양산 단층

양산 단층(梁山 斷層, Yangsan Fault)은 대한민국 경상북도 영덕군에서 경상남도 양산시를 거쳐 부산광역시에 이르는, 영남 지방 및 경상 분지의 최대 단층대이다. 1:5만 지질도 양산 지질도폭(1964)에서 최초로 명명된 이 단층은 너비 1km, 길이 약 170km 이상의 규모인 대단층에 속하며, 우수향으로 21~35 km의 변위를 보이는 것으로 추정된다. 양산단층은 한반도 경상 분지 내 북북동-남남서 방향의 대표적인 주향 이동 단층 중 하나이다. 단층의 변위로부터 추정한 제4기 지층의 변위율은 0.73±0.07 mm/yr 수준으로, 경험식에 기반한 단층 운동 모델링 결과는 550~1500 년의 재발 주기로 최대 규모 6.07~6.25 범위의 지진이 발생할 수 있음을 나타낸다.

양산 단층대 
한반도 경상 분지 남동부에는 양산단층 외에도 서쪽에서 동쪽으로 자인, 밀양, 모량, 양산, 동래, 일광단층 등 남남서-북북동 방향의 단층들이 존재하며, 이들을 묶어 '양산단층계(양산단층대)'라 일컫는다. 이들은 경상 분지의 퇴적암과 불국사 화강암류를 절단하며, 양산 주 단층과 평행하다. 이들 자인·밀양·모양·양산·동래·일광 단층은 서로 다른 단층처럼 보이지만, 땅속으로 들어가면 하나로 모이는 꽃 스트럭쳐(flower structure)라는 설명도 있다.

일광 단층

동래 단층 

동래 단층은 양산 지질도폭(1964)과 언양 지질도폭(1972)에서 오복 단층이라는 이름으로 처음 기재되었다가, 이후 동래 지질도폭(1978)에서 처음으로 동래 단층으로 명명되었다. 장태우와 추장오(1998)는 양산시 웅상읍과 웅촌면 일대의 동래 단층을 조사하고 단층비지(fault gouge)에 대한 K-Ar 절대연령측정에 의해 열수변질을 수반한 동래 단층의 주요 활동 시기는 신생대 고제3기에 해당하는 51.4∼57.7 Ma와 40.3∼43.6 Ma으로 보고하였다. 동래 단층은 경주시 외동읍 구어리 일대에서 울산 단층과 교차하는 것으로 해석된다. 동래단층은 북북동 주향으로 일직선으로 연장되는 교과서적인 단층이 아니라, 다소 다른 방향성을 가지는 여러 조의 단층 분절(segment)들이 모여서 단층대를 형성하는 것으로 알려져 있다. 동래 단층은 울산 북부에서는 대체로 북북동 방향으로 연장되나, 울산-양산-언양 일원에서는 국부적으로 북동-남서 방향으로 분지되거나, 북동 10~30°범위에서 1조 또는 여러 조의 방향으로 나타난다.

모량 단층 
양산 단층 서쪽, 경주시 건천읍 모량리의 이름을 따온 이 단층은 모량리에서 가지산 동부 상북면을 지나 김해시까지 이어진다.총 연장이 60km에 달하며 우수향 이동성 단층으로 알려져 있다. K-Ar 연대측정 결과 모량 단층의 운동 시기는 신생대 고제3기인 5700만 년 전과 신제3기 마이오세에 해당하는 1900만년 전으로 보고되었다.

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경향신문 수도권은 지진 안전지대?…20만년 전 활동한 '활성단층' 발견 <경주 강진, 모량단층에서 유발?> 문단 참조

양산 단층의 자취 

양산 단층을 따라서 제4기 단층들의 노두가 수십 곳 노출되어 있으며 이들 모두 양산 단층의 주 단층과 관련되어 있거나 부수 단층에 해당한다. 경주시로부터 북쪽으로 나타나는 제4기 단층들은 구산 단층을 비롯하여 평해읍의 평해단층, 영덕군의 자부터 단층, 덕곡 단층, 포항시 인근의 보경사 단층, 유계 단층, 반곡 단층, 벽계 단층 등이 있다. 경주 이남의 언양-통도사 주변에는 신화, 월평, 연봉, 조일, 가천, 상천 단층 등의 활성단층 노두들이 군집하고 있다.

