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Chapter 1. 구조지질학(Structural Geology)

1. 구조지질학(Structural geology)
2. 변형작용 (Deformation)
3. 변형작용이 일어나는 곳 (Where is deformation occurred?)
4. 변형작용을 연구하는 목적 (Why do we want to understand deformation?)
5. 지질구조 요소 (Fundamental structures)
6. 지질구조분석 (Detailed structural analysis)
7. 구조지질학 연구과정 (Procedures in Structural Geology)

1. 구조지질학 (Structural geology): 암석의 형태, 배열상태, 내부구조등을 연구하는 학문으로서, 전자현미경을 이용한 미세구조부터 노두 규모, 어떤 지역의 지질도 규모까지 지질구조 요소를 기재하고 분석한다.

2. 변형작용 (Deformation)
(1) 암체(rock body)의 방향(orientation), 위치(location), 모양(shape), 부피(volume)의 변화.
(2) 물리, 화학적 힘 (physical and chemical forces)이 암석을 변형시킨다.
(3) 변형작용의 결과 지질구조 요소가 형성된다.
(4) 응력(stress): 단위 면적당 작용하는 힘
(5) 변형(strain): 모양 이나 부피의 변화
(6) 취성변형작용(brittle deformation)
(7) 연성변형작용(ductile deformation)

3. 변형작용이 일어나는 곳 (Where is deformation occurred?)
(1) 판 경계부(plate boundaries)
(2) 조산대(active orogenic belts)
(3) 운석이 충돌하는 곳(impact structures)

4. 변형작용을 연구하는 목적 (Why do we want to understand deformation?)
(1) 자연재해 방지(natural hazards)
(2) 유용광물 개발(economic resources)
(3) 기초과학(basic science)

5. 지질구조 요소 (Fundamental structures)
(1) 접촉면: 암체 사이의 경계면
지질경계면: 정합, 부정합, 단층, 전단대, 관입관계
(2) 일차적인 지질구조 (primary structures)
암석 형성 당시에 만들어진 지질구조(예, 사층리등 퇴적구조)
(3) 이차적인 지질구조 (secondary structures)
암석의 형성 이후에 변형작용에 의해 형성된 구조
  1) 인장절리: 인장력에 의해 형성된 균열면 (교과서 그림 1.10)
  2) 전단절리: 단열면을 따라 암체가 조금 이동한 경우
  3) 맥: 균열면에 방해석 이나 석영등의 광물이 채워진 구조 (교과서 그림 1.13)
  4) 단층: 단층면의 양쪽 지괴가 상대적으로 이동한 구조 (교과서 그림 1.15 와 1.16)
  5) 습곡: 지층면이나 엽리면등 면상구조가 휘어진 구조 (교과서 그림 1.17)
  6) 엽리: 엽상광물의 선택배향에 의해 형성된 면상구조 (교과서 그림 1.19 와 1.20)
  7) 선구조: 침상모양의 광물의 선택배향에 의해 형성된 선상구조 (교과서 그림 1.21 과 1.22)
  8) 전단대: 연성변형환경 하에서 전단 작용에 의해 형성된 구조 (교과서 그림 1.24)

6. 지질구조분석 (Detailed structural analysis)
(1) 기재적 분석 (Descriptive analysis): 지질구조를 인지(recognizing) 하고 기재(describing)한다. 지질구조의 위치(locations), 기하학적요소(geometries) 및 방향(orientations)등을 기재한다.
  1) 암석의 종류를 인지하고 기재해야 한다(physical geology).
  2) 암석의 위치(지표와 지하)를 기재한다(geological mapping; surface and subsurface, geophysical techniques).
  3) 암석의 기하학적 특성과 방향을 기재한다(지질도, 단면도, 주향과 경사, 선주향과 선경사, 투영망을 이용).
  4) 지질구조요소: 물리적 요소, 기하학적 요소
  5) 관찰 규모
   ① 관통상 구조 와 비관통상 구조
   ② 미구조나 소구조(minor structures)는 주구조(major structures)를 파악하는데 이용된다.
(2) 운동학적 분석 (Kinematic analysis): 지질구조를 발달시킨 운동(movements)를 해석한다. 병진운동(translation; change in position), 회전(rotation: change in orientation), 변모(distortion; change in shape), 체적변화(dilation; change in size).
  1) 암석의 운동의 특성 및 방향전환을 이해해야 한다.
  2) 변형분석(strain analysis): 모양과 크기의 변화
(3) 동력학적 분석 (Dynamic analysis): 지질구조를 발달시킨 힘(forces)과 응력(stress)에 대해 분석
  1) 응력방향: 지질구조 요소를 이용하여 추정
  2) 응력의 크기: 지질시대에 발생한 변형작용의 응력의 크기를 결정하기는 어렵다.

7. 구조지질학 연구과정 (Procedures in Structural Geology)
(1) 변형작용의 인지 (Recognition)
  1) 기준 (Reference features)
  퇴적암: 층리면, 변성암: 엽리면
  2) 변형지시자 (Deformation indicators)
  괴상의 암석: 절리, 단층, 각력작용, 엽리, 선구조, 암맥의 습곡등
  퇴적암: 화석, 우이드, 층리면
(2) 지질구조요소를 인식 (Identification)
  1) 무리로 나눔 (Grouping)
  2) 분류 (Classification)
  3) 단순화 (Simplification)
(3) 기재 (Description)
(4) 분석 (Analysis)
  1) 기재적 분석
  2) 운동학적 분석
  3) 동력학적 분석
(5) 종합 (Synthesis)
  각각의 분석을 종합하여 해석