Tectonic Implication in the Korean Peninsula Using Moment Tensor Inversion and Double-difference Relocation Methods

Abstract

Moment tensor inversion을 이용하여 1995년부터 2005년까지 한반도에서 일어난 지진에 대한 focal mechanism을 분석하였다. 백령도와 황해도에서 일어난 지진은 정단층으로 결정되었으며, 동해 지역에서는 역단층이 결정되었고, 그 외 한반도에서 일어난 대부분의 지진은 주향이동단층으로 결정되었다. 이러한 결과에서, 한반도에서 일어나는 지진은 글로벌한 지체구조력 영향보다 국지적인 지체구조력에 의한 판 내부지진과 관련이 있다는 것을 알 수 있었다. 두개 이벤트 주행시간 차이(Double-difference)알고리즘을 이용해서 한반도에서 일어난 557개 지진에 대해 237개의 지진을 재결정하였다. 이 연구의 주된 목적은 실질적으로 불확실한 활성단층을 정확한 지진원을 재결정하여 찾아내기 위함이다. 단층에 따른 주된 지진의 메커니즘에서 지진원 재결정 분포도와 새로운 지진원 분포와 연관된 단층들을 나타내었다. 그 결과, 남부 한반도 지역에서 진웡 재결정의 남북, 동서 및 수직 성분의 불확실성(uncertainty) 오차와 진원시 Residual의 평균은 각각, 1.697 km, 1.754 km 2.023 km, 0.5029 초로, 북부 한반도 지역에서는 12.92 km, 13.99 km, 12.58 km, 4.48 초, 서해 지역에서는 4.13 km, 4.39 km, 4.57 km, 1.24초로 결정되었다. 남부한반도 지역에서 적은 residual은 다른 두 지역보다 재결정 결과가 정확하다는 것을 나타낸다. 북부한반도 지역에서는 관측소와 지진의 부족으로 인하여 재결정 결과가 부정확하다. 지진-지체구조도에서 단층선은 실제 단층의 길이가 아니라 hypoDD에 의해 결정된 지진원의 단층 지역을 연장한 것이다. 따라서, 한반도의 지진 위험도는 단층길이, 규모와 지진 메커니즘 분석으로 보았을때 생각하고 있는것 만큼 매우 심각하지는 않다는 것을 알수 있다.; 4.13 km, 4.39 km, 4.57 km, and 1.24 sec for the Yellow Sea; Focal mechanisms of earthquakes in and around the Korean peninsula for the period 1995-2005 were analyzed by using moment tensor inversion. It was found that most earthquakes are strike-slip motions, except for some normal faults in the Baeryeong-do and Sariwon areas and a few reverse faults in the East Sea. From the aspects of focal mechanism, it was discovered that, most Korean earthquakes are associated with intra-continental earthquakes which may be due to local tectonic forces rather than global tectonic forces. 237 from 557 events in and around the Korean Peninsula were relocated using the double-difference method (hypoDD) and also analyzed focal mechanism for relocated earthquakes whose magnitudes were greater than or equal to 3.5 along the fault lines. The main objective in this study was to search for potential active faults in the Korean Peninsula which are, to practical purposes, unclear. The relocation map of earthquake distribution and fault systems associated with a new distribution of seismicity were presented, in addition to focal mechanisms of major earthquakes along the fault system. As a result, the average uncertainties for east-west, north-south, vertical components and residuals of origin times were found to be 1.697 km, 1.754 km, 2.023 km, and 0.503 sec for southern Korea; and 12.92 km, 13.99 km, 12.58 km and 4.48 sec for northern Korea, respectively. The very small residuals indicate that the relocation of southern Korea is more accurate than other two regions. In particular it was found that the relocation using the hypoDD algorithm for northern Korea was the most inaccurate result due to the lack of data for stations and events. The fault lines on the seismotectonic map do not designate true fault length, but extend to fault zones of seismic sources determined by hypoDD. Consequently, the Korean seismic risk is not very serious in terms of fault length, focal mechanism and magnitude of earthquakes.