울진군과 영덕군 

영덕군에서 양산 단층은 육지에서 동해바다 방면으로 빠져나가게 된다. 김종환(1976), 원종관(1978) 등의 연구에서는 양산 단층이 영덕군의 북부에서 동해로 빠져 나간다고 보고하였다. 그러나 채병곤과 장태우(1994)는 양산 단층의 파쇄대 폭이 언양 지역에서 1km에 달하나 청하면 안심저수지 부근에서는 500m에 미치지 못하고 영일군 송라면 양성리 부근에서 불과 30m까지 줄어들며 영덕군 남정면 장사 이북에서는 파쇄대의 폭이 급격히 감소하고 단층의 증거가 매우 희박한 곳이 많다는 점을 지적하며, 양산 단층이 영덕군에서 더 이상 북쪽으로 연장되지 않고 소멸된다고 추정하였다. 이들은 단층 구조와 단층 내 단열 구조의 해석을 통해 양산 단층의 가지(branch) 단층이 말단부에서 말꼬리 형태(horse tail splay)로 분기되며 서서히 소멸되고, 양산단층은 적어도 3회의 주향 이동 운동과 두 번의 경사 이동 운동을 복합적으로 겪은 것으로 해석하였다. 

그러나 이후의 연구들을 통해 영덕군 중부를 넘어 영덕군 북동부 축산면 고곡리와 영해면 그리고 평해에 이르기까지 단층의 노두들이 연속적으로 보고되었다. 강희철 등(2018)은 영덕군 동부 지역의 지질을 조사하였는데, 연구진들은 축산면과 영해면을 지나는 양산 단층이 채병곤과 장태우가 제시한 것과 달리 양산 단층이 영덕군에서 소멸하지 않고 북쪽으로 연속되는 것으로 판단하였다. 천영범 등(2019)은 영덕읍과 축산면에 이르는 4개 지역을 따라 양산 단층의 노두를 보고했다. 길태언(2023) 등은 울진군 평해읍의 영남 육괴와 경상 분지의 경계에 위치한 평해 분지의 동쪽이 북부 양산단층에 해당하는 역이동성 우수향 주향이동 단층으로 경계 지어진다고 해석하였다. 이러한 연구들은 양산 단층이 북쪽으로 영덕군 영해면를 지나 울진군 평해읍 일대까지 연장됨을 지시한다. 

