왕숙천 단층

왕숙천 단층, 추가령 단층, 경강 단층

왕숙천 단층(Wangsukcheon Fault)은 대한민국 경기 지괴 내 강원도 철원군 서면에서 포천시 화현면 등을 거쳐 경기도 남양주시 오남읍 왕숙천 일대까지 이어져 있는 총 연장 65 km, 북북동-남남서 방향의 주향 이동 단층이다. 왕숙천 단층은 김옥준(1973)에 의해 처음으로 정의되었으며 ESR 연대측정 결과 신생대 제4기, 약 1백만 년 전부터 15만 년 전까지 여러 차례 활동한 것으로 분석되었다. 왕숙천 단층은 추가령 단층대의 일부로 국도 제47호선의 선형과 거의 일치한다.

개요

 추가령 구조곡 문서를 참고하십시오.

추가령 단층대의 일부인 왕숙천단층은 북북동-남남서 내지 남-북 방향의 우수향 주향이동 단층으로 김옥준(1973)이 처음으로 정의하였으며, 이후 김화 단층으로 명명되기도 하였다. 강원도 철원군 서면 와수리에서 시작하여 경기도 남양주시 진접읍 진별리 인근에 이르는 약 60 km의 연장성을 갖는 왕숙천 단층은 그 서쪽의 남-북 방향으로 연장되는 포천 단층과 함께 한반도 중부에서 북동 내지 북북동 방향의 소위 추가령 단층대 내에서 망상결합(anastomosing) 형태로 발달한다.

기존 지질도폭에서의 보고

• 김화 지질도폭(2006)에 의하면 왕숙천 단층은 철원군 서면 자등리 북부에서 남-북 및 북북동 주향의 2개 단층으로 분기된다. 쌍송동 일대의 하천가에서 주향 북동 1~10°, 경사 북서 80~88°의 전단절리면과 우수향 주향이동을 지시하는 단층경면이 관찰된다.
• 기산 지질도폭(2005)에 의하면 우수향 주향 이동 단층인 포천 단층과 왕숙천 단층은 거시적으로 보아 추가령 단층대 내에서 망상결합(anastomosing) 형태로 발달한다.
• 의정부 지질도폭(2005)에 의하면 왕숙천을 따라 남양주시 진접읍 진별리, 대별리, 내곡리를 연결하는 뚜렷한 선구조(lineament)가 존재하며 진접읍 봉대리와 금곡리 사이 고개마루에서 주향 북동 34°, 경사 남동 61°, 좌수향의 운동감각을 지시하는 단층의 노두가 발견되었다. 이 지역에서 왕숙천 단층은 단일 단층이 아니라 3개의 단층이 분절되는 좌수향 계단상(left lateral step)의 형태를 보이며 각각의 단층 사이 지역에는 남-북 방향의 산성맥이나 석영맥이 분포한다.

왕숙천 단층의 운동 감각

1:5만 지포리 지질도폭(2007) 조사 당시 도폭 북부에서 반상 흑운모 화강암이 왕숙천 단층에 의해 약 500 m 우수향으로 변위된 것이 확인되었다. 그러나 단층 운동감각 관찰이 가능한 노두에서 관찰되는 증거들과 북북동-남남서 방향의 단층들이 남-북 방향의 단층들에 의하여 연결되는 현상들은 왕숙천 단층이 계단상의 좌수향 주향 이동 단층임을 지시한다. 그리고 지포리 지질도폭 조사 당시에도 노두에서 단층면이 재활성된 증거가 보고되지 않았지만 단층 양측의 암상 경계가 정확히 일치하지 않아 왕숙천 단층은 단순한 우수향 주향이동 단층이 아니며 왕숙천 단층이 좌수향 운동 후 우수으로 재활성되었을 가능성이 제기된 바 있다. 포천시 일동면 일대에서는 왕숙천 단층이 두 갈래로 분기되는데 남동쪽 단층은 경기변성암복합체 흑운모 화강암과 대보 화강암의 관입 경계부가 약 1.3 km, 북서쪽 단층에서는 관입 경계부가 약 1 km 어긋나 있어, 왕숙천 단층 전체는 약 2.3 km 우수향 주향이동 운동이 발생한 것으로 보고되었다.

