단층

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단층의 종류. A: 역단층, B: 정단층, C: 수평단층
한반도의 단층

단층(斷層, 영어: fault)은 지진 등의 지질 활동으로 인해 지층이 어긋나 있는 것을 말한다. 단층의 움직임을 단층운동이라고 부르며, 어긋난 면을 단층면라고 부른다. 또한, 다수의 단층면이 밀집하는 띠 모양의 지역을 단층대(帶)라고 부른다.

개요[편집]

지층이 힘을 받아 끊어지고, 절단된 면의 양쪽 암석이 움직인 구조를 단층(Fault)이라 한다. 단층은 생성 당시의 힘이 가해지는 방향에 따라 크게 세 종류로 분류된다.[1]

정단층[편집]

양쪽으로 잡아당기는 힘인 장력(張力)이 작용하여 형성된 단층을 정단층(正斷層, normal fault)이라 한다.

역단층[편집]

양쪽에서 밀어붙이는 힘인 횡압력(橫壓力)이 작용하면 역단층(逆斷層, reverse fault)이 생긴다. 판의 충돌 지대나 침강 지대에서 흔히 나타나는 단층이다. 역단층 중에서 단층면의 경사가 45°이하인 경우를 충상(衝上)단층이라 한다.

주향 이동 단층[편집]

주향이동 단층(strike-slip fault)은 단층 이동이 단층면의 주향(走向:단층선이 향하는 방향)에 대체로 평행한 단층으로 정의된다. 아래 표에서 보듯이 한반도의 단층은 대부분 주향 이동성 단층이다.

선상구조[편집]

단층은 암석을 파쇄(破碎)시키기 때문에 단층과 지표가 교차하는 부분은 쉽게 풍화작용을 받아 선형(線形)의 저지대나 계곡을 형성한다. 이와 같은 구조를 선상구조(lineament)라 한다.[2]

주향과 경사[편집]

주향(走向)은 진북을 기준으로 단층의 방향이 향하는 곳의 방위, 경사는 수평면을 기준으로 단층면이 기울어진 각도를 말한다.[3]

기타[편집]

최대의 힘이 수평으로 작용하는 경우에도 수직 방향의 힘의 크기에 의해 단층면이 수직이 되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 단층의 양쪽 블록이 수평 방향으로 빗나간다. 이것을 회전단층이라고 한다. 회전단층은 판의 약간 빗나간 경계 등에서 발달하기 쉽다. 미국의 샌안드레아스 단층처럼 규모가 큰 것이 많다. 여기에서는 이상적인 상태에서 단층을 분류했으나 자연계에는 이들의 중간적인 것이 대부분이다.

단층의 종류[편집]

  • 정단층 : 상반이 아래에 있고 하반이 위에 있는 단층을 말하며, 양쪽에서 잡아당기는 장력에 의해서 발생한다.
  • 역단층 : 상반이 위에 있고 하반이 아래에 있는 단층을 말하며, 양쪽에서 미는 힘인 횡압력에 의해 발생한다.
  • 수평단층 : 주향이동단층이라고도 하며, 상반과 하반이 단층면에 대해 위아래가 아닌 수평으로 이동한 단층이다.
  • 수직단층 : 단층면이 수직인 단층으로, 위아래로 이동해 상반, 하반을 구분할 수 없다.
  • 오버트러스트 : 횡와습곡이 힘을 더 받으면 발생하는 단층으로, 단층면 경사가 45°이하인 역단층 모양이다.
  • 힌지단층 : 단층의 어긋나는 정도가 달라, 한쪽 지층이 회전한 것처럼 엇갈린 지층이다.

