Paleoseismological study on the Dangu site of the Yangsan Fault and a comparison study with the Futagawa-Hinagu Fault system in Japan

Abstract

양산단층은 한반도 남동부 지역에서 선형구조로 뚜렷하게 인지되는 단층이며, 부산과 영덕을 잇는 대규모 단층으로 북북동-남남서 주향과 고각의 경사를 가지는 우수향이 우세한 주향이동단층으로 알려져 있다. 이러한 양산단층은 경주를 기점으로 북부와 남부로 크게 두 개의 분절로 구분된다. 단구단층은 양산단층 북부에서 트렌치를 통해서 발견되었으며 그 주변 도로사면에서 벽계단층의 연장성으로 추정되는 단층이 발견 되었다. 트렌치 단면에 노출된 단층은 수직에 가까운 단층면과 수평에 가까운 단층조선을 보이는 주향이동단층으로 제4기 퇴적층을 절단하며, 색상이 다른 세 조의 단층점토는 최소 세 번의 단층운동을 지시한다. 단층의 최후기 운동 시기는 단층에 의해 절단된 최상부 퇴적층인 Unit C에 대한 연대 측정 결과, OSL 연대는 7.5±0.3 ka, 7.4±0.4 ka, 방사성탄소 연대는 3,990±40 B.P., 마지막으로 고고학적 연대추정은 조선시대 중기(AD 1,550∼1,700)로 서로 약간 상이한 결과를 보였다. 이러한 연대자료들을 종합하여 판단할 때 단구단층의 마지막 운동시기는 최대 7.5±0.3 ka이며, 도자기 파편을 통한 연대추정에 근거한다면 조선시대 중기에 최후기 단층활동을 했을 가능성도 있다. 현생 응력장 하에서 주향이동단층계의 기하적인 형태는 단층의 재활 및 이에 수반된 지진의 전파와 지표파괴의 특성을 좌우하는 중요한 요인이다. 2016년 4월에 발생한 구마모토지진은 동-서 방향으로 작용하는 최대수평주응력 하에서 북북동 방향의 히나구 단층이 동북동 내지 북동방향의 후타가와 단층에 기하학적으로 λ형태를 이루며 접하는 후타가와-히나구 단층대의 우수향 재활에 의한 것으로 해석된다. 히나구 단층의 북동측 끝부분에서 구마모토 지진의 전진(Mw 6.1)이 발생한 이후, 본진(Mw 7.1)이 두 단층의 연결부에서 발생하였다. 본진에 연이어 발생한 여진은 후타가와 단층을 따라 북동방향으로 전파되어 아소산 지역에서 종결된 특징을 보인다. 구마모토 지진을 유발시킨 단층들이 이루는 기하적인 형태는 한반도 남동부지역에 발달하는 대표적인 대규모 활성단층으로 인식되고 있는 양산-울산 단층계와 매우 흡사하고 변형율이 차이가 난다. 양산-울산 단층계을 따라 발달하는 제4기 단층들의 연대분포는 양산단층의 북쪽 분절과 울산단층 일대에서 발달하는 제4기 단층들이 양산단층의 남쪽분절에 발달하는 제4기 단층들보다 상대적으로 더 젊은 특징을 보여주고 있다. 이러한 제4기 단층의 연대분포는 쿨룸 응력 모델링을 이용한 기존 연구결과와도 잘 일치한다. 따라서 현생응력조건 하에서 양산-울산단층계 일대의 지진 활성도는 양산단층의 중부 및 북쪽 분절과 울산단층에서 상대적으로 활발할 것으로 해석된다. 따라서 이 지역에 대한 면밀한 지진재해와 고지진학적 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.