[지구시스템] [지구사랑세미나] 정세진 박사 (서울대학교 지구심부-지표 상호작용 연구센터)
일시 : 2025-04-11(금) 11:30 ~ 12:30
연사 : 정세진 박사
소속 : 서울대학교 지구심부-지표 상호작용 연구센터
문의 : 이동하 (eastriver827@snu.ac.kr)
장소 : 25-1동 304호 세미나실
[Title] 미세구조 분석을 통한 암석의 취성 및 연성 변형 연구 - Study on Brittle and Ductile Deformation of Rocks through Microstructural Analysis
[Abstract]
암석의 변형은 일반적으로 취성변형과 연성변형으로 구분되지만, 실제 자연 환경에서는 이 두 가지 변형이 혼재되어 나타나는 경우가 많다. 이번 세미나에서는 포항 Enhanced Geothermal System (EGS) 사이트의 단층암 시료와 연천 각섬암 시료에 대한 미세구조 연구를 소개하고, 이를 통하여 취성 및 연성 변형이 어떻게 함께 나타나는지를 살펴보고 지질구조의 변형 과정을 보다 정밀하게 이해하고자 한다.
2017년 포항 지진은 포항 EGS 사이트에서의 수리자극에 의한 촉발지진으로 보고되었다. 이전의 연구에서 PX-2 시추공의 3,790~3,815m 구간에서 채취된 커팅시료들 중 단층암으로 보이는 시료들이 나타남이 알려져 있다. PX-2 시추공의 커팅시료들에 대한 추가적인 분석을 통해, 기존에 보고된 것 외에도 3,256~3,911m 구간 사이 여러 깊이에서 단층암 커팅시료들이 나타남을 확인하였다. 또한, 3,256과 3,260m 깊이에서 채취된 단층암 커팅시료 내에는 검정색을 띄는 5~100㎛ 크기의 암편들이 다수 관찰되었다. 검정색 암편들이 비정질이고 다수의 기공이 나타남을 볼 때, 검정색 암편들이 지진성 단층 미끌림에 의한 마찰용융의 결과 만들어진 것으로 볼 수 있다. 단층암 커팅시료의 미세구조를 볼 때, 검정색 암편들은 단층이 재활된 이후에 남아 있는 슈도타킬라이트의 파편들로 해석될 수 있다.
임진강대에는 북중국판과 남중국판 사이의 페름기-트라이아스기 대륙충돌과 관련된 암석의 변형과 변성작용이 나타난다고 알려져 있다. 대륙충돌에 연관된 각섬암 내 각섬석의 미세구조적 진화를 이해하기 위해 연천 각섬암의 각섬석 미세구조를 분석하였다. 연천 각섬암에서는 각섬석의 타입-II와 타입-IV 두 가지 격자선호방향(LPO)이 관찰되었다. 타입-IV LPO의 경우, 각섬석에서 관찰되는 아입자 경계나 전위 미세구조, 각섬석 내의 단사휘석 잔류광물들을 볼 때 각섬석의 타입-IV LPO가 각섬석의 전위 크리프에 의한 변형과 각섬석의 토포택틱(topotactic)한 성장에 의하여 만들어진 것으로 보인다. 타입-II LPO의 경우, 각섬석 내부의 적은 전위 밀도, 단열의 존재와 이에 연관된 소경각입계들은 각섬석의 타입-II LPO가 후퇴변성작용 중에 강체 회전과 관련된 파쇄유동으로 인해 만들어졌음을 지시한다.
[Abstract]
암석의 변형은 일반적으로 취성변형과 연성변형으로 구분되지만, 실제 자연 환경에서는 이 두 가지 변형이 혼재되어 나타나는 경우가 많다. 이번 세미나에서는 포항 Enhanced Geothermal System (EGS) 사이트의 단층암 시료와 연천 각섬암 시료에 대한 미세구조 연구를 소개하고, 이를 통하여 취성 및 연성 변형이 어떻게 함께 나타나는지를 살펴보고 지질구조의 변형 과정을 보다 정밀하게 이해하고자 한다.
2017년 포항 지진은 포항 EGS 사이트에서의 수리자극에 의한 촉발지진으로 보고되었다. 이전의 연구에서 PX-2 시추공의 3,790~3,815m 구간에서 채취된 커팅시료들 중 단층암으로 보이는 시료들이 나타남이 알려져 있다. PX-2 시추공의 커팅시료들에 대한 추가적인 분석을 통해, 기존에 보고된 것 외에도 3,256~3,911m 구간 사이 여러 깊이에서 단층암 커팅시료들이 나타남을 확인하였다. 또한, 3,256과 3,260m 깊이에서 채취된 단층암 커팅시료 내에는 검정색을 띄는 5~100㎛ 크기의 암편들이 다수 관찰되었다. 검정색 암편들이 비정질이고 다수의 기공이 나타남을 볼 때, 검정색 암편들이 지진성 단층 미끌림에 의한 마찰용융의 결과 만들어진 것으로 볼 수 있다. 단층암 커팅시료의 미세구조를 볼 때, 검정색 암편들은 단층이 재활된 이후에 남아 있는 슈도타킬라이트의 파편들로 해석될 수 있다.
임진강대에는 북중국판과 남중국판 사이의 페름기-트라이아스기 대륙충돌과 관련된 암석의 변형과 변성작용이 나타난다고 알려져 있다. 대륙충돌에 연관된 각섬암 내 각섬석의 미세구조적 진화를 이해하기 위해 연천 각섬암의 각섬석 미세구조를 분석하였다. 연천 각섬암에서는 각섬석의 타입-II와 타입-IV 두 가지 격자선호방향(LPO)이 관찰되었다. 타입-IV LPO의 경우, 각섬석에서 관찰되는 아입자 경계나 전위 미세구조, 각섬석 내의 단사휘석 잔류광물들을 볼 때 각섬석의 타입-IV LPO가 각섬석의 전위 크리프에 의한 변형과 각섬석의 토포택틱(topotactic)한 성장에 의하여 만들어진 것으로 보인다. 타입-II LPO의 경우, 각섬석 내부의 적은 전위 밀도, 단열의 존재와 이에 연관된 소경각입계들은 각섬석의 타입-II LPO가 후퇴변성작용 중에 강체 회전과 관련된 파쇄유동으로 인해 만들어졌음을 지시한다.
첨부파일 (1개)
- 250411 지구사랑세미나 초록.pdf (107 KB, download:6)
