지질구조의 3차원(애튜드) 방향 : 습곡(습곡면 식별방법)과 단층(단층면 식별방법)

애티튜드(Attitude)

지질구조(geologic Structure)를 지배하는 주요한 구조적인 요소는 습곡, 단층, 부정합, 절리 및 선구조로서 이들이 지각을 복잡하게 만든다

애티튜드란 이들 지질구조의 3차원적인 방향을 의미하는것으로서 층리나 절리와 같은 평면상구조의 애티튜드는 그 구조의 주향(strike)과 경사(Dip)로 정의 된다.

주향이란 성층면과 수평면이 교호함으로서 생기는 선의방향을 북을 기준으로 나타낸 것을 의미하며 경사란 성층면과 수평면 사이의 각을 의미하는데 이는 성층면의 주향선을 직각으로 그은선과 수평면 사이의 각이된다

그림 1-1에서 볼수있듯이 AB방향이 지층의 주향이고 AB와 직각인 수직면 BCEF에서 보이는 지층의 예각이 경사이다.

일반적으로 지층은 퇴적초기에는 수평지층인데 지각변동에 따른 횡압력을 받으면 물결처럼 굴곡된 단면을 보여주게 되는데 이런구조를 습곡이라하며 습곡에서 상부가 볼록한 경우 이를 배사(Anticline)라하고 하부가 볼록한 경우 향사(Syncline)라고 부른다

⊡ 습곡인지 방법

1) 직접적인 고찰(Direct Observation) : 지표의 노두를 직접 관찰함으로서 식별 가능하다

2) 지층의 주향과 경사의 작도 : 지층의 주향과 경사를 측정하여 도상에 작도함으로서 인지가 가능하다

3) 지질도 단면을 작성하는 방법 : 지질단면도를 작성하여 동일지층이 어떤 지층에 의해 국부적으로 절단되었을 때 인지가 가능하다.

4) 지형 및 지질도로 인지하는 법 : 지형이 대칭적으로 나타나거나 능선이 Zigzag Pattern으로 존재할 때 습곡임을 알수가 있고 산맥에 같은 암석이 양편에 인지되고 다른 암석이 중립부위에 분포할 때 습곡임을 알수가 있다.

⊡ 단층(Fault)

암석의 파괴에 의해 형성된 불연속면으로서 면의 양측에 상대적인 변위가 일어난 지질구조를 단층이라한다. 단층의 주향 및 경사는 층리나 절리를 측정할때와 같은 방법으로 측정된다. 그림에서 보는 바와 같이 AB(A'B')가 단층의 주향이고 ∠AA'(?)가 경사이다. 평면AA'BB'를 단층면이라하며 경사를 갖은 단층에서 단층의 상부를 상반(Hanging wall), 단층의 하부 암반을 하반(Foot wall)이라고 한다.

단층운동은 단층의 주향방향 도는 경사방향으로만 일어나기도 하나 대부분 대각선방향으로 변위가 일어나는데 그 이동방향에 따라 그림과 같이 표시한다.

1) 단층면의 식별과 단층면의 특징

○ 지층구조의 불연속성 : 지층이나 광맥이 절벽이나 항내 또는 터파기면에서 갑자기 소멸되고 다른 지층이 나타날 때 단층이 존재하는 것으로 본다(단 단층작용의 증거가 없다면 부정합 또는 작은 규모의 Cross Bedding 일수도 있으므로 주의를 요함)

○ 지층의 반복이나 결층 : 퇴적암층이 일정한 층서를 따라 나타나다가 동일층서가 반복하여 나타나거나 일정 층서중에 어느 지층이 나타나지 않고 결층이 되었을 때 단층이 존재한다.

○ 단층면의 특징 : 단층면의 특징은 단층점토, 단층각력, 단층경면, 단층면 부근에 압쇄암을 생성할수 있다

-. 단층경면(slickenside) : 단층면의 마찰로 인하여 생긴 반질반질하고 조선이 있는 표면(Groove or Furrow가 이동방향과 평행하게 수반하는 경우가 허다함)

-. 단층각력(fault Breccia)과 단층점토(Fault clay) : 단층면에 점토 또는 각력이 협재되는 것으로 점토와 각력이 혼재되기도하고 따로 존재하기도 함.

-. Horse와 Slice : 단층대에 끼어있는 비교적 큰 Breccia로서 동력단층에 끼여 협재된것을 Horse, Thrust단층 중에는 Slice라고 한다.

-. drag : 단층이동이 끝나는 단계에서 생성되는 것으로서 단층 끝부분에 꼬리같이 상반은 위로 끌리고 하반은 아래로 끌리는 구조.

-. Mylonite : Microbeccia로 흑색이며 세립질이고 압쇄된 암석임. Slate처럼 보이며 Platy구조가 나타나며 완전히 압쇄된 암석임.

○ 규화 및 광화작용 : 단층이 광화작용의 이동통로가 되어 모암의 일부분이 미세립자의 석영으로 교대되는데 이를 Silicification이라 하며 단층면에 광화되기도 한다

○ 퇴적암의 급변 : Overthrust 와같이 수평이동이 큰 단층에서 인접한 지층이 매우 다른 암상을 보이는 경우

○ 지형적인 자료 : 단층이 생기면 그 수직변이 때문에 산봉이 만들어지거나 절벽이 생성되는 경우가 많다. 산맥이 평행하게 끊기거나 강의 유로가 갑자기 변경되는 경우 등