울산단층 동쪽 지괴에 발달한 제4기 단층인 개곡1, 개곡2, 신계, 마동, 원원사, 진현단층을 대상으로 X선회절분석(XRD), 전자현미분석(EPMA), 후방산란전자영상분석(BSE), K-Ar연대측정법을 이용하여 단층비지의 광물조성과 미세조직의 특징을 연구하였다. 단층비지내 변질광물들은 단층운동에 수반된 열수변질작용으로 형성되었다. $28.9Ma~44.3Ma$ 범위의 연대를 나타내는 단층비지는 주로 점토광물, 석영, 장석으로 구성된다. 점토광물은 스멕타이트가 주구성 광물이고 소량으로 녹니석, 일라이트 및 카올리나이트가 산출된다. 접촉부 모암과 단층 비지대에서는 단층작용과 관련된 열수작용에 의해 광물의 변질작용의 흔적이 쉽게 인지되고, 주입비지와 절단된 방해석맥 등과 같이 단층작용이 반복된 증거를 볼 때 단층비지대는 다중변형작용의 산물임을 알 수 있다. 녹색 내지 녹회색 계통인 진현단층의 비지의 경우 적색계통의 다른 단층비지에 비해 $Al_2O_3$의 함량이 높고, MgO와 CaO의 함량은 낮다. 스멕타이트의 화학분석 결과, 단층비지의 색은 기질을 구성하는 점토광물의 종류와 화학적 조성과도 밀접한 관계를 가진다.
Some Quaternary faults developed in the eastern block of the Ulsan fault are Gaegok 1, Gaegok 2, Singye, Madong, Wonwonsa and Jinhyeon faults, which are characterized by thin gouge and narrow cataclasitic tones. This study was performed to emphasize the role of mineral alteration and microtexture in response to hydrothermal alteration of fault gouges during fault activity, using XRD, EPMA, BSE (backscattered electron image), and K-Ar age dating methods. Alteration minerals in fault gouges were formed in the age range of $44.3~28.9Ma$ by hydrothermal alteration attributed to fault activity. XRD results show that fault gouges consist predominantly of clay minerals, quartz and feldspars. Clay minerals formed in the gouge zones are mainly composed of smectite with trace chlorite, illite and kaolinite. The evidence to support the hydrothermal alteration of preexisting minerals due to fault activity are easily recognized at the host rocks in contact with gouges zones. Injected gouge and calcite veins indicate that they were originated from multiple deformation by repeated fault activity. Gouge with green or greenish grey color, for example Jinhyeon fault, contains higher $Al_2O_3$ and lower MgO and CaO compared to those with reddish color. Various colors of fault gouge are intimately related to the chemical compositions of main constituent mineral as well as mineral assemblage.
