습곡과 단층작용의 원인

1) Tectonic Press(구조상의 압력)

-. Horizontal compress : 지각에 평행하게 작용되는 압축력. 원인으로 ① 지각의 수축 ② 대륙의 표이 ③ 지각의 부분적인 용융 ➃ 지각 대류에 의한 침강

-. Horizontal tension : 수평장력이 생성되면 지각 표면 부근에 중력단층이 생기고 이러한 장력이 생기면 수직의 tension Fracture나 60o로 경사된 shear Fracture를 따라 파괴됨.

지구내부에 팽창이 일어나거나 지가하부에서 convect current(대류의 흐름)가 발생한다면 지표에서는 장력이 작용함. 또한 dome 하부에서는 압축력이 작용하고 상부에서는 장력이 작용

-. magma 의 관입 magma가 관입하면 습곡이 형성되는데 예)Laccolith의 상층부는 휘어져 습곡으로 되고 주변부에에도 습곡이 형성됨.

-. Salt Dome 의 관입(상승) : Salt Dome의 관입되면 지층이 융기되고 습곡이 형성. dome 의상부에는 장력이 생기고 단층이 형성.

2) non-tectonic Press

-. 지표부근에 작용하는 중력의 영향 : ① Hillside Creep(포행) 사면표면에서 중력에 의해 creep이 발생하고 장기간 계속되면 습곡구조 발생 ② Bulges(팽창) 하천에 의해 계곡이 침식된후 중력작용의 의해 표면층이 부풀어 올라 하천을 중심으로 배사구조를 이룬다 ③ 퇴적물의 differential compaction 퇴적물의 다짐상태가 서로 다르면 서로 다른 중력이 작용하여 습곡이 형성됨. 중심부는 잘 다져져 무겁고 가장자리는 가벼울 경우 향사구조가 되고 그반대는 배사구조가 된다

-. Chemical press : CaSO4가 침전된 경석고가 물을 흡수하여 석고로 되는데 이때 부피가 약 40%정도 증가함에 따라 이런 부피 팽창과정에서 습곡이 형성됨. 암염층이 차별 용해되어 상부층이 붕괴되면서 습곡이 형성됨

-. 빙하의 작용 : 빙하가 압밀이 않된 지층으로 구성된 사면을 흘러내려갈 때 측면에 압력을 가하게 됨으로 지층이 휘게 되어 습곡이 생기며 빙하가 약한 퇴적층위를 흘러가면 마찰력에 의거 drag fold가 생성. 빙하가 녹아 후퇴하면서 작은 습곡을 형성할수도 있음

 

⊡ 부정합

부정합이란 침식면 또는 비퇴적면을 의미하는데 보통 침식면을 뜻하며 어떤 지역이 침식을 당한 후에 해침을 받아 새로운 지층으로 덮힐 때 밑에 있는 오랜지층과 위에 있는 새로운 지층과의 관계를 부정합이라한다.

수저에서 퇴적된 지층이 지각변동 등에 의해 수면위로 나타나게되어 퇴적작용은 중단되고 수면위로 드러난 지층은 풍화작용과 침식작용을 받게된다. 또한 과거의 지각변동에 의해 수면위로 드러나게 된 화성암과 변성암들도 침식작용을 받게되고 침식자굥이 계속되어 수면 보다 낮아지게 되면 해침이 일어나 침식면 상부에 새로운 퇴적물이 운반되어 상이게 된다. 이와같은 과정을 통해 형성된 오랜지층과 새로운 지층과의 관계를 부정합이라함.

○ 사교부정합 : 상하층의 성층면의 경사가 다르거나 부정합면 아래의 고기층이 심한 습곡 및 단층작용을 받은 부정합. 하부층이 심히 교란된 것으로 해침을 받기전에 조산작용을 받아 높은 습곡산맥으로 변하였다가 침식을 받아 완전히 낮아진후 해침을 받았음을 뜻한다.

○ 난정합 : 부정합면 아래에 결정질의 암석이 존재하는 부정합으로 그지역이 해침을 받기전에 오랫동안 침식작용 받아 지하 깊은 곳에 있던 암석까지 드러나게 된것을 알수있다

○ 평행부정합 : 부정합면 상하지층의 성층면이 평행하고 부정합면이 뚜렷한 부정합.