 울진군의 구산 단층은 울진 원자력 발전소 부지 조사과정에서 처음 발견되었다. 울진군 근남면 구산리 왕피천에 인접한 도로 사면(N 36°56'33.2", E 129°21'32.5")에 드러난 단층 부근은 선캄브리아기의 편마암류가 기반암을 이루고 있으며 이를 제3기의 중성 암맥이 관입하고, 이 층들을 제4기 하안단구층이 부정합으로 덮고 있다. 구산 단층은 중성 암맥을 따라서 발달하며 상부의 제4기 하안단구층을 절단하고 있다. 단층의 주향은 약 북동 28°이며 남동쪽으로 60°경사하고 있다. 단층은 동측의 제4기층이 서측 하반에 비해 상대적으로 상승한 우수향-역단층의 운동 특성을 보여준다. 수직 변위는 20여 cm 정도로 추산된다. 구산 단층의 단층비지에 대한 ESR 연대측정 결과 369±39 ka 가 얻어져 약 37만 년 전에 단층 운동이 있었음을 지시한다. 제4기 하안단구층 내에서 발달하는 미고결 모래층에서의 OSL 연대는 41±4~50±3 ka로 측정되었다.
 영덕읍 북쪽에서 양산 단층은 영덕읍 삼계리에서 국도 제7호선을 따라 축산면 고곡리와 영해면 괴시리를 지나 대진해수욕장 방면으로 이어지며 양산 단층에서 영덕 단층과 F1, F2 등의 가지 단층들이 분기된다. 이들 단층을 경계로 동측과 서측의 지질 분포 및 지형적 차이가 확연히 드러난다. 양산 단층과 평행한 F1 단층은 영덕군 고곡리 부근에서 굴곡되어 양산 단층과 합류하며, 양산 단층과 F1 단층 사이에도 다수의 연결 및 부차단층들이 발달한다. 이러한 단층의 분포는 대규모 주향 이동성 단층에서 나타나는 분기, 합류, 굴곡 그리고 계단식 분절(step over)등의 기하학적 특성과 잘 일치하는 양상을 보인다.
 고경태(2022) 등은 영덕군 영해면 괴시리 지역에서 양산 단층의 노두를 조사하였다. 이 지역에서 양산 단층은 뚜렷한 선상구조(lineament)를 형성하고 있으며 동해로 흘러가는 송천은 양산 단층과 교차하는 곳에서 꺾여 있다(deflected). 전기 비저항 탐사 결과 낮은 저항값을 보여 북북동-남남서 방향 주향 이동 단층의 존재를 지시한다. 단층 서부 화강암의 지르콘 206Pb/238U 연대는 약 1억 9천만년으로 측정되었고, 미고결 퇴적물의 OSL 연령을 측정한 결과 최저 97 ± 7 ka가 산출되어 약 10만 년 전에 파쇄가 일어났다고 결론 내렸다.
 영덕군의 영덕 단층대는 양산 단층대에서 분기된 가지 단층(branch fault)으로 해석되며 영덕군 강구면에서 영해면 묘곡리 묘곡저수지를 지나 울진군 온정면까지 약 40 km 이상 연장된다. 영덕군 화천리 이북으로는 북북서-남남동 내지 남-북 방향으로 하나의 단층선으로 발달하나 화천리 이남으로는 두 조의 단층으로 분기되는 특징을 보인다. 두 조 중 서편의 것은 북북동~북동 주향과 북서 주향의 분절들이 지그재그로 연결된 기하를 보이지만, 동편의 것은 북북서 주향으로 하나로 달리며 영덕군 강구면에서 양산 단층대와 합류한다.
