충남지역 초염기성 암체의 지구물리학적 연구: 탄성파 속도 특성

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국지구과학회 ㆍ수록지정보 : 한국지구과학회지 / 21권 / 3호
ㆍ저자명 : 서만철, 우영균, 송석환

한국어 초록

충남 일원에 분포하는 초염기성 암석과 이에 수반되는 각섬암, 편암, 편마암에 대해 탄성파 및 밀도가 실험실에서 측정되었다. 밀도측정 결과 사문암은 2.6∼2.86g/cm3, 활석은 2.25∼2.81g/cm3, 변성암류는 2.74∼3.07g/cm3의 범위를 갖는다. 이 결과 활석은 사문암으로부터의 변성과정으로 사문암 및 각섬암보다 넓은 범위를 보였다. P파와 S파의 속도는 사문암에서 각각 5719∼6062m/s, 2898∼3351m/s 이고, 활석에서 4019∼5478m/s, 2241/∼2976m/s, 각섬암에서 5375∼6372m/s, 3042∼3625m/s, 편암에서 5290∼5499m/s, 2968∼3137m/s, 편마암에서 4788m/s, 2804m/s를 보였다. P파의 속도는 밀도가 증가함에 따라 S파의 속도보다 1.47배 빠르게 증가하였다. 탄성파 속도와 밀도 사이에 비례관계가 성립하며, 특히 밀도에 따른 P파 속도 증가율이 S파 속도증가율보다 약 1.47배 크게 나타났다. 탄성파속도의 이방분석결과 편리와 직각 방향의 속도값이 평행방향의 값보다 높았는데, 특히 변성암이 더 큰 차이를 보이는바, 이는 변성암의 형성이 지체구조성 압력의 영향으로 인한 광역변성작용에 의한 것임을 시사한다. 압력의 변화에 따른 탄성파속도 변화분석 결과 대체로 압력이 20 MPa에서 70 MPa로 증가함에 따라 변성암의 탄성파속도 증가가 다른 암석에 비하여 크게 나타났다. 재계산된 탄성파속도는 각섬암이 이 지역 하부 지각에 대한 탄성파 특성을, 편마암류 및 편암은 상부지각 암석의 탄성파 특성을 지시한다고 생각된다. 한편 사문암의 측정치는 높은 사문암화 정도를 반영하기는 하지만 상부 맨틀의 암석에 대한 탄성파의 특성을 지시한다 볼 수 있다.

영어 초록

Compressional and shear wave velocities (Vp and Vs) and densities have been measured for serpentinite, amphibolite, amphibole and biotite schist, and gneiss from western part of Chungnam Province at room temperature. Ranges of the density are 2.6∼2.86g/cm3 for serpentinite, 2.25∼2.81g/cm3 for talc, and 2.74∼3.07g/cm3 for metamorphic rocks. Of these rocks, talc shows wider ranges than serpentinite and amphibolites due to its metamorphic process from serpentinite. Values of Vp and Vs are 5719∼6062m/s and 2898∼3351m/s for serpentinites, 4019∼5478m/s and 2241/∼2976m/s for talc, 5375∼6372m/s and 3042∼3625m/s for amphibolite, 5290∼5499m/s and 2968∼3137m/s for schist, and 4788m/s and 2804m/s for gneiss, respectively. Velocity of P wave increases 1.47 times faster than S wave with increase of density. The results of seismic velocity measurement show anisotropy, higher velocity across than along the schistocity of rocks, especially in metamorphic rocks. This fact indicates that there were regional metamorphism related with tectonic forces. Values of seismic velocity increase with increasing pressure from 20 MPa to 70 MPa, especially in metamorphic rocks. Overall recalculated Vp and Vs values suggest that the serpentinite indicates for upper mantle in the respects of seismic characteristics, in spite of high degree of serpentinization. In addition, those of the amphibolite do for low crust, and gneiss and schist for upper crust.

참고 자료

없음