중력이상 수치해석을 통한 연천지역 군발지진 원인분석

Analysis of the Causes of Clustered Scismicity Registered in Yeoncheon, the Middle Part of the Korean Peninsula through Gravity Field Interpretation and Modeling

경기도 연천 지역에서 집중적으로 발생한 군발지진의 원인을 파악하기 위해서 중력 자료를 분석하였다. 그 결과 연천 지역에는 북서-남동 방향의 안행상(En echelon) 구조가 발달하는 것으로 나타났다. 또한, 동두천 단층 동쪽 지역은 꽃다발구조(flower structure)를 수반한 수직 지구조 운동으로 인해서 고밀도의 기반암 물질들이 부분적으로 지표 가까이 상승한 것으로 해석되었다. 동두천 단층의 파쇄대 폭은 약 200 m, 깊이는 최소 5 km이며, 밀도는 인접 지층보다 평균 약 15% 낮은 것으로 평가된다. 지하 5 km 이내에서 발생한 천발지진은 지표 가까이 관입한 고밀도 암석에 발달된 저밀도의 안행상 단층 파쇄대를 따라 집중되어 발생한 것으로 분석되는데, 이는 동두천 단층의 우수향 운동 때문에 남북 방향으로 작용한 응력이 안행상 단층을 활성화한 결과로 해석된다.

Gravity data were analyzed to identify the cause of clustered seismicity that occurred intensively in Yeoncheon, located in the central part of the Korean Peninsula. Our analysis suggests that the En echelon faults developed in the northwest-southeast direction. In addition, in the eastern part of the Dongducheon Fault, it was interpreted that high-density lower bedrock intermittently lifts close to the surface due to vertical tectonic movement accompanied by a flower structure. The fracture zone of the Dongducheon Fault is estimated that the width is about 200 m, the depth is at least 5 km, and the density is about 15% lower than the adjacent rocks. It is analyzed that the shallow earthquakes that occurred within 5 km depth was concentrated along the low-density En echelon fault fracture zone developed between the high-density rocks intruding close to the surface. Therefore, the earthquakes can be interpreted as the result that the north-south stress caused by the dextral tectonic movement of the Dongducheon Fault activated the En echelon fault in the northwest-southeast direction.