 평해 단층은 영덕군 평해읍 오곡리 절개사면(N 36°44'49.6", E 129°26'39.6")에서 발견된 단층으로, 양산 단층 주 단층대의 북북동 연장부로 판단된다. 평해 단층은 남-북 방향의 주향에 거의 수직의 경사를 가진다. 단층대 단층비지의 ESR 연대는 50만 년 전 및 42만 년 전의 측정값을 보여준다.
 영덕군 영해면 대진리 33-3 (N 36°33'07.87", E 129°26'17.48")에는 선캄브리아기 변성암류와 제4기 지층이 단층으로 접하고 있다. 북동 주향의 단층은 해안까지 연장되는 것으로 추정되며 단층의 북서쪽에는 제4기 지층들이 거의 수평의 층리와 함께 약 10 m 두께로 분포한다.
 영덕군 축산면 고곡리 산 267-8 (N 36°29'31.69", E 129°24'35.12")에는 북북동 주향의 양산 단층대의 주 단층핵이 약 30 m 폭으로 발달하며, 단층핵을 기준으로 서편과 동편에 각각 유천층군 현무암과 하양층군 울련산층이 분포한다. 이 단층면의 직상위에는 제4기의 중립질 사암과 실트가 혼재된 산록 퇴적물의 하부층이 단층면과 접하며 분포하고 있어 이 단층이 제4기에 운동한 활성단층일 가능성이 높다.
 자부터 단층은 자부터고개 인근 국도 제7호선 확장 공사에서 만들어진 절개 사면(N36°26'54.8", E129°23'58.5")에서 확인되었다. 현재는 공사가 완료되어 노두가 보존되지 못하고 소멸되었다. 자부터 단층도 양산 단층의 주 연장선 상에서 발견된 단층이며, ESR 연대측정에 의하여 활성단층으로 규명되었다. 단층을 경계로 하여 백악기 경상 누층군 가송동층 사암과 백악기 화강암이 접한다. 단층대 내의 4개 지점에서 측정된 단층비지의 ESR 연령은 각각 920±90 ka, 850±80 ka, 890±120 ka, 920±90 ka이다.
 덕곡 단층은 영덕군 강구면 하저리 산 117-5 도로 절개사면(N36°24'30.2", E129°23'21.1")에서 처음 확인된 단층이다. 덕곡 단층 노두 지점은 남북으로 달리는 양산 단층대의 연장선상에 놓인다. 단층의 하부에는 신생대 제3기 유문암질 화산암이, 단층의 상부에는 중생대 백악기 퇴적암이 분포하고 있어 역단층운동이 있었음을 지시한다. 덕곡 단층은 남-북 방향의 주향과 남동 경사를 보이며, 주향 이동 단층의 특성을 보인다. 이 단층에서는 제4기층은 없으나, 단층각력대에 발달하는 방해석맥의 14C 연령은 약 11,450 yr BP 내지 9,900 yr BP이며, 단층비지의 ESR 수치연대는 660 ka~650 ka이다.
 보경사 단층은 포항시 송라면 보경사 입구 서측 하천에서 노출되어 있으며 양산 단층대의 주 발달 예상선과 일치한다. 백악기 경상 누층군의 가송동층 응회암류와 이를 관입한 중성 내지 산성의 암맥에 단층대가 발달하고 있다. 양산 단층대의 주단층대에 위치하는 이 단층의 주향은 북동 10°이며 경사는 북서 80°이다. 단층점토의 Rb-Sr 연대는 약 1600만 년 전(16.5±0.1 Ma)를 보이고 있으며, 단층 파쇄대를 충진하는 방해석의 14C 연대는 57,280년보다 오래된 것으로 측정되었다.

