단층
fault , 斷層 , 땅끊임〈북한용어〉
위치: 강원도 태백시 동점동
외부의 힘을 받아서 지층이 끊어져 어긋난 지질구조를 말한다. 지층이 끊어졌으나 움직이지 않은 경우는 절리(節理, joint)로 부른다. 지층이 끊어져 어긋난 두 지괴의 경계면을 단층면이라고 부른다. 단층면의 형태는 평면상으로 존재하는 것과 물결모양을 이루고 있는것이 있는데, 물결모양 단층면을 파랑상 (波浪狀)이라 부른다. 단층면에는 지괴가 어긋날 때 경계부위의 암석이 부서져 형성된 파편이 존재하는데, 이의 입자 크기에 따라 각력(角礫:단층각력) 또는 점토(粘土:단층점토)라 부르며, 구조적 취약대인 단층면으로 열수나 지하수가 흐르게되면 이로부터 침전된 광물질에 의해 형성된 광맥이 생기는 경우도 있다. 일반적으로 광맥을 형성하는 가장 흔한 광물은 석영과 방해석이 있다. 또한, 암석이 단층면을 따라 어긋나는 과정에서 작용하는 강한 마찰압력으로 인해 기존광물이 변형되어 견운모와 같은 2차광물이 생기거나, 연마작용으로 인해 매끈한 표면이 만들어지는 경우도 있는데 이를 단층거울면이나 단층마찰면(slickenside)이라고 한다. 단층거울면의 표면에서는 지괴의 이동방향을 지시하는 긁힌 자국을 발견할 수 있는 경우도 있다. 단층면은 연직방향이나 경사진 형태로 발달하는데, 경사진 면의 상부에 존재하는 지괴를 상반(hanging wall, 上盤), 하부에 있는 지괴를 하반(foot wall, 下盤)이라 부른다. 단층은 단층면 양쪽의 지괴가 어긋나는 방향에 따라 정단층(正斷層) ·역단층(逆斷層) ·주향이동단층(走向移動斷層) 등으로 구분되는데, 단층 형성에 개입된 힘의 종류 (양쪽에서 잡아당기는 장력인지, 양쪽에서 미는 횡압력, 중력 등)에 따라서 결정된다. 상반이 하반에 비해 아래로 내려가 있는 형태의 단층을 정단층이라고 부른다. 정단층의 경우 단층면의 경사가 급하여 수직에 가까운 경우가 많다. 역단층은 상반이 하반보다 위로 올라간 것으로, 단층면의 경사는 다양하게 나타난다. 단층면의 경사가 45° 이상으로 급경사를 이루는 역단층을 스러스트 (thrust fault:衝上斷層)라고 하며, 45°이하인 경우 오버스러스트 (overthrust fault) 단층으로 구분한다. 또한, 수직으로 발달된 단층면을 경계로 양쪽의 지괴가 수평으로 어긋난 단층을 주향이동단층 (strike-slip fault) 이나 수평이동단층으로 부른다. 주향이동단층은 지표면과 단층면의 교선인 단층선을 경계로 양쪽의 지괴의 이동방향에 따라 우(右)이동단층 또는 좌(左)이동단층으로 분류할 수 있다. 단층선 상의 한 지점에 서서 양 지괴를 관찰 하였을때, 오른쪽 지괴가 눈에서 멀어지는 방향으로 이동한 경우 좌이동단층, 가까워지는 방향으로 이동한 경우 우이동단층이라고 한다.
단층면은 지층에서 구조적으로 취약한 면을 형성하기 때문에 큰 힘을 받으면 이미 형성된 단층부분을 따라 지층이 움직이게 된다. 그렇기 때문에, 대규모 토목 구조물을 건설하고자 할때 구조물의 안전성을 확보하기 위해 단층, 특히 활성단층의 존재와 특성에 대한 조사와 연구를 하는 것이 반드시 필요하다.
