Original Article

Econ. Environ. Geol. 2020; 53(6): 645-654

Published online December 31, 2020

https://doi.org/10.9719/EEG.2020.53.6.645

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

Reactivated Timings of the Yangsan Fault in the Yeonghae area based on the Mineralogical Characteristics of Fault Clays

Seongsik Hong1, Ho Sim1*, Sung-Ja Choi2 and Yungoo Song1

1Department of Earth System Sciences, Yonsei University, Seoul 120-749, Korea
2Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon 305-350, Korea

Correspondence to : simhone@yonsei.ac.kr

Received: October 28, 2020; Revised: December 1, 2020; Accepted: December 2, 2020

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 <0.1µm fraction of the selected fault rocks from the Yangsan fault in the Yeonghae area. Based on the mineralogical characterization, the <0.1µm fractions were mostly composed of 1Md illite polytype, or I-S interstratified mineral, which should be formed by fault activation. Therefore, we determined the timings of fault activation events by analyzing K-Ar age-dating for the <0.1µm fractions. Accordingly, the activation timings of Yangsan Fault in the Yeonghae area were determined as 45.5±1.1 Ma, 50.9±1.2 Ma, 58.2±1.3 Ma, 60.8±1.4 Ma, 65.3±1.6 Ma, 66.8±1.5 Ma, 67.1±1.5 Ma, and 75.1±1.7 Ma. These results indicate that at least 5- times of major fault events occurred in the Yangsan fault from late Mesozoic to Cenozoic Era. In the outcrop, age dating results tend to be younger age from the location of the oldest sample(75.1±1.7 Ma) toward to the both sides. From the results, it suggests that the fault activation extends from the location of oldest age saple to both sides. This geochronological research of the multiple fault activation ages for the Yangsan Fault will provide crucial information for establishing the tectonic evolution model in the southeastern part of the Korean Peninsula.

Keywords fault activation, Yangsan fault, illite polytype, K-Ar age, fault gouge

단층암 점토광물 특성에 기초한 영해지역 양산단층의 단층활동연대 결정

홍성식1 · 심호1* · 최성자2 · 송윤구1

1연세대학교 지구시스템과학과, 2한국지질자원연구원

요 약

본 연구에서는 영해지역 양산단층의 단층암의 <0.1µm 입도시료를 대상으로 수행한 K-Ar 연대측정 결과를 제시하 였다. 광물학적 분석결과 <0.1µm 입도를 갖는 광물상이 대부분 1Md type의 일라이트, 혹은 I-S 혼합층광물로 이루 어진 단일 상에 가까우며, 단층활동의 산물임을 확인하였고, 이 입도시료에 대한 K-Ar 연대측정을 통해 단층활동연대 를 결정하였다. 연대측정 결과, 영해지역 양산단층의 활동연대는 45.5±1.1Ma, 50.9±1.2Ma, 58.2±1.3Ma, 60.8±1.4Ma, 65.3±1.6Ma, 66.8±1.5Ma, 67.1±1.5Ma, 75.1±1.7Ma로 결정되었다. 이는 백악기말부터 신생대 초 기 간 중에 최소 5번의 단층활동이 있었음을 지시한다. 가장 오래된 활동연대(75.1±1.7 Ma)를 보이는 시료의 위치를 기 준으로, 단층활동연대가 동측과 서측으로 갈수록 젊어지는 경향성을 보인다. 이는 단층의 생성 이후 여러 번의 재활 동 과정을 통해 단층대가 점진적으로 확대되었음을 지시한다. 각 단층활동연대는 동아시아의 지구조활동 시기와 유사 한 것으로 보이며, 따라서 본 연구에서 제시한 양산단층대에 대한 복수의 단층활동연대 결정은 한반도 동남부 지역의 지구조 진화모델 확립에 결정적인 정보로 활용될 것이다.