포항시 
 유계 단층은 포항시 청하면 유계리 저수지 건설현장 절개사면에서 발견된 단층으로, 현재는 저수지 공사가 완료되어 노두를 확인할 수 없다. 유계 단층의 주향은 남-북 방향 내지 북동 10~13°의 방향을 보이며, 약 45°동쪽으로 경사한다. ESR 연령은 460±20 ka, 800±30 ka, 850±110 ka, 520±50 ka, 590±50 ka로 보고되었다. 트렌치에서 얻어진 단면의 부식질 실트층에 대한 14C 연대측정 결과에 의하면, 이 단층의 최후 단층 운동은 약 1314년 BP(AD 536)이후에 있었던 것으로 판단되고 있다.
 포항시 청하면 유계리 지역은 단층 파쇄대가 잘 발달해 있으며 대규모의 단층 비지대와 절리들의 발달이 뚜렷하다. 유계1리 동측에는 수십 m 폭의 단층 파쇄대를 동반한 수 m 폭의 단층 비지대가 관찰되며 이들은 남측의 서정천 하상으로 연장되며 이곳에서는 단층이 우수향의 주향 이동 운동을 겪었음이 확인된다. 또한 제4기 하안단구층을 변위시킨 제4기 단층도 발달한다.
 포항시 청하면 유계리에서 송라면 중산리 일원에서 지질 조사 및 연대 측정을 수행한 결과 제4기 미고결 퇴적층을 절단하는 단층을 확인하였고, 단층의 최후기 운동은 154±13 ka와 0.9±0.1 ka 사이에 발생하였으며, 제4기 동안 최소 2회 이상의 단층 운동이 발생한 것으로 해석된다. 이 지역에서는 유계 저수지 북단에서부터 북북동 방향으로 연장되어 보경사 지점을 지나가는 길이 6.8 km의 선형 구조(lineament)가 발달하며, 서정천, 청하천, 광천 3개 하천은 양산 단층애 평행한 선형구조 주변에서 유로가 급격히 모두 우향 굴곡되는 굴절 하천의 양상을 보인다. 전기 비저항 탐사를 실시한 결과 뚜렷한 저비저항 이상대가 확인된다. 최저 ESR 연대는 328±35 ka 이나 이는 단층의 최후 운동시기를 지시하지는 못한다. 단층 노두에서 확인되는 실제 변위량 1.1 m를 한 번의 지표파열의 변위로 가정하고 최대변위-모멘트 지진규모 경험식에 적용하면 고지진의 규모는 약 6.7로 계산된다.
 반곡 단층은 포항시 신광면 반곡리 925번 도로 동측에 위치하는 비학산 원천테마랜드 건설 현장의 절개사면에서 발견·보고된 단층이다. 위성 영상에서 반곡 단층은 양산 단층 선상에 놓이나 단층의 규모로 판단할 때 주 단층이 아니라 양산 단층에 수반된 2차 단층으로 해석된다. 단층면의 주향과 경사는 북동 42°및 북서 85°이며, 상반의 단층 각력암 내에 포함되어 있는 단층 비지대의 ESR 연대측정 결과는 약 64만 년 전인 640±60 ka로 보고되었다.
 포항시 송라면 중산리 781 (N 36°15' 03.01", E 129°19'00.92")에 위치한 보경사 계곡에는 양산 단층의 변형대가 드러나 있다. 이 일대에는 경상 누층군의 가송동층과 유천층군 화산암류가 분포하며 이들은 단층 운동에 의한 심한 변형으로 단층파쇄대 및 단층점토로 변해 있다. 이 변형대의 폭은 약 100m에 이르며 주 변형대를 따라 단층각력암과 적색, 회색이 교호하는 단층점토가 발달한다.