○ 준정합 : 평행부정합중 뚜럿한 부정합면이 발견되지 않아 정합처럼 보이나 그 사이에 큰 결층이 있는 것으로 침식작용보다도 대단히 느린 퇴적작용 또는 무퇴적의 가능성을 보여주나 그 성인은 확실치 않다.

○ 국지적 부정합(Local unconformity) : 국지적으로 나타나는 부정합

1) 노두의 관찰 : 어떤 보이지 않는 면을 경계로 ① 상하지층이 평행하지않고 사교하거나 ② 암석의 색이 현저히 다르거나 ③ 하부 지층의 자갈이 상부지층의 포함되거나 ➃ 상하 어느 한층에만 물결자국, 사층리 등이 발견되면 그 경계면은 부정합.

2) 지표지질조사 : 지질도를 작성하거나 지질단면도를 작성하면 부정합면 확인가능.

3) 변성정도와 습곡정도의 차이 : 지층의 습곡정도와 변정정도에 급격한 차이가 있으면 부정합면의 가능성있음. 변성정도는 재결정화작용과 Skarn 광물의 존재 등으로 알수가 있으며 퇴적암이 화성암의 관입에 의해 열변성작용을 받으면 관입암을 중심으로 대사으이 변성대가 나타난다 shale이 광역변성작용을 받으면 점판암-천매암-편암의 변성상을 보임으로 점판암에 인접하여 편암이 존재하면 변질상 단절이 되고 여기에 부정합이 존재할 수가 있다

또한 하부층은 심히 습곡되어 있으나 상부층은 상부층은 약간의 경사 또는 수평하여 경계면이 부정합일수가 있고 이런 경우 부조화습곡이나 층내습곡에 의한것인지 세밀한 관찰 필요.

4) 고생물학적 조사 : 층내의 화석을 감토하여 존재여부 확인 가능

5) 기저 역암의 확인 : 대개의 경우 부정합면에서 기저 역암이 존재함으로 부정함면 존재여부를 추정할수도 있다

6) 고화정도의 차이 : 지층내 고화정도가 급격히 변한다면 부정합이 존재할 수가 있다

ex) 견고한 사암층위에 미고결 모래층이 존재하면

 

⊡ 절리(joint)

화산암의 수축, 심성암의 상재하중의 감소, 조산운동의 일부인 습곡, 단층형성시기의 응력(stress)이나 인장력(tension)의 차에 의해서 생성되는 절리는 각 요소에 따라 다음과 같이 분류된다.

-. 기하학적 분류 : 주향절리, 경사절리, 사교절리, 층상절리

-. 발생학적 분류 : 인장절리, 수축절리, 개방절리, 압쇄절리

-. 형태적 분류 : 불규칙절리, 방상절리, 판상절리, 주상절리, 공액절리

⊡ 쪼개짐(cleavage)과 엽리(Foliation)

암석이 변성작용을 받으면 압력의 방향과 관계있는 평행구조가 생기고 셰일은 약간 변성되면 점판암(Slate)이 되는데 이것은 일정한 두께를 갖는 얇은 판으로 쪼개지는 성질을 갖는다. 이렇게 세립질의 암석에 틈이 발달되어 쪼개지는 성질을 쪼개짐이라고 한다.

반면에 암석이 재결정작용을 받아 운모와 같은 판상광물이 평행하게 배열된 구조를 엽리라고 하며 육안으로도 그 엽리조직을 알수가 있을 때 이를 편리(schistosity), 편리를 갖인 암석을 편암(Schist)이라 한다.

⊡ 선구조(linear structure)

층상 또는 면상의 평행구조와 달리 지각변동에 의해 형성된 선상의 평행구조를 선구조라 한다.

○ 퇴적암의 선구조 : 역암이나 함역 사암이 압력을 받아 역들이 한 방향으로 연장되어 선구조를 보이는것.

○ 암질차이에 의한 선구조 : 비교적 견고한 암질의 층이 얇게 호층을 이룰 때 압력작용으로 지층이 소시지 모양으로 끊어진 상태에서 방향성을 갖게 되는 경우 부딘구조(Boudinage St)라 한다.

○ 마그마 유동에 의한것 : 용융상태의 조암광물이 압력을 받아 유동하여 그 방향이 평행하게 배열된것.

○ 면상의 선구조 : 편리면, 쪼개짐면, 단층면상에 어떤 방향을 갖는 주름이 생기거나 미끄러진 자국이 흔적으로 남아 있는것.