakes of the Korean Peninsula.

한반도 동남부는 신생대 동안 동아시아 광역 지구조환경의 변화에 의하여 복합 지구조운동을 겪었다. 취성변형요소들을 이용하여 복원한 고응력장은 ( I ) 북서-남동 횡인장, ( II ) 북서-남동 횡압축 ( III ) 북동-남서 순수인장 내지 방사상인장, ( IV ) 북북동-남남서 횡압축, ( V ) 동서 내지 동북동-서남서 횡압축의 순서이다. ( I )은 24-16 Ma사이 동해의 당겨열림형 확장의 결과로써 연구지역 제3기 분지들의 확장을 주도하였다. 지구조 사건 ( II )는 15 Ma경 필리핀해판의 이주보닌 아크 혹은 고대륙 쿠로시오와 일본 남서부의 충돌에 의한 압축력의 결과로써, 연구지역 제3기 분지들의 확장을 종결시켰으며 분지일원의 지괴들을 융기시켰다. 이 사건은 10 Ma까지 지속되었다. (III)은 10 Ma경에 이르러 필리핀해판의 활동이 소강상태에 들어감으로서 ( II )에 의해 발생한 지각융기의 후 지구조적 응력사건으로 해석된다. (IV)는 6 Ma경 필리핀해판이 북쪽으로 이동을 재개한 결과로서, 대한해협과 일본 남서부의 배후에 동서 방향의 압축구조를 만들었으며 연구지역의 지괴들을 다시 융기시켰다. ( V )는 5-3.5 Ma사이에 필리핀판의 북상에 의한 남북 압축력이 약해지고 태평양판의 섭입과 인도판의 충돌에 의한 동서 압축력의 영향이 점진적으로 증가한 결과로서, 한반도 동해안에 남북 방향의 압축구조를 만들었으며 한반도 동남부의 지괴들을 서쪽으로 충상시켰다. 이 응력장은 현재까지도 계속되어 오늘날 동서 방향의 제4기 충상단층들과 지진을 발생시키고 있다.

Keywords

References

  1. 자원환경지질 v.29 양산단층지역에 분포하는 퇴적암 및 화성암류에 대한 고자기 연구 강희철;김인수;손문;정현정
  2. 한국지구과학회지 v.20 양산단층대 남부 상천리 일대의 트렌치조사에 의한 단층특성 규명 경재복;이기화;岡田篤正;渡 滿久;鈴木康弘;竹村專二
  3. 부산대학교 교육학석사학위논문 경주 남산 일대의 A-type 화강암류의 지화학적 특징 및 성인 고정선
  4. 한국지구과학회지 v.15 장기반도에 분포하는 제3기 지층의 고지자기 김광호;도성재;임동성
  5. 자원지질 v.26 포항분지에 분포하는 연일층군의 고지자기 연구 김광호;도성재;황창수;임동성
  6. 한국지구과학회지 v.16 경상북도 경주-감포 일원에 분포하는 화강암류의 Rb-Sr연대 김근수;김종열;정규귀;황진연;이준동
  7. 한반도의 지진지체구조 분석에 관한 연구 김옥준;정봉일;엄상호;장기홍;박봉순;강필종
  8. 지질학회지 v.28 새로운 동해의 성인모델과 양산단층계의 주향 이동운동 김인수
  9. 자원환경지질 v.29 남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구: 1. 장기지역 김인수;강희철
  10. 자원환경지질 v.31 경주-울산일원에 대한 지역지질 특성 연구: 울산단층주변 화강암류의 잔류자기와 대자율 김인수;손문;정현정;이준동;김정진;백인성
  11. 지질학회지 v.12 Landsat-Ⅰ 영상에 의한 영남지역 지질구조와 광상과의 관계연구 김종환;강필종;임정웅
  12. 부산대학교 사대논문집 v.33 울산단층 주변의 제4기 단층 류충렬;양경희;이상원;김인수
  13. 자원환경지질 v.27 포항일원에 분포하는 제3기 암류에 대한 고지자기 연구 민경덕;김원균;이대하;이윤수;김인수;이영훈
  14. 한국지질도(1:50,000), 울산도폭(Sheet-7020-I) 및 설명서 박양대;윤형대
  15. 부산대학교 이학박사 학위논문 한반도 동남부 제3기 마이오세 분지의 형성과 발달: 구조지질학 및 고자기학적 고찰 손문
  16. 자원환경지질 v.29 남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구:3. 정자-울산분지와 그 일원 손문;강희철;김인수
  17. 자원환경지질 v.27 울산군 강동면 제3기 정자분지의 지질구조와 분지발달 손문;김인수
  18. 자원환경지질 v.29 남한 제3기 분지지역에 대한 고자기 연구: 2. 포항분지 중부의 현무암질암 손문;김인수
  19. 제54차 대한지질학회 학술발표회 초록집 한반도 동남부 신생대 지각변형과 연일구조선. 손문;정혜윤;김승현;김인수;문태현;장태우
  20. 한국과학재단 연구보고서 한반도 남부의 제3기 층서 윤선
  21. 한국지구과학회지 v.11 경주 남산일대의 화강암의 암석학 및 지구화학의 특성 윤성호;황인호
  22. 지질학회지 v.31 경주지역의 A-형 알카리장석 화강암에 대한 광물학 및 주성분원소 지구화학 이미정;이종익;이민성
  23. 지질학회지 v.35 no.1 경주시 양남면 일대의 제4기 단층 이봉주;류충렬;최위찬
  24. 광산지질 v.13 언양 및 울산지역 화강암질암류의 암석화학적 연구 이윤종
  25. 한국지구과학회지 v.20 경주 남산-토함산 일원의 화강암류에 관한 암석학적 연구 이준동;황병훈
  26. 제54차 대한지질학회 학술발표회 초록집 울산단층 동쪽지괴의 제4기 단층운동 장태우
  27. 지질학회지 v.31 경주-어일간 제3기 분지의 지구조 운동 장태우;백용
  28. 제54차 대한지질학회 학술발표회 초록집 한반도 및 주변지역에서 발생한 지진의 지진발생 메커니즘 분석 전명순;전정수;제일영
  29. 연구보고서 KR-87-27 동위원소 지질연구 K/Ar 및 휫션트랙법에 의한 포항-감포 일대 화산암류의 암석연령 측정연구 진명식;김성재;신성천
  30. 연구보고서 KR-89-1C K/Ar 및 휫션트랙법에 의한 한국동남부 지역 화강암 및 화산암의 암석 광물연령 측정연구 진명식;김성재;신성천