경주시 
 모량 지질도폭(1971)에서는 단층의 동쪽이 하강하고 서쪽이 북쪽 방향으로 상승한 것으로 추정하였다. 그리고 양산 단층 바로 옆에 경주시 서악동과 울주군 두서면 복안리를 잇는 단층도 확인되었다.
 경주시 강동면 단구리 사면(N 36°03'34.7", E 129°15'14.0")에서 발견된 벽계 단층은 양산 단층 주 단층대와 거의 평행한 방향으로 나타나는 선구조(lineament) 상의 사면에서 발견되었다. 단층을 경계로 하여, 단층의 동측에는 백악기 안산암과 서측에는 제4기 퇴적층이 분포한다. 단층면의 주향은 북동 11°이며 경사는 남동 80° 내지는 수직을 이룬다. 기반암 내의 단층 각력암에서 측정된 ESR 연대가 1,890 ±320 ka이므로, 기반암 내의 단층은 약 190만 년 전에 재활동한 것으로 판단되며, 단층비지의 ESR 연령은 42만 년 전부터 87만 년 전까지의 범위에 해당하는 420±20 ka, 400±20 ka, 870±70 ka로 보고되었다. 제4기 퇴적층 하부의 모래층에 대하여 측정된 OSL 연령은 최소연령이 >88±5 ka, 75±3 ka임을 지시하고 있다. 따라서 벽계 단층의 최후 단층운동 시기는 OSL 연대가 지시하는 7만 5천년 이후일 것으로 판단된다.
 경주시 강동면 단구리 일원의 굴착조사를 통해 제4기 단층이 발견되었다. 굴착 지점은 기존에 제4기 단층운동이 보고된 전술한 벽계 단층지점의 1 km 북쪽에 위치하며 굴착 단면에서 관찰되는 동쪽으로 경사진 7매의 단층면들은 우수향 역이동성 감각이 우세하며, 제4기 퇴적층과 단층들의 관계는 제4기 동안 최소 3회 이상의 시기가 다른 단층 운동이 발생하였음을 지시한다. 최후기 단층 운동에 의한 변위량은 0.64~1.81 m로 산정되었으며, 이를 최대변위-모멘트 지진규모의 경험식에 대입하여 얻어진 모멘트 지진규모는 6.7~7.0이다. OSL 연대측정 결과 최후기 단층운동은 3.2±0.2 ka 이후에 발생한 것으로 판단된다.
 경주시 강동면 단구리에서 포항시 신광면 우각리에 이르는 단층 구간에서 기존에 보고된 벽계지점에서 1 km 북쪽으로 떨어진 지점에서 트렌치 조사를 실시한 결과 퇴적층을 절단하는 총 7매의 단층이 관찰되었으며, 단층으로 절단된 최상부 퇴적층에서 가장 젊은 석영 OSL 연대측정 결과를 바탕으로 3.2±0.2 ka 이후로 최후기 단층 운동 시기를 제한할 수 있다.
 경주시 내남면 월산리에서 제4기 단층 노두가 발견되었다. 굴착지점은 경부고속도로 동쪽의 구릉지 북쪽 사면에 노출된 안산암과 화강암의 단층경계 노두로부터 약 100 m 북쪽에 위치하며 월산리 지점의 굴착 단면에 드러난 단층은 동편의 안산암과 서편의 화강암 및 이를 부정합적으로 피복하는 제4기 퇴적층의 경계로 단층의 주향과 경사는 북동 20°와 남동 80°이다.
 경주시 내남면 월산리-울주군 두서면 인보리의 4개 지점에서 고지진 굴착 조사와 연대 측정을 실시한 결과 월산 지점에서는 최소 2회의 고지진을 인지하였으며, 그 시기는 37–33 ka와 33 ka 이후이다. 미호 지점에서도 역시 2회의 고지진이 발생하였으며, 그 시기는 35 ka 이전과 35-30 ka 사이이다. 인보리에서는 2회의 고지진을 인지하였으며, 발생 시기는 각각 70-52 ka와 37-17 ka 사이로 제한된다.

