슈도타킬라이트: 두 판 사이의 차이
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슈도타킬라이트는 지진성 단층작용 동안 발생한 마찰열과 강한 마모에 의하여 단층대 내의 단층암들이 용융되어 유동성을 가지기 충분할 때 형성되는 암석이다. 슈도타킬라이트는 운석 충돌로 생성된 베르데포트 운석충돌구([[:en:Vredefort impact structure|Vredefort impact structure]])<ref>{{저널 인용|성1=Spray|이름1=John G.|성2=Kelley|이름2=Simon P.|성3=Reimold|이름3=W. Uwe |제목=Laser probe argon-40/argon-39 dating of coesite- and stishovite-bearing pseudotachylytes and the age of the Vredefort impact event |저널=Meteoritics |날짜=1995년 5월 |권=30 |호=3 |쪽=335-343 |doi=10.1111/j.1945-5100.1995.tb01132.x |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1945-5100.1995.tb01132.x}}</ref><ref>{{저널 인용|성1=Hisada|이름1=Eiko |제목=Clast-size analysis of impact-generated pseudotachylite from Vredefort Dome, South Africa |저널=Journal of Structural Geology |날짜=2004년 8월 |권=26 |호=8 |쪽=1419-1424 |doi=10.1016/j.jsg.2003.10.007 |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0191814103002232}}</ref>, 화산함몰<ref>{{저널 인용|성1=Spray|이름1=John G.|성2=Thompson|이름2=Lucy M. |제목=Friction melt distribution in a multi-ring impact basin |저널=Nature |날짜=1995년 1월 |권=373 |쪽=130-132 |url=https://www.nature.com/articles/373130a0}}</ref><ref>{{저널 인용|성1=Kokelaar|이름1=Peter |제목=Friction melting, catastrophic dilation and breccia formation along caldera superfaults |저널=Journal of the Geological Society |날짜=2007년 |권=164 |호=4 |쪽=751-754 |doi=10.1144/0016-76492006-059 |url=https://pubs.geoscienceworld.org/jgs/article-abstract/164/4/751/372491/Friction-melting-catastrophic-dilation-and-breccia?redirectedFrom=fulltext}}</ref> 그리고 지표에 발달한 대규모 단층대에서 발생한 거대한 사태<ref>{{서적 인용 |제목=Fossil Earthquakes: The Formation and Preservation of Pseudotachylytes |날짜=2008년 |출판사=Springer |저자=Lin, A. |위치=Berlin |쪽=349 |url=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-74236-4}}</ref>와 같은 작용에 의해서도 생성될 수 있지만 일반적으로 단층 활동에 의해 생성된 것을 가리킨다. |
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예를 들어 단층 미끌림면에 작용하는 [[전단 응력]]이 10 MPa (또는 100 bar), 밀도가 2,700 kg/m<sup>3</sup>, 비열은 800 J/(kg K)라고 하면, 두께 1 mm의 미끌림대에서 0.2 m의 전단 변위(d) 시 발생하는 온도 상승은 암석의 용융을 가능케 할 정도로 높은 926°C로 계산되며, 평균 미끌림속도를 1.0 m/s라고 한다면 0.2초만에 암석의 용융이 발생할 수 있다. 이때 마찰열에 의해 융용물이 생성되고 그것이 냉각되어 굳어진 암석을 슈도타킬라이트라 한다.<ref>{{저널 인용|url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE07120014|제목=Pseudotachylytes and seismic fault slip. Journal of the Geological Society of Korea (슈도타킬라이트와 지진성 단층 미끌림)|저널=[[대한지질학회]]|권=53|호=1|페이지=159-171|doi=10.14770/jgsk.2017.53.1.159|저자=한래희|날짜=2017년 2월}}</ref> |
