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스테레오넷 투영법/구조지질 도시법 레퍼런스
Stereonet Reference 소개
스테레오넷 레퍼런스는 구조지질학에서 사용하는 투영 분석의 기초부터 고급 기법까지 체계적으로 정리한 전문 가이드입니다. 기본 개념(주향/경사, 경사방향, 추세/플런지, 회전 연산, 피셔 통계, 야장 측정법), 투영법(Schmidt 등면적, Wulff 등각), 도시법(대원, 극점, 등밀도도, 장미도, 소원), 구조 분석(베타/파이 다이어그램, 고유벡터 분석, 습곡축 결정, 절리 분석, 단층면/조선 분석), 소프트웨어 등 5개 카테고리로 구성되어 있습니다.
각 항목에는 지질학적 개념에 대한 명확한 설명과 실무적인 표기법 예시, 변환 공식, 해석 가이드라인이 포함됩니다. 주향/경사 항목에서는 우수법과 경사방향 표기법을 모두 다루고, 등밀도도 항목에서는 Kamb 통계법과 Fisher 방법을 설명하며, 단층 분석 항목에서는 P-T축 분석과 Bingham 응력 텐서 추정까지 안내합니다. 수업과 현장 모두에서 활용할 수 있습니다.
소프트웨어 섹션에서는 mplstereonet(Matplotlib 기반) 파이썬 코드 예제를 제공하여 대원/극점 도시, 밀도 등고선, 평균 벡터 계산 등을 바로 실행할 수 있습니다. Allmendinger Stereonet 11과 InnStereo 오픈소스 도구도 안내합니다. 현장 측정 데이터로 절리 세트를 분석하거나, 층리 데이터에서 습곡축을 결정하거나, 논문용 투영도를 제작할 때 필요한 공식과 워크플로를 빠르게 참조할 수 있습니다.
주요 기능
- 주향/경사 및 경사방향/경사 표기법을 변환 공식, 우수법 설명과 함께 완벽 수록
- Schmidt(등면적)과 Wulff(등각) 투영법의 원리와 각각의 적합한 용도 안내
- 대원, 극점, 등밀도도, 장미도 등 도시법과 해석 방법을 예제와 함께 제공
- 베타/파이 다이어그램, 고유벡터 분석을 활용한 습곡축 결정 방법 수록
- 단층면/조선 측정, P-T축 분석, Bingham 응력 텐서 추정 등 단층 운동학 분석 포함
- mplstereonet 파이썬 라이브러리의 실행 가능한 코드 예제로 투영도 작성 및 통계 분석 지원
- Fisher 통계의 집중도 파라미터(kappa)와 95% 신뢰 원뿔(alpha-95) 해설
- 클리노미터(Brunton) 사용법과 야장 기록 표기 규약 등 현장 측정 기법 수록
자주 묻는 질문
스테레오넷은 구조지질학에서 어떻게 사용되나요?
스테레오넷은 3차원 방향 데이터(면과 선)를 2차원 원형 도면에 투영하는 도구입니다. 구조지질학자는 이를 통해 층리 자세, 절리 세트, 습곡 기하, 단층면, 선구조 등의 방향 패턴을 시각화하고 정량적으로 분석합니다. 지질학에서는 하반구 투영이 표준입니다.
Schmidt net과 Wulff net의 차이점은 무엇인가요?
Schmidt net(등면적, Lambert 투영)은 면적 비례를 보존하여 극점 밀도 분석과 통계 처리에 적합합니다. Wulff net(등각, 입체 투영)은 각도 관계를 보존하여 면과 선 사이의 각도 측정에 유리합니다. 구조지질학 데이터 분석에서는 Schmidt net이 표준으로 사용됩니다.
주향/경사를 경사방향/경사로 변환하는 방법은?
우수법(Right-Hand Rule) 표기에서 경사방향 = 주향 + 90도입니다. 예를 들어 N30E/45SE(또는 030/45SE)인 면은 경사방향 120, 경사 45로, 120/45로 표기합니다. 경사방향/경사 표기는 사분위를 별도로 지정할 필요가 없어 국제적으로 더 보편적입니다.
스테레오넷 데이터로 습곡축을 어떻게 결정하나요?
두 가지 주요 방법이 있습니다. 베타 다이어그램은 층리면의 대원을 모두 그려 교차점(B축)에서 습곡축을 구합니다. 파이 다이어그램은 층리면의 극점을 도시하면 이 극점들이 하나의 대원 위에 분포하는데, 이 대원의 극이 습곡축(Pi축)입니다. 원통형 습곡에서는 파이 방법이 더 정밀합니다.
Fisher 통계란 무엇인가요?
Fisher 통계는 구면 위 방향 데이터에 대한 확률 분포입니다. kappa(k) 파라미터는 집중도를 나타내며 값이 클수록 데이터가 강하게 밀집되어 있습니다. alpha-95는 평균 방향 주위 95% 신뢰 원뿔의 반각이고, R은 합력 벡터의 크기입니다. 평균 방향을 보고할 때 필수적인 통계 지표입니다.
Kamb 등밀도도 방법은 어떻게 작동하나요?
Kamb 등밀도도는 시료 수에 따라 통계적 유의 수준을 달성하도록 계수 원의 크기를 결정하여 스테레오넷 각 지점의 극점 밀도를 계산합니다. 단순 백분율 등밀도와 달리 무작위 분포를 고려하므로 밀도 극대가 더 의미 있는 결과를 줍니다. 결과는 색상 코드 등고선 지도로 표시됩니다.
스테레오넷 작도에 사용할 수 있는 파이썬 라이브러리는?
mplstereonet이 가장 널리 사용되는 파이썬 패키지입니다. Matplotlib과 통합되어 대원(ax.plane), 극점(ax.pole), 선(ax.line), 밀도 등고선(ax.density_contourf) 도시와 평균 벡터 계산(find_mean_vector)을 지원합니다. InnStereo는 GTK+ GUI를 갖춘 또 다른 오픈소스 대안입니다.
P-T축 분석이란 무엇인가요?
P-T축 분석은 단층면과 조선(슬리켄라인) 데이터로부터 압축(P)축과 인장(T)축을 결정하는 방법입니다. 각 단층에서 P축은 단층면과 보조면 사이 예각을 이등분하고, T축은 둔각을 이등분합니다. 여러 단층의 P-T축을 종합하면 Bingham 분포 분석으로 고응력장을 추정할 수 있습니다.