 경주시 내남면 월산리-울주군 두서면 활천리 간 지형 분석을 시행하였고 이를 바탕으로 현장조사를 실시하여 제4기 퇴적층의 연대 측정이 수행되었다. 지형 분석 결과 해당 지역은 양산 단층을 따라 우수향으로 굴절된 하천들과 절개된 능선이 인지되었으며 최대 약 500 m의 우수향 변위가 누적되었음을 알 수 있었다. 우수향 변위에 의해 일시적으로 형성된 퇴적층의 연대측정 결과는 약 8만 년전을 지시하였으며, 이 퇴적층이 나타나는 능선과 하천을 기준으로 8만년 동안 최대 130~160 m의 수평변위를 관찰할 수 있었다.
 경주시 지역에서는 양산 단층 동쪽 지괴의 사면을 따라 선상지가 탁월하게 나타난다. 선상지 지형의 연속적이고 대규모적 발달 특성은 새로운 사면의 발생 및 경사변화, 파쇄 물질의 공급 등이 용이해진 결과일 가능성이 높으며, 이는 구역 내 상대적으로 활발한 양산 단층 동쪽 지괴의 상대적 상승 운동을 지시하는 것으로 해석된다.

울산광역시 울주군 
 울주군 삼남면 신화리(N 35°32'53.93", E 129°07'21.44")와 교동리(N 35°33'09.90", E 129°06'53.30")에 발달하는 신화 단층은 급경사 지형의 발달로 확인되었다. 교동리와 신화리 지역의 고위면 단구면에는 서쪽경사를 하고 있는 3조의 북북동-남남서 방향인 저단층애의 급경사지형이 확인되었다. 급경사면 인근에서 단층의 노두는 확실하게 관찰되지 않으나 작전천 곡벽 노두 단면에는 백악기 이암층의 층리 경사 변화 양상이 관찰된다. 이암층의 층리는 북서 25~30°의 완만한 양상을 보이나, 저단층애의 급경사 지역에 가까워지면서 이암층의 층리가 급해지다가, 추정 단층 위치에서 층리의 경사는 거의 수직이 된다. 그리고, 전단 작용을 받은 이암에서는 수평의 단층조선이 관찰된다. 단층비지에 대한 K-Ar 연대측정 결과는 95.1±2.5 Ma 이나 이는 최후기 단층 운동이 아닌 그 이전의 단층 운동을 지시하는 것으로 판단된다.
 울주군 삼남면 상천리에 발달하는 상천 단층 주변 지역에는 고, 중, 저 및 최저위면 등 4개의 하안단구면이 발달한다. 상천리의 중남초등학교 약 50 m 남쪽 지점(N 35°32'06.59", E 129°06'29.96")에 발달하는 상천 1단층은 하안단구의 고위면을 자르고 있으며, 상천 2단층으로부터 약 300 m 서쪽에 위치한다. 중남초등학교 동측에 위치한 국도 제35호선 도로변에 화강암과 단구퇴적층이 접촉하고 있는 단층 노두가 있는데 이 노두상에서 측정된 단층의 주향과 경사는 북동 23°및 수직으로 약 10 cm 단층 점토대와 1 m 내외의 단층 파쇄대가 관찰된다. 상천 1단층 지점으로부터 서쪽으로 약 10, 30 m 떨어진 곳에 시추를 한 결과 기반암인 안산암이 하부 11 m 에 분포하는 것이 확인되었으며 단층운동에 의한 수직변위는 최소 약 11 m이다. 상천 2단층(N 35°32'03.70", E 129°06'43.06")은 단층에 의한 제4기 퇴적층의 변위는 관찰되지 않으나, 단층 주변의 선상지 퇴적층의 부정합면 표고차에 의하여 제4기 단층으로 인정되는 노두이다. 단층의 수직 변위량은 최소 10m 이상 될 것으로 추정된다.
 울주군 삼남면 상천리에 발달하는 가천 단층은 백악기 퇴적암을 절단한다. 가천 1단층은 경부고속도로 서쪽 약 200 m 의 상천천 단면(N35°31'14.0", E129°06'6.4")에 드러나 있으며 단층의 주향과 경사는 북동 10~25°및 남동 70~80°이다. 주 단층대 동쪽에 위치한 단층 비지대(N 35°31'03.10", E 129°06'14.30")와 파쇄대의 폭은 약 110 cm이다. 가천 단층은 최소 1,400±100 ka ∼ 1,000±260 ka 동안 재활동한 단층으로 해석된다. 가천2단층(N35°31'17.86", E129°06'32.58")의 ESR 연대 측정 결과는 750±90 ka을 보인다.
 울주군 삼동면 조일리에 존재하는 조일 단층은 양산 단층에 인접한 단층으로 남동측의 백악기 화산암과 북서측의 제3기 퇴적암 위에 부정합으로 놓인 제4기 미고결 퇴적층이 접한다. 단층면의 주향과 경사는 북동 10° 및 남동 76°로 고각의 단층이고 단층 접촉하는 단층을 중심으로 동쪽이 융기한 양상을 보이고 있으므로, 수평 이동 후 수직 운동이 있었던 것으로 추정된다. 이 단층의 수직 변위량은 최소 4 m 이상이며, 단층비지에 대한 ESR 연대측정 결과는 80만 년 전인 800±100 ka 및 830±190ka로 측정되었다.
 뚜렷한 단층 계곡이 발달하는 울주군 지역에서는 미약한 하안단구 지형과 선상지 지형이 발달한다. 하안단구보다 선상지가 더 잘 관찰되는 특징은 수직 이동의 지각운동이 활발해진 결과인 것으로 추정되며, 단층곡 내부를 메우고 있는 높은 밀도의 지형면 분포는 활발한 파쇄 작용에 따른 퇴적물 공급에 기인한 것으로 판단된다.

양산시 
 양산 단층의 남부에 해당하는 통도사-양산 시내 구간의 몇몇 곳에서 양산 단층의 단층대가 확인되었다. 이들 가운데 백록리에서는 양산천을 따라 백악기 화산암과 퇴적암이 경계를 반복적으로 이루며 폭 수~수십 m의 단층대가 잘 발달하고 있다. 이 지역의 주단층대는 물론 주변 일대에서 제4기 동안 2회 이상의 활성 단층 운동이 있었던 것으로 보인다. 또한 삼성초교와 삼성중교 사이에 위치하는 북정동 591-2의 사면 공사장에서 제4기의 산록퇴적층에 발달하는 변형구조가 관찰되었다. 이 단층은 제4기 퇴적층의 동쪽이 서쪽의 상위로 이동한 단층운동의 가능성을 지시하고 있으며, 제4기 단층일 것으로 판단된다.
 양산시 지역에서는 동, 서측 배후 산지를 따라 선상지가 발달하고 있으며, 양산천에 연해서는 하안단구가 발달하고 있다. 이는 퇴적학적 측면에서 하천 수력(水力) 외에도 수평 이동 단층 운동과 같은 유로 변동에 의한 요인이 크게 작용한 것으로 해석된다. 아울러, 양산 단층의 서쪽 지괴에서 선상지가 탁월하게 발달하는 것은 서쪽 지괴의 상대적 상승 운동을 반영하는 것으로 판단된다.