  31. 연구보고서 KR-89-1C K-Ar 과 휫션트랙 연령측정에 의한 한국 동남부지역 화강암류의 지열사와 냉각사 연구 진명식;김성재;신성천
  32. 연구보고서 KR-90-1B-2 한국 동남부지역 화강암류의 휫션트랙 및 K-Ar 연령: 화성 활동사와 지체구조적 의의 진명식;김성재;신성천
  33. 한국석유지질학회지 v.2 동해 울릉분지 남부해역의 신생대 지질구조 및 지구조 진화 최동림;오재경;Mikio, S.
  34. 지질학회지 v.27 단층자료를 이용한 응력 텐서 계산방법에 대하여 최범영
  35. 대한민국 지질도 어일(1:25,000)도폭 및 도폭설명서. NI 52-2-07-4 최위찬;황재하;윤욱;김동학
  36. 연구보고서 KR-86-2-(B)-4 한국 동남부지역 제3기 퇴적분지의 지체구조발달 및 퇴적환경 연구 (Ⅱ) 한종환;곽영훈;손진담;손병국
  37. 지질학회지 v.30 백악기초 이후 한반도 남동부에 작용한 고응력 복원 황재하
  38. The dynamic of faulting Anderson, E. M.
  39. Journal of Structural Geology v.11 From orientation to magnitudes in paleostress determinations using fault slip data Angelier, J.
  40. International Journal of Geophysics v.103 Inversion of field data in fault tectoniques to obtain the regional stress - Ⅲ. A new rapid direct inversion method by analytical means Angelier, J.
  41. Societe Geologique de France Bulletin v.XI-7 Methode de determination graphique de directions de raccourcissement, dallongement et intermediate dune population de failles Arthaud, F.
  42. American Journal of Science v.276 Discordant Paleomagnetic pole positions as evidence of regional shear in the western Cordillera of North America Beck, M. E., Jr.
  43. Geological Magazine v.XCVI-2 The mechanics of oblique slip faulting Bott, M. H. P.
  44. Tectonophysics v.262 An integrated study to recent tectonics in Centra Japan: seismological, geodetic, morphotectonic and structural data compared Caputa, R.;Sato, H.
  45. Geology v.15 Kinematic model for the opening of the Sea of Japan and the bending of the Japanese islands Celaya, M.;McCabe, R.
  46. Annales Tectonic v.9 Aspects of stress inversion methods in fault tectonic analysis Choi, P. Y.
  47. Journal of Structural Geology v.18 Distribution of angular misfits in fault slip data Choi, P. Y.;Angelier, J.;Souffache, B.
  48. Geology v.15 Tectonic history of Ulleung basin margin, East Sea (Sea of Japan) Chough, S. K.;Barg, E.
  49. The Island Arc v.1 Multi-stage volcanism in the Ulleung back-arc basin, East Sea (Sea of Japan) Chough, S. K.;Lee, K. E.
  50. Tectonophysics v.282 Paleostress reconstruction and geodynamics of the Baikal region, Central Asia, Part 2. Cenozoic rifting Delvaux, D.;Moeys, R.;Stapel, G.;Petit, C.;Levi, K.;Miroshnichenko, A.;Ruzhich, V.;San'kov, V.
  51. Tectonophysics v.257 Alternate senses of displacement along the Tsushima fault system during the Neogene based on fracture analyses near the western margin of the Japan Sea Fabbri, O.;Charvet, J.;Fournier, M.
  52. Geophysical Research Letter v.18 Paleomagnetism of the Early Miocene Kani group in southwest Japan and its implication for the opening of the Japan Sea Hayashida, A.;Fukui, T.;Torii, M.