단층 파쇄대[편집]

길거리를 지나다 보면 단층면과 단층 활동에 의해 암석이 갈라져 생긴 각력암(角礫岩)과 점토를 볼 수 있다. 단층면은 오랜 세월 동안 풍파에 깎여 맨들맨들해진 것이 많으며, 단층면 위에 직선으로 된 줄이 그려져 있다. 이 줄은 단층면을 사이에 두고 양쪽 블록의 상대적인 운동 방향과 평행하다. 각력암은 단층이 형성될 당시에 암석이 파쇄되어 생긴 것이다. 각력암의 표면도 맨들맨들하고 줄이 쳐져 있는 것이 많다. 각력암이 더욱 많이 파쇄되어 미세해지면 단층 점토가 된다. 규모가 큰 단층에서는 어떤 범위에 단층면이 밀접하게 발달하거나 단층 각력암이나 점토가 폭넓게 분포한다. 이와 같은 장소를 단층 파쇄대(單層破碎帶)라고 한다.

단층 면해[편집]

한국지질자원연구원이 제출한 2017년 포항 지진 단층면해의 분석 결과

단층면해는 단층의 움직임을 2차원 원형으로 투영하여 기하학적인 형태로 구현한 그림이다. 단층면해 분석은 지진이 단층의 운동의 결과로 발생한다는 것을 가정하고, 지진을 유발시킨 단층의 이동방향 등을 알아내는 방법이다.[4]

단층 지형[편집]

지구와 지루 그리고 단층

단층 지형(斷層地形)은 단층의 활동으로 만들어진 지형이다.

지루지구[편집]

정단층 여러 개가 평행하게 발달했을 때 층이 생기는데, 그 중 지괴가 올라간 부분을 지루라고 하며, 내려간 부분을 지구라 한다. 또, 한쪽은 올라가고, 한쪽은 내려간 부분을 경동지괴(傾動地塊)라고 한다.

주향 이동 분지[편집]

주향이동 분지(strike-slip basin) 또는 인리형 분지(pull-apart basin;당겨-열림형 분지) 는 주향이동 단층 또는 단층계에 의해 형성된 분지로, 한반도에는 중생대 백악기에 형성된 공주 분지, 음성 분지, 부여 분지 등이 존재한다. [5] 이들 분지는 주변 단층인 공주 단층금왕 단층 등의 이동에 의해 형성되었다.[6][7][8]

변위, 굴절 하도[편집]

변위 하도(變位河道, offset channel)는 하천의 유로(流路)가 심하게 꺾이거나 휘어진 부분으로, 대체로 주향 이동 단층에서 잘 형성된다.[9]굴절 하도는 일부 구간이 주향이동 단층을 따라 형성된 하도로서, 두 지형 모두 주향 이동 단층과 만나는 부분에서 하도가 꺾이거나 휘어진 부분을 갖는다.[10]

삼각말단면[편집]

삼각말단면(三角末端面, triangular facet)은 산지 능선의 말단부가 삼각형의 면을 이루는 지형으로, 수직으로 변위를 갖는 단층에 의해 잘 발달한다.[11]

벤치[편집]

벤치(bench)는 산사면 또는 능선이 계단 모양으로 변화되어 경사급변대 전면에 완경사를 이루는 지형이다. 주로 단층의 양측에 나타난다.[12]

한반도 단층[편집]

오래전에 형성된 한반도에는 수많은 단층들이 분포하며 그 수는 약 450개로 추정된다.[13] 대표적인 예로 양산 단층계와 추가령 단층, 공주 단층계 등이 있으며 이외에도 전국 곳곳에 길이 100km 내외의 단층들이 흩어져 있다. 아래에 제시된 단층들의 이름은 대한지리학회, 대한지질학회 등의 학술지에 수록된 논문 또는 한국지질자원연구원이 사용하는 명칭을 그대로 사용하였다.[14][15]