예를 들어 단층 미끌림면에 작용하는 [[전단 응력]]이 10 MPa (또는 100 bar), 밀도가 2,700 kg/m<sup>3</sup>, 비열은 800 J/(kg K)라고 하면, 두께 1 mm의 미끌림대에서 0.2 m의 전단 변위(d) 시 발생하는 온도 상승은 암석의 용융을 가능케 할 정도로 높은 926°C로 계산되며, 평균 미끌림속도를 1.0 m/s라고 한다면 0.2초만에 암석의 용융이 발생할 수 있다. 이때 마찰열에 의해 융용물이 생성되고 그것이 냉각되어 굳어진 암석을 슈도타킬라이트라 한다.<ref>{{저널 인용|url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE07120014|제목=Pseudotachylytes and seismic fault slip. Journal of the Geological Society of Korea (슈도타킬라이트와 지진성 단층 미끌림)|저널=[[대한지질학회]]|권=53|호=1|페이지=159-171|doi=10.14770/jgsk.2017.53.1.159|저자=한래희|날짜=2017년 2월}}</ref> |
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== 국내 사례 == |
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=== 봉길 슈도타킬라이트 === |
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강희철 외(2017)는 [[경상북도]] [[경주시]] [[양북면]] 봉길리 해안가에서 발견된 슈도타킬라이트를 조사하였다. 이 슈도타킬라이트는 모암인 화강섬록암(SHRIMP U-Pb 저어콘 : 75.0±1.5 Ma)과 흑운모 화강암(SHRIMP U-Pb 저어콘 : 58.4±1.1 Ma)을 절단하며 두께와 산출 형태에 따라 단일암맥형, 단층세맥형, 주입세맥형 3가지로 구분된다. 연구자들은 이 슈도타킬라이트를 세계 최대급으로 추정하였으며, 이를 '''봉길 슈도타킬라이트'''로 명명하였다. 봉길 슈도타킬라이트에서 수행된 |
강희철 외(2017)는 [[경상북도]] [[경주시]] [[양북면]] 봉길리 해안가에서 발견된 슈도타킬라이트를 조사하였다. 이 슈도타킬라이트는 모암인 화강섬록암(SHRIMP U-Pb 저어콘 : 75.0±1.5 Ma)과 흑운모 화강암(SHRIMP U-Pb 저어콘 : 58.4±1.1 Ma)을 절단하며 두께와 산출 형태에 따라 단일암맥형, 단층세맥형, 주입세맥형 3가지로 구분된다. 주 단층에 수반된 슈도타킬라이트는 연장 110 m에 평균 21 cm 두께의 단일 암맥형으로 연구자들은 이 슈도타킬라이트를 세계 최대급으로 추정하였으며, 이를 '''봉길 슈도타킬라이트'''로 명명하였다. 봉길 슈도타킬라이트에서 수행된 전암 [[아르곤-아르곤 연대 측정]] 결과는 47.3±1.4 Ma, 절단된 반화강암의 세맥은 48.6±1.1 Ma 이며 이는 [[신생대]] 중기 [[에오세]] 이후에 규모 7 이상의 지진성 단층운동으로 생성된 것을 지시한다.<ref>{{저널 인용 |제목=봉길 슈도타킬라이트: 산상과 특성 (The Bonggil Pseudotachylyte, SE Korea: Its occurrence and characteristics) |저널=[[대한지질학회]] |저자1=강희철|저자2=한래희|저자3=김창민|저자4=천영범|저자5=조형성|저자6=이기욱|저자7=손문|저자8=김종선 |날짜=2017년 2월 |권=53 |호=1 |쪽=173-191 |doi=10.14770/jgsk.2017.53.1.173 |ISSN=2288-7377 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE07120015}}</ref> |
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=== [[지리산]] 불일폭포 === |
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2024년 3월 28일 (목) 17:21 판
슈도타킬라이트(Pseudotachylyte)는 단층의 운동으로 인한 고속 마찰열로 용융된 물질이 굳어서 만들어진 단층암을 의미한다. 슈도타킬라이트는 단층대에서 지진발생의 직접적인 증거이며 대한민국을 포함해 전 세계적으로 드물게 보고되고 있다.
개요
슈도타킬라이트는 지진성 단층작용 동안 발생한 마찰열과 강한 마모에 의하여 단층대 내의 단층암들이 용융되어 유동성을 가지기 충분할 때 형성되는 암석이다. 슈도타킬라이트는 운석 충돌로 생성된 베르데포트 운석충돌구(Vredefort impact structure)[1][2], 화산함몰[3][4] 그리고 지표에 발달한 대규모 단층대에서 발생한 거대한 사태[5]와 같은 작용에 의해서도 생성될 수 있지만 일반적으로 단층 활동에 의해 생성된 것을 가리킨다.
미끌림 시 열발생률은 전단응력(shear stress)과 미끌림속도(slip rate)의 곱에 비례하므로, 지진성 미끌림의 경우 매우 빠른 속도로 인해 짧은 시간 내에 급격한 온도 상승을 야기한다. 단층 미끌림에 따른 역학적 에너지가 손실없이 열로 변환된다고 가정하면, 단층 주 미끌림대에서의 온도 상승()은 다음과 같은 식으로 계산될 수 있다.