부산광역시 

부산광역시 내에서 양산 단층은 부산시 서쪽, 낙동강 본류를 따라 발달하며 낙동강 하굿둑을 지나 남해로 간다. 동래 도폭에서 보고된 바에 의하면 양산 단층에 의해서 서쪽 지괴가 하강하고 동쪽 지괴가 상승하였다.

지하수 
정찬호 등(2016)은 양산 단층대 지역에서 지하수의 순환에 대한 단층대의 영향을 알아보기 위해 양산 단층 주변에서 8개의 지하수 시료를 채취하였고, 대기기원의 3He 함량의 우세함을 근거로 단층대를 통하여 강수의 지하수로 유입이 활발한 대수층 환경임을 지시한다고 결론지었다.

지진 

기상청은 지진대응 보고서에서, 2016년 경주 지진이 양산 단층 또는 주변 단층의 수평 이동으로 인해 지진이 발생했다고 추정했다.
경주의 경우, 신라 시대 동안 다수의 지진 기록이 존재한다. 서기 100년 경주 지진, 123년 경주 지진, 304년 경주 지진, 510년 경주 지진, 779년 경주 지진 등의 진도 VIII 이상 대규모 지진이 삼국사기에 기록되어 있으며, 이들 지진은 경주시를 지나는 양산 단층에서 발생한 것으로 보인다.

활성단층 여부 

양산 단층 부근 지역은 옛 조선시대에도 큰 지진이 발생했었다는 기록이 남아 있다. 한반도에서 발생한 역사 지진 중 최고 진도(MMI=VIII) 중 절반이 양산단층 지역에 집중되어 있으며, 경주시 지역은 역사기록에서 지진으로 인한 피해가 잦았던 지역에 속한다. <조선왕조실록>에는 1643년 인조 때, 울산에서 땅이 갈라지고, 물이 솟구쳐 나왔으며 지진해일이 발생했다는 기록이 남아 있다. 1681년 숙종 때에도 큰 지진이 발생했다는 내용이 기록되어 있는데, 이 당시의 지진 규모는 6.5 이상의 강진으로 추정되고 있다.

그러나 양산 단층의 활성화 여부를 두고 30년 넘게 논쟁이 끊이지 않았는데, 논쟁이 계속된 데는 인근에 대규모 지진이 발생하지 않았고, 정확한 지질 조사가 이뤄지지 못했던 것이 꼽힌다. 첫 제기는 일제 시대 일본인 학자에 의해 거론된 적이 있었지만, 본격적인 논의는 1983년 이기화 서울대 명예교수로부터 촉발됐다. 이 교수는 양산단층 주변의 소규모 지진 발생을 근거로 양산단층이 활성단층일 수 있다고 주장했다. 당시 국책연구소가 즉각 반론을 제기했고, 원자력발전업계 내에서도 큰 논란이 있었는데 양산단층 인근에 위치한 원자력 발전소들의 안전성 문제가 우려되었기 때문이었다.

1990년대에는 한국과 일본의 공동 연구로 ‘포세이돈 프로젝트’가 진행되면서 항공촬영을 통한 지형분석으로 양산단층의 선형구조가 확인됐다. 이후 1997년 한일 양국의 교수 3인으로 구성된 '양산 단층의 활성관계' 한일 공동연구팀이 울산광역시 부근에서 현지 굴착 조사를 통해, 양산단층이 20만~30만 년 전에 활동한 제4기 단층임을 확인하면서 활성 여부 논쟁이 다시 가열됐지만 결론을 도출하지 못했다.

2009년부터 2012년까지 당시 소방방재청 (현 국민안전처)의 의뢰로 한국지질자원연구원이 3년간 수행한 연구에서도 양산단층과 울산단층은 활성단층으로 추정된다는 결론이 났지만 공개되지 않은 채 묻혔다. 당시 전문가 그룹은 조사기간이 짧고 조사방식 역시 단일해 신뢰성을 얻기 힘들다고 판단했다.

같이 보기 
 한국의 지진
 한국의 단층
 울산 단층
 가음 단층
 읍천 단층
 수렴 단층

각주 

한국의 지질
대한민국의 단층