Chapter 5 Normal Fault(정단층)
● Normal fault의 특징
상반이 아래로 이동한 것 60° 내외의 각으로 생성됨 지각의 신장을 수용한 것 기복이 있는 지형에서 전단층의 trace는 굴곡진 형태로 잘 나타난다. 소규모 단층을 잘 수반한다.
• 분류와 정단층
– normal slip fault
normal fault보다 좁은 개념의 의미로 경사방향이동만을 지시함
• 정단층과 수반된 습곡
– 상반
rollover fold(구름배사습곡) (=anticline)
bedding이 tilt down 됨
– listric fault(곡면단층)
단층면이 곡선형으로 단층면의 경사가 아래로 내려갈수록 작은 각을 가지는 것
• features of fault surface
단층면에서 cataclastic rock, slikensides,
slikenside lineation(slikenline)이 발달함 → 천처
심처에서는 연성변형작용과 관련한 mylnite가 생성된다.
● 정단층의 모양과 변위
• surface trace(fault trace)의 모양(단층면 자취)
지면에서 일반적으로 직선이나 sincurve, roughly straight line(약간 구불구불한 모양)
→ 지형의 기복 때문
심처에서는 listirc fault가 점점 내려가면서 단절단층(저각단층)에 합병된다.
– 단절단층(detachment fault)
단층면 아래의 하반에는 모암으로 거의 변형이 없음
단층면 상반에는 deformed faulted rock 간의 major boundary
branch fault에 의해 변형된 단층
• displacement on normal fault
– 이상적인 경우
단층면의 경사에 평행하게 이동. (imbricate fault 형성)
그러나 단층의 주향이 변형되어 있는 경우에는 단층의 변위가 경사방향으로 일정하지 않게 된다.
– 지괴회전
단층면의 경사가 변하지 않으면 상반에서 지괴회전이 일어나지 X
그러나 깊이에 따라 단층면의 경사가 변화하면 상반지괴의 회전과 변형작용이 나타나게 된다.
상반지괴의 회전과 변형작용(flat-ramp geometry와 연관)
ⅰ if ramp가 두개의 완경사 segment로 연결된 경우 : fault-ramp syncline 생성(단층 비탈 향사)
ⅱ if flat이 두개의 급경사 segment로 연결된 경우 : fault-bend anticline 생성(단층 굴곡 배사)
● 정단층의 구조 수반
– conjugate fault orientation
주향에 거의 평행하지만 경사방향과 반대방향 경사각은 비슷
synthetic fault : 주단층과 같은 방향으로 발달한 소규모의 부수단층
antitheric fault : 주단층과 다른 방향으로 발달한 소규모의 부수단층
– graben(지구)
양쪽 가장자리가 정단층의 공핵단층에 접하여 하강한 지괴
– half graben(반지구)
지괴의 한쪽 자장자리만 정단층과 접한 하강지괴
– horst(지루)
graben과는 반대로 양쪽 가장자리가 공핵 정단층과 접하여 상승한 지괴
※ 지구와 지루가 교호되는 경우가 多(horst & graben structure)
• 국지적인 수반(dome, folds, pull-apart structure on 주향이동단층)
– structural dome
지하의 salt or magma가 주변 암석에 비해 비중이 낮아 상부의 지층을 들어오려 dome 생성
→ 이때 dome에 정단층 발생 – 방사상 형태, dome형의 배사구조
– ring fault
지하의 공동이 있을 때 그 주변이 붕괴되면서 원형의 정단층이 생성됨
– 주향이동단층에서 신장성운동이 일어나는 부분에서 pull-apart basin(인력분지)이
생성될 때 정단층이 생성
• 광역적 규모의 수반
– 해령
신장성지구조 운동, 활 정단층 운동이 활발한 경계
– Transfer fault
두개의 normal fault set 간의 경계가 되는 단층으로 정단층과 수직으로 발달
(주향이동단층과 유사한 형태)
– metamorphic core complex
정단층이 발달되어 상반이 계속 하강할수록 하반이 상승되어 지하의 변성암이 지표로 노출되는 것
– growth fault(성장단층)
퇴적분지에서 퇴적작용과 동시에 활동하는 단층으로 동일층에서 상반의 퇴적층이 하반보다 더 두껍다.