왕숙천 단층의 생성 시기

왕숙천 단층 주변에는 중생대에 관입한 대보 화강암의 일종인 흑운모 화강암, 복운모 화강암, 명성산 화강암과 같은 다양한 종류의 화강암이 분포하고 있다. 왕숙천 단층이 이들 화강암을 절단하고 있기 때문에 단층작용은 중생대 화강암의 관입 이후에 일어난 것으로 해석되었다.

왕숙천 단층의 연장선상에 분포하고 있는 화강암체들의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대 또는 K-Ar 전암 연대는 184.0±1.5 Ma, 170.5±2.3 Ma, 164.5±2.4 Ma로 대부분 쥬라기 관입암임이 밝혀졌다. 또한 왕숙천 단층의 북쪽에 분포하는 명성산 화강암의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대는 112±2 Ma로 백악기 화강암으로 보고되었다. 따라서 왕숙천 단층이 최초로 활동한 시기는 최소한 중생대 백악기 이후(<112 Ma)이다. 정동훈 외(2014)는 왕숙천 단층에서 약 7500만 년 전(75.4±0.8 Ma)의 단층 재활동 연대를 보고하였다.

통과 지역

강원특별자치도 철원군 서면 - 경기도 포천시 이동면 - 일동면 - 화현면 - 내촌면 - 남양주시 오남읍 (진접읍)

왕숙천 단층의 ESR 연대측정 결과

 단층 § ESR 연대측정법 문서를 참고하십시오.

활성단층 보고서(2012)에서는 ESR 연대측정 결과 철원군 근남면 육단리 지점에서 260±30 ka, 철원군 서면 지점에서 160±20 ka, 포천시 내촌면 진목리 지점에서 440±100 ka의 값이 산출된 것에 근거하여 제4기 동안 적어도 3회의 단층운동이 발생한 것으로 보고하였다.

배한경과 이희권(2016)은 ESR 연대 측정을 통하여 왕숙천 단층의 제4기 활동 형태를 연구하였고, 제4기에 적어도 6회의 단층운동이 일어났을 것으로 해석하였다. 포천시와 남양주시 일대의 4개 지점에 드러난 왕숙천 단층의 노두와 여기에서 측정된 ESR 연대측정값에 근거하여

• 약 96만 년 전에는 포천시 내촌면 일대 (960±150 ka)
• 약 63만 년 전에는 남양주시 진접읍 일대 (단층비지 : 630 ka)
• 약 49~53만 년 전에는 포천시 내촌면-남양주시 진접읍 일대 (490±60 ka, 530±40 ka)
• 약 38~43만 년 전에는 포천시 일동면-남양주시 진접읍 일대 (380±50 ka,, 390±30 ka, 400±80 ka, 410±30 ka, 420±30 ka)
• 약 28~29만 년 전에는 포천시 일동면 일대 (280±50 ka)
• 약 21~22만 년 전에는 포천시 일동면 일대 (210±40 ka, 220±40 ka)

에서 단층운동이 있었다. 왕숙천 단층은 약 63만 년 전 이후에 약 10만 년 주기로 재활동하였으며, 38만 년 전 이전에는 남서쪽에서, 29만 년 이후에는 북동쪽에서 재활동하여 단층의 주향 방향을 따라 남서쪽에서 북동쪽으로 단층 운동이 이동하였다. 이러한 사실은 왕숙천 단층이 언제든지 다시 재활성화될 수 있음을 암시한다.

한종원과 이희권(2018)은 왕숙천 단층이 북동-남서 방향의 압축력에 영향을 받은 것으로 해석하였으며 포천시 내촌면 음현리 지점의 단층비지 시료 1개에 대하여 약 59만 년의 최대 ESR 연대를 결정하였다.

한종원과 이희권(2019)은 기존의 연구결과와 이들의 연구에서 보고된 ESR 연대(590±70 ka, 530±130 ka, 370±50 ka)를 종합하여, 왕숙천 단층의 제4기 단층운동은 활동기와 비활동기로 나누어지며, 총 6회의 활동기(약 62만, 52만, 40만, 28만, 22만, 16만 년 전)로 구분하였다. 이는 왕숙천 단층이 제4기에도 약 6~12만 년의 장주기를 가지고 계속해서 활동하였음을 지시한다.

