포천-남양주시 일대에 발달한 왕숙천단층의 제4기 활동형태

Abstract

ESR 연대 측정을 통하여 포천-남양주시 일대에 발달한 왕숙천단층의 제4기 활동 형태를 연구하였다. 왕숙천단층은 총연장이 약 80 km인 북북동-남남서 방향의 우수향 주향이동단층이며, 단층핵과 단층손상대로 구성되어 있다. 흑운모 편마암에 단층손상대와 단층핵이 발달되어 있으며, 단층비지로 구성된 단층핵의 폭은 약 3.2 m이다. 단층손상대와 단층핵 사이에 발달한 북서쪽 단층면의 방향은 N41°E/80°SE이며, 남동쪽 단층면의 방향은 N43°E/81°SE 이다. 단층손상대에는 Y-전단, R-전단, R’-전단, P-전단 방향으로 부수단층들이 발달되어 있다. 연구지역의 단층핵 및 부수단층으로부터 채취한 단층비지로 얻은 ESR 연대는 약 960 ka부터 210 ka에 이르며, 단층활동이 남서쪽에서 북동쪽으로 주향방향을 따라 이동하는 경향을 보인다. 역사지진이나 홀로세지진의 활동기에 단층활동이 집중되는 현상과 유사하게 왕숙천단층의 ESR 연대에서도 활동기에 단층활동이 집중된다. 왕숙천단층은 오래된 단층으로 알려져 왔으나 이번연구를 통해 연구지역에 발달한 왕숙천단층이 제4기에도 장주기를 가지고 반복적으로 재활동했음을 알 수 있다.

We investigated spatial and temporal patterns of Quaternary fault activities of the Wangsukcheon Fault developed in the Pocheon-Namyangju area, using ESR dating method. The Wangsukcheon Fault is a major, 80-km-long, NNE-striking, dextral strike-slip fault in Gyeonggi-do, Korea. The fault is composed of a fault core and zones of damaged host rocks. The fault core consists of 3.2 m-thick fault gouge layer bounded fractured biotite gneiss. The NW-fault plane developed between fault gouge and damage zone strikes N41°E and dips 80°SE, SE-fault plane strikes N43°E and dips 81°SE. Some subsidiary faults including R-shear, R’-shear, P-shear and Y-shear were developed in the damage zone. ESR dates from the fault core and subsidiary faults range from 960 ka to 210 ka. A SW-NE migration of fault activities along the strike of the fault appears to have occurred. The results show temporal clustering within active period, analogous to those seen in historic and Holocene earthquake fault activities. Although, the Wangsukcheon Fault was formerly considered to be an exhumed ancient fault, results of this study suggest that the long-term cyclic fault activities along the fault continued into the Quaternary period.