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부여 분지는 한반도 내 옥천 습곡대의 북서쪽 경계에 위치한 인리형 분지이다. 이 분지의 북서부와 남동부는 각각 십자가 단층과 함열 단층으로 경계 지어진다.[1][2] ESR 연대측정 결과 십자가 단층은 약 54만 년 전에 마지막으로 활동한 활성단층임이 드러났다.[3]
옥천 습곡대의 북서부 경계에 위치한 부여 분지는 인근의 단층계에 의해 형성된, 중생대 백악기의 인리형 분지이다. 지층의 두께는 2.5 km에 달하며 최대 11 km의 연장과 4 km의 폭으로 30 km2에 달하는 면적을 점유하고 있다. 분지의 북서쪽에는 십자가 단층, 남동쪽에는 함열 단층이 존재해 부여 분지의 경계를 이루고 있다.[4][5][2][3][6]
십자가 단층은 충청남도 부여군 세도면 간대리 일대에서 석성면 증산리 (십자가)를 거쳐, 공주시 탄천면 광명리로 이어지는 북동-남서방향의 정단층이며, 총 연장은 25 km 정도이다. 이 단층은 옥천습곡대의 북서쪽 경계부에 위치하고 있는 부여분지의 북서쪽 경계단층을 이루고 있다.[3] 논산 지질도폭(1980)에 의하면 도폭 내 부여군 석성면 십자가에서 북으로 공주시 탄천면 광명리까지 북동 35°의 주향으로 발달하며, 본역의 '십자가'를 통과함으로 십자가 단층으로 명명되었다. 본 단층은 야외에서 단층을 따른 전단대(shear zone)의 발달, 단층 동남지역이 단층을 경계로 북서 지역에 비해 갑자기 훨씬 완만한 지형을 보이는 지형의 절단, 단층을 경계로 북서쪽의 복운모 화강암과 남동쪽의 안구상 편마암이 그 분포가 절단되는 증거로 명백히 단층임이 확인되고 지질 분포의 절단, 지형의 발달 상태 등으로 보아 정단층으로 보인다.[7]
십자가 근처에서 관찰된 단층대는 폭이 약 45m 정도이고, 단층파쇄대는 단층점토와 단층각력암으로 구성되고 있다. 십자가단층은 부여군 석성면 일대에서 고도가 낮은 산지와 평야 지대를 구분하는 뚜렷한 선형구조를 보이고 있으나, 단층의 남서단은 충적 평야지대로 인해 더 이상 연장 추적이 어렵다. 연대측정 결과 54만년 전 활동한 제4기 단층으로 분류된다.[3]
함열 단층은 부여 분지의 남동쪽 경계를 이루는 단층이다.[2] 익산시 북서부 함라면에서 군산시 임피면, 김제시 서부 등을 지나 부안군까지 연장된다. 지질도 상에 표시된 연장은 60 km 에 달한다.[8] 이 단층은 동쪽에는 쥬라기의 화강암류와 서쪽의 경기변성암을 구획하며 발달하고, 거의 수직단층으로 백악기 분지인 부여분지의 남쪽을 경계 짓는 좌수향의 경계단층이다.[9] 이 단층은 위 사진에서 보듯이 익산시 용안면-함라산 지역에서 카카오맵 위성 사진으로도 보이는 뚜렷한 선형 구조를 발달시키고 있다.
다음은 한국지질자원연구원이 2012년 발간한 보고서에 제시된 십자가 단층의 노두 위치이다. 단층의 ESR 연대는 제4기에 단층이 활동했음을 지시한다.[3]
| 위치 | 좌표 | 지질 | 주향[11] | 경사 | 성향 | ESR 연대측정값 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 부여군 석성면 증산리 | 북위 36° 15′ 25.3″ 동경 127° 00′ 01.9″ 북위 36° 15′ 23.0″ 동경 126° 59′ 58.7″ |
선캄브리아기 편마암과 이를 관입한 유백색 규장암 | 북동 70° | 북서 80° | 정단층 | 560±35 ka 520±30 ka |
서진기계 완성품 야적장 사면 부근 필그린 공장 뒤쪽 사면 |
2015년 익산 지진은 2015년 12월 22일 전라북도 익산시 함열읍 다송리 일대에서 발생한 규모 3.9의 지진으로, 진앙지에서 북서쪽으로 5 km 지점에 주향 북동 35°, 단층면 경사 남동 70°의 함열 단층이 지난다. 그러나 김진미 외(2017)는 지진을 연구한 논문에서 3회에 불과한 미소지진의 분포나 단층 면해만으로 익산지진이 함열 단층과 직접적인 관련성을 설명하기에는 불충분하다고 언급하였다. 익산지진 본진의 단층면해는 북동-남서 또는 북서남동 방향의 단층면을 가지는 역단층성 주향이동 단층운동을 나타내며, 2개 여진의 단층면해는 각각 남북 또는 북북동-남남서 주향의 수직 단층 운동을 나타낸다. 이 지진의 최대 MMI 진도는 V로 평가되었다.[12]
<전북 완주-진안서 활성단층 발견> 매일건설신문, 2017.12.27 - "전북도는 최근 10개월간 전북대 산학협력단과 함께 ...연구를 한 결과 이 같은 사실을 확인했다고 밝혔다...해당 지역은 이른바 전북권 4대 단층으로 꼽혀온 전주단층(광주~전주), 정읍단층(정읍~전주 북단), 광주단층(광주~진안 용담), 함열단층(익산 함열~충남 부여)에 속해 있다는 특징을 보였다."
<잇단 충청권 지진, 그러나 원인 단층조차 파악 불가> 중도일보 - "한국지질자원연구원이 2012년 발간한 '활성단층지도 및 지진위험 지도 제작' 보고서에 따르면, 대전ㆍ충청권에 공주 단층, 십자가 단층, 당진 단층, 홍성 단층, 의당 단층, 예산 단층 등의 활성단층이 존재한다."
< [뒤끝뉴스] 국민이 과학을 불신하는 이유 한국일보>, 2016년 9월 26일자 - "지진의 원인이 되는 활성단층을 연구한 보고서가 2009년 이미 있었다는 사실이 알려지면서...보고서 요약문 중 '주요 연구성과'를 기술한 부분에는 ‘추가령 단층, 왕숙천 단층, 광주 단층, 전주 단층, 정읍 단층, 의당 단층, 공주 단층, 십자가 단층 등이 활성단층임을 규명’했다고 씌어 있다. "
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