Original Article

Econ. Environ. Geol. 2019; 52(5): 449-457

Published online October 31, 2019

https://doi.org/10.9719/EEG.2019.52.5.449

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

K-Ar Age-dating Results of Some Major Faults in the Gyeongsang Basin: Spatio-temporal Variability of Fault Activations during the Cenozoic Era

Song Yungoo1*, Sim Ho1, Hong Seongsik1 and Son Moon2

1Yonsei University
2Pusan National University

Correspondence to : yungoo@yonsei.ac.kr

Received: October 27, 2019; Revised: October 27, 2019; Accepted: October 27, 2019

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

We present the K-Ar age-dating results of the bulk and the less than 0.1 μm fraction of the fault gouges collected from some major faults in the Gyeongsang basin. We try to determine the timings of fault activation based on the mineralogical characteristics, and to interpret the spatio-temporal variability of the major fault events during the Cenozoic Era by considering together with the previous results. We propose at least the 3-times of major fault events at about 50 Ma, and just after 30 Ma and 20 Ma in the Gyeongsang basin, which were inferred from the combined approach of the K-Ar ages and the clay mineralogy of the bulk fault gouges and the <0.1 µm fractions. The fault activation timings of the Yangsan fault tend to be younger in the northern part than in the southern part. In particular, the inferred fault events just after 30 Ma and 20 Ma are mainly detected in the Ocheon fault and the related faults, and the fault in the Gyeongju area. The fault activation timings of the major faults can be revised accurately by using illite-age-analysis(IAA) method. These geochronological determinations of the multiple events of the major faults in the Gyeongsang basin are crucial to establish the tectonic evolution in the southeastern part of the Korean Peninsula during the Cenozoic Era.

Keywords K-Ar age, fault gouge, fault activation, illite-age-analysis(IAA), Gyeongsang basin

경상분지 내 주요단층의 K-Ar 연대: 신생대 단층활동의 시·공간적 특성

송윤구1* · 심호1 · 홍성식1 · 손문2

1연세대학교, 2부산대학교

요 약

본 연구에서는 경상분지에 나타나는 주요 단층의 단층 gouge 대상으로 단층 gouge bulk 시료 및 선별시료의 0.1 µm 이하 입도시료를 대상으로 수행한 K-Ar 연대측정 결과를 제시하였다. 이 결과를 대상 시료의 광물학적 특성에 기초한 해석을 통해 단층의 활동시기를 해석하고, 기존의 단층 활동연대자료와 종합하여 신생대의 단층활동의 시·공간적 특성을 알아보고자 하였다. 대상시료의 광물학적 특성을 고려한 K-Ar 연대 측정값의 의미를 종합해 보면, 경상분지 주요 단층에서는 전기 신생대인 약 50 Ma 전후시기, 30 Ma 이 후 시기, 그리고 20 Ma 이 후 시기 등 최소 3차례의 단층활동이 있었던 것으로 해석할 수 있다. 양산단층은 공간적으로 단층 북단에서 단층활동 연대가 젊게나타나는 경향을 보이고 있다. 오천단층 및 그 연계단층, 그리고 경주지역 지점 단층에서는 30 Ma 이 후 시기 및20 Ma 이 후 시기의 단층활동이 집중되어 나타나고 있다. 이는 보다 정밀한 단층 활동연대를 결정하는 혼합연대 결정법인 illite-age-analysis(IAA)법 적용을 통해 보완될 것이다. 본 연구와 같은 경상분지 내 주요 단층에 대한 복수의단층 활동연대 결정은 신생대 시기의 한반도 동남부 지역의 지구조 진화모델 확립에 결정적인 정보를 제공할 것이다.