  53. Earth and Planetary Science Letter v.68 Paleoposition of southwest Japan at 16 Ma: implication from paleomagnetism of the Miocene Ichishi Group Hayashida, A.;Itoh, Y.
  54. A Primer on Active Faults in Japan Ikeda, Y.;Shimazaki, K.;Yamazaki, H.
  55. Tectonophysics v.281 Neogene deformation of the back-arc shelf of Southwest Japan and its impact on the palaeoenvironmens of the Japan Sea Itoh, Y.;Nakajima, T.;Takemura, A.
  56. Tectonophysics v.284 Basin forming history and tectonic evolution at the termination of a large transcurrent fault system: deformation mode of central Kyushu, Japan Itoh, Y.;Takemura, K.;Kamata, H.
  57. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results v.127;128 Neogene kinematics in the Japan Sea region and volcanic activity of the northeast Japan Arc. Jolivet, L.;Tamaki, K.(ed.);Suyehiro, K.(ed.);Allan, J.(ed.);McWilliams, M.(et al.)(ed.)
  58. Tectonics v.9 no.6 Right-lateral shear along the northwest Pacific margin and the India-Eurasia collision Jolivert, L.;Davy, P.;Cobbold, P.
  59. Earth and Planetary Science Letters v.97 Constraints on the evolution of the Japan Sea based on 40Ar-39Ar ages and Sr isotopic ratios for volcanic rocks of the Yamato Seamount Chain in the Japan Sea Kaneoka, I.;Notsu, K.;Takigami, Y.;Fujioka, K.;Sakai, H.
  60. Tectonics v.5 Collision, rotation and back-arc spreading: the case of the Okhotsk and Japan seas Kimura, G;Tamaki, K.
  61. Journal of the Geological Society of Korean v.31 Liquefaction phenomena due to the occurrences of great earthquake: Some cases in central Japan and Korea Kyung, J. B.;Okada, A.
  62. Earth and Planetary Science Letter v.76 The Japan Sea, a pullapart basin ? Lallemand, S.;Jolivet, L.
  63. Tectonophysics v.304 PAleomagnetism of Tertiary rocks on the Korean Penisula: Tectonic implications for the opening of the East Sea(Sea of Japan) Lee, Y. S.;Ishikawa, N.;Kim, W. K.
  64. Earth and Planetary Science Letters v.85 Amount of clockwise rotation of southwest Japan-fan shape opening of the southwestern part of the Japan Sea Otofuji, Y.;Matsuda, T.
  65. Earth and Planetary Science Letter v.121 Counterclockwise rotation of Northeast Japan: Paleomagnetic evidence for regional extend and timing of rotation Otofuji, Y.;Kambara, A.;Matsuda, T.;Nohda, S.
  66. Nature v.317 Opening mode of the Japan Sea inferred from the paleomagnetism of the Japan Arc Otofuji, Y.;Matsuda, T.;Nohda, S.
  67. Tectonics v.9 no.6 Multiple strike-slip fault sets: a case study from the Dead Sea transform Ron, H.;Nur, A.;Eyal, Y.
  68. Modern Geology v.14 Philippine Sea plate kinematics Seno, T.
  69. Tectonic Evolution of Eastern Asian Continent: Short papers for the international symposium on the occasion of the 50th Anniversary of the Geological Society of Korea Extension direction and tectonic boundaries of the Miocene basins Son, M.;Seo, H-J.;Jung, H-J.;Kim, I-S.
  70. Palaeogeography, Palaeoclimatology, and Palaeoecoloy v.108 Paleoceanographic evolution of the Japan Sea Tada, R.
  71. Journal of Geomagnetism and Geoelectricity v.35 Age estimation of the Japan Sea on the basis of stratigraphy, basement depth, and heat flow data Tamaki, K.
  72. Geology v.10 Propagating extrustion tectonics in Asia: New insights from simple experiments with plasticine Tapponnier, P.;Peltzer, G.;Dain, A. Y. L.;Armijo, R.
  73. Mantle Dynamics and Plate Interactions in East Asia, American Geophysical Union, Geodynamic Series v.27 Determination of the Amurian Plate Motion Wei, D.;Seno, T.;Martin F. J. Flower(et al)(eds.)
  74. Journal of Asian Earth Sciences v.18 Backarc deformation along the eastern Japan Sea margin, offshore northern Honshu Werff, W.
  75. Geological Society of America Bulletin v.107 Regional strike slip in the eastern continental margin of Korea and its tectonic implications for the evolution of Ulleung Basin, East Sea (Sea of Japan) Yoon, S. H.;Chough, S. K.
  76. Journal of Science v.15 The geological and paleontological study of the Tertiary deposits of the Janggi-Eoil District of Korea. No. 1. Stratigraphy and goelogic age of the Songjeon Formation Yoon, S.
  77. Bulletin of Mizunami Fossil Museum v.19 Geology of the Tertiary Yangnam and Pohang basins, Korea. Yoon, S.
  78. Tectonophysics v.281 Miocene-Pleistocene volcanism and tectonics in southern Korea and their relationship to the opening of the Japan Sea Yoon, S.