예를 들어 단층 미끌림면에 작용하는 전단 응력이 10 MPa (또는 100 bar), 밀도가 2,700 kg/m3, 비열은 800 J/(kg K)라고 하면, 두께 1 mm의 미끌림대에서 0.2 m의 전단 변위(d) 시 발생하는 온도 상승은 암석의 용융을 가능케 할 정도로 높은 926°C로 계산되며, 평균 미끌림속도를 1.0 m/s라고 한다면 0.2초만에 암석의 용융이 발생할 수 있다. 이때 마찰열에 의해 융용물이 생성되고 그것이 냉각되어 굳어진 암석을 슈도타킬라이트라 한다.[6]
국내 사례
봉길 슈도타킬라이트
강희철 외(2017)는 경상북도 경주시 양북면 봉길리 해안가에서 발견된 슈도타킬라이트를 조사하였다. 이 슈도타킬라이트는 모암인 화강섬록암(SHRIMP U-Pb 저어콘 : 75.0±1.5 Ma)과 흑운모 화강암(SHRIMP U-Pb 저어콘 : 58.4±1.1 Ma)을 절단하며 두께와 산출 형태에 따라 단일암맥형, 단층세맥형, 주입세맥형 3가지로 구분된다. 주 단층에 수반된 슈도타킬라이트는 연장 110 m에 평균 21 cm 두께의 단일 암맥형으로 연구자들은 이 슈도타킬라이트를 세계 최대급으로 추정하였으며, 이를 봉길 슈도타킬라이트로 명명하였다. 봉길 슈도타킬라이트에서 수행된 전암 아르곤-아르곤 연대 측정 결과는 47.3±1.4 Ma, 절단된 반화강암의 세맥은 48.6±1.1 Ma 이며 이는 신생대 중기 에오세 이후에 규모 7 이상의 지진성 단층운동으로 생성된 것을 지시한다.[7]
지리산 불일폭포
강희철 외(2019)는 경상남도 하동군 화개면 지리산 불일폭포 하상의 화강암질 편마암에서 슈도타킬라이트를 보고하였다. 이곳의 노두에서 단층암은 슈도타킬라이트와 엽리상 파쇄암(foliated cataclasite)으로 구분된다. 단층 작용에 수반된 암회색 슈도타킬라이트들의 산출형태는 수 mm~수 cm 단위의 두께로 단층면을 따라 발달한 단층세맥형과 단층세맥형의 슈도타킬라이트로부터 그 용융물이 주변암에 주입되어 형성된 주입세맥형으로 구분된다. 불일폭포 주변의 하상에는 상당수의 암회색 미세 암맥(vein)들이 발달하여 있는데 강희철 외는 이 암회색의 세맥들이 마그마의 관입에 의한 것이 아니라 단층대 내의 암석들이 용융되어 유동성 있는 단층암인 슈도타킬라이트로 발달한 것으로 보았다. 슈도타킬라이트의 생성은 백악기 후기 이후로 추정되며 단층의 운동성향은 우수향 주향이동으로 해석된다.[8]
같이 보기
각주
- ↑ Spray, John G.; Kelley, Simon P.; Reimold, W. Uwe (1995년 5월). “Laser probe argon-40/argon-39 dating of coesite- and stishovite-bearing pseudotachylytes and the age of the Vredefort impact event”. 《Meteoritics》 30 (3): 335-343. doi:10.1111/j.1945-5100.1995.tb01132.x.
- ↑ Hisada, Eiko (2004년 8월). “Clast-size analysis of impact-generated pseudotachylite from Vredefort Dome, South Africa”. 《Journal of Structural Geology》 26 (8): 1419-1424. doi:10.1016/j.jsg.2003.10.007.
- ↑ Spray, John G.; Thompson, Lucy M. (1995년 1월). “Friction melt distribution in a multi-ring impact basin”. 《Nature》 373: 130-132.
- ↑ Kokelaar, Peter (2007년). “Friction melting, catastrophic dilation and breccia formation along caldera superfaults”. 《Journal of the Geological Society》 164 (4): 751-754. doi:10.1144/0016-76492006-059.
- ↑ Lin, A. (2008년). 《Fossil Earthquakes: The Formation and Preservation of Pseudotachylytes》. Berlin: Springer. 349쪽.
- ↑ 한래희 (2017년 2월). “Pseudotachylytes and seismic fault slip. Journal of the Geological Society of Korea (슈도타킬라이트와 지진성 단층 미끌림)”. 《대한지질학회》 53 (1): 159-171. doi:10.14770/jgsk.2017.53.1.159.
- ↑ 강희철; 한래희; 김창민; 천영범; 조형성; 이기욱; 손문; 김종선 (2017년 2월). “봉길 슈도타킬라이트: 산상과 특성 (The Bonggil Pseudotachylyte, SE Korea: Its occurrence and characteristics)”. 《대한지질학회》 53 (1): 173-191. doi:10.14770/jgsk.2017.53.1.173. ISSN 2288-7377.
- ↑ 강희철; 김창민; 한래희; 류충렬; 손문; 이상원 (2019년). “Pseudotachylyte Developed in Granitic Gneiss around the Bulil Waterfall in the Jirisan, SE Korea: Its Occurrence and Characteristics (지리산 불일폭포 일원의 화강암질편마암에 발달한 슈도타킬라이트: 산상과 특성)”. 《한국암석학회》 28 (3): 157-169. doi:10.7854/JPSK.2019.28.3.157. ISSN 1226-2471.