주요어 K-Ar 연대, 단층 gouge, 단층활동, 일라이트 연대해석(IAA), 경상분지

Article

Original Article

Econ. Environ. Geol. 2019; 52(5): 449-457

Published online October 31, 2019 https://doi.org/10.9719/EEG.2019.52.5.449

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

K-Ar Age-dating Results of Some Major Faults in the Gyeongsang Basin: Spatio-temporal Variability of Fault Activations during the Cenozoic Era

Song Yungoo1*, Sim Ho1, Hong Seongsik1 and Son Moon2

1Yonsei University
2Pusan National University

Correspondence to:yungoo@yonsei.ac.kr

Received: October 27, 2019; Revised: October 27, 2019; Accepted: October 27, 2019

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

We present the K-Ar age-dating results of the bulk and the less than 0.1 μm fraction of the fault gouges collected from some major faults in the Gyeongsang basin. We try to determine the timings of fault activation based on the mineralogical characteristics, and to interpret the spatio-temporal variability of the major fault events during the Cenozoic Era by considering together with the previous results. We propose at least the 3-times of major fault events at about 50 Ma, and just after 30 Ma and 20 Ma in the Gyeongsang basin, which were inferred from the combined approach of the K-Ar ages and the clay mineralogy of the bulk fault gouges and the <0.1 µm fractions. The fault activation timings of the Yangsan fault tend to be younger in the northern part than in the southern part. In particular, the inferred fault events just after 30 Ma and 20 Ma are mainly detected in the Ocheon fault and the related faults, and the fault in the Gyeongju area. The fault activation timings of the major faults can be revised accurately by using illite-age-analysis(IAA) method. These geochronological determinations of the multiple events of the major faults in the Gyeongsang basin are crucial to establish the tectonic evolution in the southeastern part of the Korean Peninsula during the Cenozoic Era.

Keywords K-Ar age, fault gouge, fault activation, illite-age-analysis(IAA), Gyeongsang basin

경상분지 내 주요단층의 K-Ar 연대: 신생대 단층활동의 시·공간적 특성

송윤구1* · 심호1 · 홍성식1 · 손문2

1연세대학교, 2부산대학교

Received: October 27, 2019; Revised: October 27, 2019; Accepted: October 27, 2019

요 약

본 연구에서는 경상분지에 나타나는 주요 단층의 단층 gouge 대상으로 단층 gouge bulk 시료 및 선별시료의 0.1 µm 이하 입도시료를 대상으로 수행한 K-Ar 연대측정 결과를 제시하였다. 이 결과를 대상 시료의 광물학적 특성에 기초한 해석을 통해 단층의 활동시기를 해석하고, 기존의 단층 활동연대자료와 종합하여 신생대의 단층활동의 시·공간적 특성을 알아보고자 하였다. 대상시료의 광물학적 특성을 고려한 K-Ar 연대 측정값의 의미를 종합해 보면, 경상분지 주요 단층에서는 전기 신생대인 약 50 Ma 전후시기, 30 Ma 이 후 시기, 그리고 20 Ma 이 후 시기 등 최소 3차례의 단층활동이 있었던 것으로 해석할 수 있다. 양산단층은 공간적으로 단층 북단에서 단층활동 연대가 젊게나타나는 경향을 보이고 있다. 오천단층 및 그 연계단층, 그리고 경주지역 지점 단층에서는 30 Ma 이 후 시기 및20 Ma 이 후 시기의 단층활동이 집중되어 나타나고 있다. 이는 보다 정밀한 단층 활동연대를 결정하는 혼합연대 결정법인 illite-age-analysis(IAA)법 적용을 통해 보완될 것이다. 본 연구와 같은 경상분지 내 주요 단층에 대한 복수의단층 활동연대 결정은 신생대 시기의 한반도 동남부 지역의 지구조 진화모델 확립에 결정적인 정보를 제공할 것이다.

주요어 K-Ar 연대, 단층 gouge, 단층활동, 일라이트 연대해석(IAA), 경상분지

    KSEEG
    Dec 29, 2023 Vol.56 No.6, pp. 629~909

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    Economic and Environmental Geology

    pISSN 1225-7281
    eISSN 2288-7962
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