양산단층은 대한민국 동남부에 위치한 대규모 단층대로, 기존 연구에서 복잡한 운동사를 거쳤으며 주된 운동은 NNE-SSW 방향의 우수향 주향이동 단층임은 보고된 바 있으나 활동 연대와 지역적으로 가해진 전단력에 대한 보고는 미흡하였다. 본 연구에서는 단층암에서 채취된 다량의 bulk 시료에서 산출되는 일라이트를 이용하여 Illite Age Analysis(IAA)법을 통한 단층활동연대측정을 시도함과 동시에 같은 노두에서 정방위시료 채취를 통해 획득한 단층암내 100 ㎛ size 이하의 입자들의 Grain Shape Preferred Orientation (GSPO) 측정을 통해 단층의 전단방향 분석을 시도하였다. 단층활동 연대측정을 위한 IAA(Illite Age Analysis)법 사용시 Wildfireⓒ program을 이용한 FPF(Full pattern Fitting)법을 사용하였다. 또한 단층암 내 수㎛ ~ 수십㎛크기 입자들의 장축 방향을 측정하여 GSPO를 결정하였으며, 분석 시 Ellipse fit 2.01, Stereonet 9.5와 Dips 5.03 프로그램이 사용되었다.입도 분리된 시료의 일라이트 폴리타입 정량분석 결과, 보경사와 상천리 지역 시료 모두 입도가 작은 시료일수록 2M1 타입의 일라이트 함량이 낮게 나타났다. 폴리타입 정량분석 오차율(R)은 대체로 10 % 이내로 분석되었으며, 정량값과 연대측정값을 통해 선형모사 하였을 때, 모든 시료에서 대체로 좋은 선형성을 보였다. 단층활동 연대측정 결과, 단층대 북부인 보경사(BK)지역에서는 약 19.6 Ma와 26~28 Ma 총 2회의 활동연대를 보이며, 단층대 중남부인 상천리(SC)지역에서는 약 41.5~43.5 Ma와 50.7 Ma 총 2회의 활동연대를 보인다. 보경사 지역에 분포하는 단층암의 BSE image와 GSPO 분석결과, BK-1 시료에서 Max concentration 값은 가장 낮은 10.51 %이며 NW-SE, NNE-SSW, NE-SW 세 방향이 빈도가 높게 나타났다. BK-3 시료에서는 14.08 %의 Max concentration값으로 NE-SW 방향의 빈도가 매우 높게 나타났고, BK-4 시료에서는 가장 높은 18.66 %의 Max concentration값으로 NNE-SSW 방향의 빈도가 높게 나타났다. 비교적 낮은 밀도분포의 세 방향로 나타난 BK-1과 대조군 BK-4 시료의 장단축비별 GSPO 분석결과, 장단축비가 큰 입자들일수록 강한 preferred orientation이 나타난 것이 확인되었다. 높은 Max concentration 값을 갖는 대조군 BK-4 시료가 모든 장단축비 시료에 대해 같은 NEN-SWS 방향을 나타내는 반면, BK-1 시료의 경우, 낮은 장단축비 값(a/b1.75) 시료들과 다른 방향성(NNE-SSW, NE-SW)을 지시하는 것을 관찰할 수 있었다. GSPO 분석에 사용된 입자들의 주된 크기가 10 ㎛ 내외임을 감안할 때, 석영과 장석 입자들의 rigid body rotation의 여부에 따라 장/단축비 별 GSPO값은 연대측정에 사용된 1 ㎛ 이하의 크기를 갖는 1M 타입의 일라이트가 형성된 시기의 열수유입 방향 혹은 이후에 누적된 힘의 크기와 방향을 반영한다. 측정된 GSPO는 rigid body rotation이 일어났음을 가정 할 때, 1M 타입의 일라이트 생성 이후 채취지역에 주어진 인장/압축력에 의해 형성된 P-shear 방향을 나타낼 것이고, 그렇지 않을 경우 1M 타입 일라이트 생성의 원인이 되는 열수의 유입 방향 지시자로서 활용할 수 있을 것이다.
The Yangsan fault, the largest fault zone located in the southeastern part of Korea peninsula, has been subjected to complicated movement history in the previous study. It has been reported that the dominant movement is the right-hand strike-slip fault which has strike of NNE-SSW, but there are few reports on the active age. In this research, we attempted the dating of fault activation timings through the Illite Age Analysis(IAA) method using the illite contained from the bulk samples collected from the fault rocks. At the same time, We tried to analyze the fault slip sense of the fault through the Grain Shape Preferred Orientation(GSPO) measurement of grains below 100㎛ size. Full Pattern Fitting(FPF) method using Wildfireⓒ simulation program was used for IAA method for the dating of fault activity. In addition, GSPO was determined by measuring the long axis direction of several ㎛ to several tens ㎛ size particles in the fault rock. Ellipse fit 2.01, Stereonet 9.5 and Dips 5.03 program were used for analysis.As a result of the quantitative analysis of illite polytypes contents of the samples separated from the bulk samples, the samples of Bokyeongsa and Sangcheonri samples showed lower illite content of 2M1 polytype for smaller grain size. The analytical error rate(R) of the polytype quantitative analysis was shown to be lower than 10%, and linearity was generally good in all samples when linearized through the 2M1 illite contents/K-Ar age. As a result of the fault age, it shows about two times of active ages about 19.6 Ma and 26~28 Ma in Bokyeongsa(BK) area in the northern fault zone, and also shows about two times of active ages about 41.5~43.5 Ma and 50.7Ma in the south central fault zone. BSE image and GSPO analysis of the faults in the Bokyeongsa area showed the highest concentrations of 10.51 %, 14.08 % and 18.66 % in the BK-1,3 and 4 samples, respectively. The directions of highest frequency are NE-SW, EES-WWN and NW-SE for BK-1. And directions of highest frequency are NE-SW and NNE-SSW for BK-3 and 4, respectively. As a result of GSPO analysis of aspect ratios of BK-1 in three directions with relatively low density distribution and the control BK-4 samples, it was confirmed that strong preferred orientation was exhibited at large aspect ratio grains. Especially, BK-1 sample showed some specific directions differently for each aspect ratio, but strong preferred orientation was exhibited at large aspect ratio grains as same as BK-4. In the case of the control BK-4 sample with a high Max concentration value, the same NNE-SSW direction was observed for almost of aspect axis, whereas the BK-1 sample showed different directions between NW-SE and NE-SW for low aspect ratio(a/b1.75). They suggest the BK-1 fault has sinistral moving sense and the BK-3,4 faults have dextral moving sense. Considering that the main size of the grains used in the GSPO analysis is around 10 ㎛, the GSPO value of aspect ratio directs the P-shear direction by shear force thereafter 1M type illite mineralized or movement direction of fault plane or inflow direction of hydrothermal fluid which made 1M type illite, according to happening of rigid body rotation of quartz and feldspar grains or not. The measured GSPO is formed by the given shear force after the 1M type of illight generation, assuming that rigid body rotation has occurred, otherwise it can be used as an evidence of the inlow direction of hydrothermal fluid on the fault plane.