이름[16] 구간 지질 지역 연장(km) 성향 주향[17] 비고
가음 단층 경상북도 의성군~포항시 경상 분지 동부 40 이상 주향 이동 서북서-동남동 가음 단층계 소속
광주 단층 전라남도 진안군 진안 분지~해남군 해역 옥천 습곡대 남서부 180 주향 이동 북동-남서 광주광역시 통과
계룡산 단층 세종특별자치시 전의면~충청남도 논산시 옥천 습곡대 서부 - - 북-남
공주 단층 음성군 음성 분지~공주시 공주 분지 경기 지괴/옥천 습곡대 경계 110 주향 이동 북동-남서 공주 단층계 소속
구이 단층 전라북도 완주군 상관면~구이면 옥천 습곡대 남서부 5~10 역단층 북동-남서
근덕 단층 경상북도 봉화군~강원도 삼척시 옥천 습곡대 동부 - 주향 이동 북북동-남남서
금왕 단층 강원도 고성군~음성 분지 경기 지괴 170 주향 이동 북동-남서 공주 단층계 소속
낙동 단층 경상북도 예천군 지보면~김천시 감문면 경상 분지 서부 50 주향 이동 북북동-남남서 [1]
당진 단층 충청남도 당진시 석문면~보령시 천북면 경기 지괴 50 수직 이동 북북동-남남서
동래 단층 경상북도 경주시~부산광역시 동래구 해역 경상 분지 남동부 - - 북북동-남남서 부산광역시 동래구 통과
모량 단층 경상북도 경주시~경상남도 김해시 북부 경상 분지 남동부 60~110 주향 이동 북북동-남남서 양산 단층계 소속
무안 단층 전라북도 함평군~무안군 해역 옥천 습곡대 남서부 - - 북북동-남남서
순창 단층 전라북도 무주군~전라남도 해남군 해역 옥천 습곡대 남서부 100 - 북북동-남남서
신갈 단층 경기도 연천군~평택시 경기 지괴 130 주향 이동 북-남 서울특별시 통과
신령 단층 경상북도 영천시 신녕면~상주시 공성면 경상 분지 70 주향 이동 서북서-동남동 가음 단층계 소속
십자가 단층 충청남도 부여군 세도면~석성면~탄천면 옥천 습곡대 북서부 25 정단층 북동-남서 부여 분지의 경계단층
안동 단층 경상북도 상주시~청송군 경상 분지/영남 지괴 경계 - - 동-서
영동 단층 충청북도 영동군 일대 영남 지괴/옥천 습곡대 경계 - 주향 이동 북동-남서
왕숙천 단층 강원도 철원군~경기도 남양주시 경기 지괴 65 주향 이동 북북동-남남서 추가령 단층계 소속
양산 단층 경상북도 영덕군~부산광역시 해역 경상 분지 남동부 170 이상 주향 이동 북북동-남남서 부산광역시 서부 통과
울산 단층 경상북도 경주시~울산광역시 태화강 하구 경상 분지 남동부 40 주향 이동 북북서-남남동
오십천 단층 강원도 태백시~삼척시 도계읍 옥천 습곡대 동부 60 주향 이동 북북동-남남서
오천 단층 경상북도 포항시~경주시 경상 분지 동남부 23 역단층 북동-남서 제3기 단층[18]
옥동 단층 강원도 정선군 신동읍~경상북도 함창읍 옥천 습곡대 100 정단층?[19] 북동-남서
의당 단층 공주 분지~천안시 목천읍 경기 지괴 22 - 북북동-남남서 공주 단층계 소속
예산 단층 충청남도 아산시 인주면~보령시 청라면 경기 지괴 서부 60 - 북북서-남남동 불분명
읍천 단층 경상북도 경주시 양남면 읍천리 일대 경상 분지 남동부 1.5 역단층 북동-남서[20] 제4기 단층[21]
인제 단층 강원도 인제군~경기도 용인시 처인구 경기 지괴 150 이상 주향 이동 북동-남서
일광 단층 부산광역시 해운대구 해역~울산광역시 경상 분지 남동부 25 주향 이동 북북동-남남서 부산광역시 동부 통과
장대 단층 김해시 장유면~의령군 대의면 경상 분지 남부 - 주향 이동 서북서-남남동
전주 단층 전라북도 진안군~전라남도 신안군 해역 옥천 습곡대 남서부 170 주향 이동 북동-남서
정읍 단층 전라북도 정읍시~고창군 옥천 습곡대 남서부 100 (추정) - 북북동-남남서
죽령 단층 경상북도 영주시~충청북도 단양군 영남 지괴/옥천 습곡대 경계 23 주향 이동 서북서-동남동 죽령 통과[22]
추가령 단층 강원도 원산시~서울특별시 경기 지괴 160 - 북-남 추가령 구조곡
평해 단층 경상북도 영덕군~울진군 해역 경상 분지 북동부 - - 북북동-남남서 양산 단층의 연장[23]
홍성 단층 충청남도 당진시 송악면~보령시 주포면 경기 지괴 서부 - - 북북동-남남서 불분명
한반도 지질도의 모습. 검은 선이 모두 단층이다.