왕숙천 단층의 위험성

여러 연구를 통해 보고된 단층의 ESR 연대측정값에 근거하여 왕숙천 단층이 제4기에도 활동했던 것이 입증되었다. 이에 따라, 인구 밀집 지역을 통과하는 왕숙천 단층은 재활동할 가능성이 있으며 활성단층이 재활동하여 지진 재해가 발생할 수 있다.

왕숙천 단층의 노두

다음은 활성단층 보고서(2012)와 현재까지의 연구를 통해 보고된 왕숙천 단층의 노두의 위치와 ESR 연대측정값이다. 단층의 ESR 연대는 제4기에 단층이 활동했음을 지시한다.

위치	좌표	지질	주향	경사	성향	ESR 연대측정값	비고
철원군 근남면 육단리	북위 38° 14′ 05.8″ 동경 127° 28′ 29.8″	경기변성암복합체 흑운모 편마암	북서 10°	북동 80°	주향이동	단층점토 : 260±30 ka	군인아파트 북쪽 능선 암회색 단층각력암 발달
철원군 서면 자등리	북위 38° 10′ 12.1″ 동경 127° 25′ 04.9″	대보 화강암 흑운모 화강암	주 단층 : 남-북 F1 : 동-서 F2 : 북동 57° 북동 67°	남 70-80° 남동 79° 남동 70°	사교 정단층	단층점토 : 160±20 ka	서면초등학교 동쪽 도로공사 절개면
철원군 서면 자등리	북위 38° 09′ 26.1″ 동경 127° 24′ 46.6″	대보 화강암 흑운모 화강암	북동 50°	북서 85°	주향이동	-	조막동 도로공사 사면에 노출
포천시 일동면 수입리	북위 37° 58′ 01.5″ 동경 127° 18′ 46.8″	대보 화강암 흑운모 화강암	북서 41°	북동 67°	판정불가	-	국도 제47호선 휴게소 뒤쪽 공사장 사면
포천시 일동면 기산리	북위 37° 57′ 16.6″ 동경 127° 19′ 44.8″	대보 화강암 함석류석 흑운모화강암	북서 80°	북동 75°	-	-	기산지 남남서 방향 도로변
포천시 일동면 기산리	북위 37° 57′ 06.9″ 동경 127° 19′ 21.2″	대보 화강암 함석류석 흑운모화강암	북동 34-44°	남동 78°	-	-	일동자원 남쪽 능선
포천시 화현면 화현리	북위 37° 53′ 37.51″ 동경 127° 17′ 55.08″	쥐라기 흑운모화강암	북동 23°	북동 85°	판정불가	단층비지 : 270±20 ka	부수 단층
포천시	북위 37° 49′ 04.40″ 동경 127° 15′ 43.85″	고원생대 흑운모편마암	북동 19°	남동 61°	판정불가	단층비지 : 290±30 ka	부수 단층
포천시 내촌면 진목리	북위 37° 48′ 09.0″ 동경 127° 12′ 29.8″	흑운모 편마암	북서 39°	북동 63°	사교단층	440±100 ka	국도 제87호선 서쪽 절개사면
포천시 내촌면 음현리	북위 37° 45′ 57.47″ 동경 127° 13′ 48.73″	고원생대 흑운모편마암			우수향 주향이동	단층비지 : 530±130 ka
	북위 37° 45′ 56.59″ 동경 127° 13′ 47.96″	고원생대 흑운모편마암	북동		우수향 주향이동	포화
	북위 37° 45′ 54.69″ 동경 127° 13′ 46.76″	고원생대 흑운모편마암			우수향 주향이동	단층비지 : 590±70 ka
남양주시 오남읍 오남리	북위 37° 41′ 50.0″ 동경 127° 12′ 42.7″	경기변성암복합체 흑운모 편마암	북동 78°	북서 77°	판정불가	-	오남초등학교 북서쪽 동양ENG 인근 공사현장

관련 기사

수도권은 지진 안전지대?…20만년 전 활동한 ‘활성단층’ 발견 - 경향신문, 2016년 10월 23일자
[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. "

같이 보기

• 한국의 단층
• 추가령 구조곡 (추가령 단층)
• 신갈 단층
• 경강 단층
• 인제 단층
• 포천 단층
• 한국의 지진
• 한국의 지질
• 왕숙천