주요어 단층활동, 양산단층, 일라이트 폴리타입, K-Ar 연대, 단층비지

Article

Original Article

Econ. Environ. Geol. 2020; 53(6): 645-654

Published online December 31, 2020 https://doi.org/10.9719/EEG.2020.53.6.645

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

Reactivated Timings of the Yangsan Fault in the Yeonghae area based on the Mineralogical Characteristics of Fault Clays

Seongsik Hong1, Ho Sim1*, Sung-Ja Choi2 and Yungoo Song1

1Department of Earth System Sciences, Yonsei University, Seoul 120-749, Korea
2Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon 305-350, Korea

Correspondence to:simhone@yonsei.ac.kr

Received: October 28, 2020; Revised: December 1, 2020; Accepted: December 2, 2020

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 <0.1µm fraction of the selected fault rocks from the Yangsan fault in the Yeonghae area. Based on the mineralogical characterization, the <0.1µm fractions were mostly composed of 1Md illite polytype, or I-S interstratified mineral, which should be formed by fault activation. Therefore, we determined the timings of fault activation events by analyzing K-Ar age-dating for the <0.1µm fractions. Accordingly, the activation timings of Yangsan Fault in the Yeonghae area were determined as 45.5±1.1 Ma, 50.9±1.2 Ma, 58.2±1.3 Ma, 60.8±1.4 Ma, 65.3±1.6 Ma, 66.8±1.5 Ma, 67.1±1.5 Ma, and 75.1±1.7 Ma. These results indicate that at least 5- times of major fault events occurred in the Yangsan fault from late Mesozoic to Cenozoic Era. In the outcrop, age dating results tend to be younger age from the location of the oldest sample(75.1±1.7 Ma) toward to the both sides. From the results, it suggests that the fault activation extends from the location of oldest age saple to both sides. This geochronological research of the multiple fault activation ages for the Yangsan Fault will provide crucial information for establishing the tectonic evolution model in the southeastern part of the Korean Peninsula.

Keywords fault activation, Yangsan fault, illite polytype, K-Ar age, fault gouge

단층암 점토광물 특성에 기초한 영해지역 양산단층의 단층활동연대 결정

홍성식1 · 심호1* · 최성자2 · 송윤구1

1연세대학교 지구시스템과학과, 2한국지질자원연구원

Received: October 28, 2020; Revised: December 1, 2020; Accepted: December 2, 2020

요 약

본 연구에서는 영해지역 양산단층의 단층암의 <0.1µm 입도시료를 대상으로 수행한 K-Ar 연대측정 결과를 제시하 였다. 광물학적 분석결과 <0.1µm 입도를 갖는 광물상이 대부분 1Md type의 일라이트, 혹은 I-S 혼합층광물로 이루 어진 단일 상에 가까우며, 단층활동의 산물임을 확인하였고, 이 입도시료에 대한 K-Ar 연대측정을 통해 단층활동연대 를 결정하였다. 연대측정 결과, 영해지역 양산단층의 활동연대는 45.5±1.1Ma, 50.9±1.2Ma, 58.2±1.3Ma, 60.8±1.4Ma, 65.3±1.6Ma, 66.8±1.5Ma, 67.1±1.5Ma, 75.1±1.7Ma로 결정되었다. 이는 백악기말부터 신생대 초 기 간 중에 최소 5번의 단층활동이 있었음을 지시한다. 가장 오래된 활동연대(75.1±1.7 Ma)를 보이는 시료의 위치를 기 준으로, 단층활동연대가 동측과 서측으로 갈수록 젊어지는 경향성을 보인다. 이는 단층의 생성 이후 여러 번의 재활 동 과정을 통해 단층대가 점진적으로 확대되었음을 지시한다. 각 단층활동연대는 동아시아의 지구조활동 시기와 유사 한 것으로 보이며, 따라서 본 연구에서 제시한 양산단층대에 대한 복수의 단층활동연대 결정은 한반도 동남부 지역의 지구조 진화모델 확립에 결정적인 정보로 활용될 것이다.

주요어 단층활동, 양산단층, 일라이트 폴리타입, K-Ar 연대, 단층비지

    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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