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정대교(Daekyo Cheong),안효리(Hyori Ahn),이기창(Gi Chang Lee),신승원(Seungwon Shin) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
원생대층으로 오랫동안 알려져 있던 연천층군의 미산층은 최근의 새로운 연대 측정 연구로 고생대 충남 서해안에 분포하는 서산층군과 함께 데본기의 지층으로 밝혀졌다. 경기도 연천군 군남면 지역 도로변에 잘 노출되어 있는 미산층 퇴적층 노두는 변성작용으로 인해 퇴적구조는 잘 보존되어 있지 않지만, 다행히 퇴적물 조직과 층리, 색, 층의 수직 수평적 두께 변화는 비교적 잘 남아 있고, 특히, 현미경 하에서 구성 광물과 입자 형태 등을 세밀하게 관찰하면 변성 이전의 본래의 퇴적상으로 복원하는 작업도 그리 어렵지 않다. 현재 야외에서 관찰되는 미산층은 대체로 변성사질암과 변성이질암이 교호하는 양상이고 석회질 사암층도 일부 포함되어 있다. 변성사질암은 회색 내지 담회색인데 주로 석영으로 이루어져 있으며 변성 이전에는 준암편사암으로 추정되고, 변성이질암은 암회색으로 세립질의 석영과 흑운모로 주로 구성되어 있어 변성 이전에는 암회색 이질층으로 추정된다. 변성이질암에는 변성 광물인 흑운모이 포함되어 있고 특정 층에서는 각섬석과 석류석이 나타나는 것으로 보아 녹색편암상으로 분류되며, 이를 통해 연천군 군남면 지역 미산층은 온도 450~550°C, 압력 4~7 kbar 정도의 조건에서 광역변성작용을 받은 것으로 추정하였다. 미산층의 퇴적환경을 해석하기 위해 변성 이전의 상태로 복원시킨 퇴적암상은 크게 (1) 두꺼운 괴상의 조립질 사암, (2) 점이층리의 실트질 사암, (3) 수평층리 중립질 사암, (4) 두꺼운 균질 이암, (5) 수평층리 이암, (6) 수평층리의 석회질 사암상 등 6개의 퇴적암상으로 분류된다. 이를 바탕으로 FA1, FA2, FA3, FA4의 상조합으로 구분할 수 있는데, 이를 종합하면 미산층은 사암과 이암이 교호하며 나타나는 저탁암층으로 대부분 추정되며 간혹 사면에 있던 shell이 저탁류와 함께 쓸려 내려와 석회질 사암층을 부분적으로 형성한 것으로 해석되며, 대륙사면 아래에서 lobe의 전진과 후퇴가 반복되어 나타나는 퇴적환경으로 추정된다.
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연천 전곡 차탄천변 신생대 제4기 백의리층의 조직과 역 기원 분석
정대교(Daekyo Cheong),이기창(Gi Chang Lee),안효리(Hyori Ahn),신승원(Seungwon Shin) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
경기도 연천군 전곡읍 은대리 일대에 분포하며 하성 퇴적층으로 추정되는 신생대 제4기 백의리층은 고생대 데본기의 미산층을 경사부정합으로 덮고 있고, 신생대 제4기 현무암에 의해 덮혀 있다. 총 2개의 야외 노두에서의 관찰 결과, 백의리층은 세립 ~ 중립질 모래의 기질에 다양한 기원지로부터 유래한 것으로 추정되는 성분의 자갈로 구성되어 있다. 역의 크기와 원마도는 역의 성분과 크기에 따라 일정한 상관관계를 가지며, 수평수직적 역의 배열은 퇴적 당시의 하천 유수의 세기와 방향을 잘 지시해주고 있다. 전곡읍 은대리 차탄천 변을 따라 분포하고 있는 한탄강 세계지질공원 지질명소의 하나인 미산층 습곡구조와 판상절리 일대의 백의리층 노출 퇴적층에 대한 정밀 야외조사를 통해 층을 따라 수평 길이 7.5 m 구간에서 총 758개의 역을 개별 관찰하여 역의 성분, 크기, 원마도, 구형도를 분류했다. 야외 현장에서의 육안 관찰과 실내 박편 관찰 통해 역의 성분을 구분하였고, 역의 크기, 원마도, 구형도를 관찰하여 상호 연관 관계를 분석하였다. 또한 인편구조와 같은 퇴적구조를 통해 퇴적 당시 기원암으로부터 하도를 따라 이동했을 것으로 추정되는 역의 운반 경로 및 고수류 방향을 추정했다. 백의리층 내에 포함되어 있는 역의 성분들은 편암, 편마암, 화강암, 응회암, 석영맥 기원암, 규암, 화산각력암, 변성섬장암의 순으로 포함되어 있으며 각각의 역의 성분들은 현재 백의층 근접 야외에 노출되어 있는 주변 암석들의 분포와 각각 대비할 수 있어 기원지 추정이 가능하다. 대부분의 추정 기원암은 현재의 백의리층 노두로부터 15 km 이내에 존재하는 것으로 해석된다. 역의 성분 중 세 종류 암석 - 편암, 편마암, 화강암이 대부분이고, 원마도는 역의 성분과 크기에 따라 다르지만 대부분 아원형(Sub-rounded) ~ 원형(Rounded)으로 일반적으로 좋은 원마도를 가진다. 현재 N-S 방향으로 흐르는 하도 방향과는 다르게 백의리층 내에 포함되어 있는 일부 역들의 기원지 위치는 E-W 방향에 해당하는데, 이는 과거 백의리층에는 형성 당시에는 현재의 N-S 방향으로 흐르는 유수의 방향과는 다르게 E-W 방향을 갖는 다양한 유체가 존재했을 가능성이 있고 당시 백의리층 하도는 현재의 하도 형태와 유수 방향에 차이가 있었을 것으로 추정된다.
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