해외 단층[편집]


같이 보기[편집]

각주[편집]

  1. 오필석 외. 《고등학교 지구과학 I (교과서)》. 천재교육. 
  2. 한국지구과학회 (2001). 《지구과학개론》. 서울: 교학연구사. 
  3. https://www.weather.go.kr/HELP/html/help_eqk004.jsp 대한민국 기상청, 도움말 <주요 용어 해설>
  4. https://www.weather.go.kr/HELP/html/help_eqk004.jsp 기상청, 도움말 <단층운동>
  5. http://jgsk.or.kr/_common/do.php?a=full&b=12&bidx=65&aidx=1064 <Characteristics of strike-slip basin formation and sedimentary fills and the Cretaceous small basins of the Korean Peninsula> 대한지질학회
  6. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE02103573 <주향이동 분지 형성, 퇴적층 충전의 특징과 한반도 백악기 소분지>
  7. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01594469 <백악기 공주분지의 지질 및 지질구조 특성 연구> 대한지질학회, 2003.6
  8. http://www.ndmi.go.kr/common/download.jsp?PAGE_ID=P0000002177 한국지질자원연구원, <활성단층지도 및 지진위험지도 제작>
  9. https://data.kigam.re.kr/data/RP-59861 <국토 대단층계(양산단층 중부지역) 위험요소 평가연구> 한국지질자원연구원, 2020. 20페이지 인용
  10. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE09079298 <울산단층대 주변의 단층 지형 및 선구조 분포> 한국지형학회, 2018
  11. https://data.kigam.re.kr/data/RP-59861 <국토 대단층계(양산단층 중부지역) 위험요소 평가연구> 한국지질자원연구원, 2020. 20페이지 인용
  12. https://data.kigam.re.kr/data/RP-59861 <국토 대단층계(양산단층 중부지역) 위험요소 평가연구> 한국지질자원연구원, 2020. 20페이지 인용
  13. “국내 활성단층 450개 넘어…한반도는 '단층의 나라'. News1. 2016년 9월 23일. 
  14. http://www.ndmi.go.kr/common/download.jsp?PAGE_ID=P0000002177 <활성단층지도 및 지진위험지도 제작> #1
  15. http://www.ndmi.go.kr/common/download.jsp?PAGE_ID=P0000002178 <활성단층지도 및 지진위험지도 제작> #2
  16. 가나다순
  17. 진북을 기준으로 단층의 방향이 향하는 곳의 방위
  18. http://theme.archives.go.kr/viewer/common/archWebViewer.do?bsid=200041136988&gubun=search <원전부지 인근지역의 신기단층조사연구(최종보고서)> 과학기술부, 2006 59페이지 인용
  19. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE09757717 <옥동단층(玉洞斷層)> 대한자원환경지질학회, 1989, 서울대학교 교수 저
  20. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE02494989 <수렴단층과 읍천단층의 제4기 활동 및 지진 안정성>, "주향은 N 40"
  21. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE09422316 <제4기 읍천 1단층의 특성> 대한자원환경지질학회, 2003
  22. https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01605850 <단양 지역에 발달하는 죽령 단층의 특성 연구> 대한지질학회, 2000.10
  23. http://www.ndmi.go.kr/common/download.jsp?PAGE_ID=P0000002177 <활성단층지도 및 지진위험지도 제작>
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