전단대 (Shear Zone)

한 줄 정의: 암석이 좁고 긴 띠 모양 영역에 변형이 집중되어 양쪽 블록이 서로 미끄러지듯 상대 이동한 구조로, 취성 영역의 단층이 연성 영역에서 압쇄암을 동반하며 연장된 것에 해당한다.

쉽게 풀면

단층은 암석이 뚝 끊어진 면이지만, 깊은 곳에서는 암석이 깨지지 않고 일정 폭의 띠 안에서 반죽처럼 밀리며 변형됩니다. 이 띠가 전단대입니다. 안에 있던 광물들은 납작해지고 길게 늘어나 줄무늬(압쇄암)를 만들며, 그 줄무늬의 기울기나 휘어진 모양을 보면 어느 쪽으로 얼마나 밀렸는지를 알 수 있습니다. 지표의 단층이 깊이 내려가면 대개 전단대로 이어집니다.

왜 중요한가

전단대는 판 경계와 조산대의 대규모 변위가 실제로 수용되는 장소이며, 내부의 운동학적 지시자를 통해 과거 지각 운동의 방향과 양을 복원할 수 있습니다. 또한 전단대는 유체와 마그마의 통로가 되어 광상 형성에 관여하므로 구조지질·조산대 진화·광상 연구에서 핵심 대상입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"압쇄암 내 S-C 조직과 비대칭 반상변정은 일관되게 좌수향 전단감각을 지시한다."

압쇄암 속 두 종류의 면 구조와 비스듬히 눌린 큰 결정의 모양으로 암석이 왼쪽으로 밀렸음을 알 수 있다는 뜻이다.

"전단대의 운모 Ar-Ar 연대는 연성 전단 변형이 약 1억 8천만 년 전에 일어났음을 시사한다."

전단 변형 중에 새로 자란 운모의 나이를 재서 전단대가 움직인 시기를 알아냈다는 의미이다.

조금 더 깊게 보면

전단대는 변형 조건에 따라 취성 단층대(단층각력암·단층비지), 반취성, 연성 전단대(압쇄암)로 나뉘며, 깊이에 따른 단층암 분포를 정리한 것이 시브슨의 단층대 모델입니다. 압쇄암은 재결정 정도에 따라 원압쇄암, 압쇄암, 초압쇄암으로 세분되고, 전단감각은 S-C 조직, 운모어 구조, σ형·δ형 반상변정, 전단띠 등으로 판정합니다. 전단대 내 변형률 국지화는 입도 감소, 유체 유입, 반응 연화 등의 되먹임으로 유지되며, 수백 km 길이의 대륙 규모 전단대는 대륙 블록의 경계를 이룹니다.

주의할 점

압쇄암(mylonite)은 연성 변형으로 입자가 재결정된 암석이며, 이름과 달리 부서진 암석이 아니다. 또 전단감각 판정은 변형 면(XZ면)에 수직으로 잘라낸 정향 시료에서만 유효하며, 임의 방향의 노두 관찰로 판단하면 오류가 생긴다.