한반도 동해안 영일만 일대 해안단구 퇴적층의 고지자기 특성 연구 = Paleomagnetic studies on the coastal terrace deposits along the Youngil bay, Eastern coast of the Korean peninsula

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, a paleomagnetic study on the three terrace sections distributed along the coast of the Young-il bay is carried out, and rock magnetic and environmental magnetic characteristics and magnetostratography of these sections are successfully identified.The geologic basement along the coast Young-il bay consists of the Pohang basin (North side), which is covered by Miocene marine deposits (mostly mudstone), and the Yangbuk Basin (South side) covered by Eocene-Miocene volcanic rock and terrestrial deposits. Along the coast of Young-il bay, the three sections with different geologic basement, i.e., Yonghan-ri, Masan-ri, Homigot (counterclockwise from north), are selected for the study. Total of 511 orientated specimens are obtained from three sections known as terrace deposits in Yonghan-ri and one section, developed on the second terrace, distributed over Masan-ri and Homigot.Each section is classified into detailed stratigraphy based on field observation, magnetic susceptibility and color spectrum, and, to identify environmental magnetic characteristics, natural remanent magnetization (NRM) measurement, alternating field (AF) demagnetization, and anhysteric/isothermal remanent magnetization (ARM/IRM) experiments are performed.From the study, the most credible evidence for age determination, the blake excursion event, which is a worldwide feature of the geomagnetic field, is discovered in the Masan-ri terrace deposit. From the discovery of the blake excursion event, the terrace deposits, +22m high from the mean sea level (MSL), distributed over the top of the terrace platform in Masan-ri, is turned out to be created at the early stage of MIS (Marine Isotope Stage) 5e, and comparing the study results to the loess layer in china, the upper and the lower limits are correspond to 117.1 ka B.P. and 111.8 ka B.P., respectively.If the terrace deposits of Masan-ri is well compared with the other terraces developed along the eastern coast, Masan-ri terrace deposits can be utilized as a key bed in determining ages of nearby terrace deposits, and the resulting magnetostratigraphy is believed to have a great contribution to the future research of Quaternary and neo-tectonics of the Korean peninsula and also to determine the age of the last movement of a capable fault.Also, the variations of an environmental magnetic characteristics of terrace deposits and the change of the earth magnetic field intensity obtained from this study show that the magnetostratigraphic and environmental magnetic mineral characteristics of the terrace deposits in three sections are different. These differences are analysed that the particles constituting the deposits had been supplied mostly from extremely limited nearby bedrocks. This analysis suggests that the classification of terrace deposits and comparison of the origin of deposits are possible via correlating the variations of various paleomagnetic factors of the terrace deposits along the eastern coast.

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 영일만 일원의 해안가를 따라 분포하는 단구 퇴적층에 대한 고지자기 연구로서, 영일만에 연하여 떨어져 위치한 3곳의 퇴적층을 대상으로 암석자기학적 및 자성환경학적 특성과, 고지자기층서를 성공적으로 규명하였다.영일만의 지질기반은 마이오세의 해성층(주로 이암층)으로 덮여 있는 포항분지(북쪽)와 에오세-마이오세의 화산암과 육성층으로 덮여 있는 양북분지 (남쪽)로 구성되는데, 서로 인접하고 유사한 퇴적환경에서 지질기반이 상이한 지점 3곳(북쪽에서 반시계방향으로 용한리, 마산리, 호미곶)에 분포하는 퇴적층을 연구지역으로 선택하였다. 용한리 일대에서는 단구지형으로 알려져 오고 있는 3개 퇴적 sections을, 마산리와 호미곶에서는 제2단구 지형으로 알려져 있는 각 1개 퇴적 section을 대상으로 총 511개의 정향시료를 채취하였다.각 퇴적 section은 기재 가능한 야외관찰, 대자율, 분광스펙트럼 등의 결과를 종합하여 정밀한 층서로 세분되었으며, 각 퇴적층의 환경자기학적 특성을 규명하기 위하여 잔류자화측정, 교류소자실험, 비이력/등온잔류자화실험 등을 수행하였다.이번 연구를 통해 전 지구적으로 동시에 진행되어 시대 규명에 결정적인 증거인 Blake Excursion Event가 마산리 단구 퇴적층에서 확인되었다. Blake Event의 발견으로 인하여 마산리 지역 고도 약 22m 단구 기반암 상부에 발달하는 단구 퇴적층은 MIS(Marine Isotope Stage) 5e에 대비되는 것으로 밝혀졌으며, 이는 중국 황토층에서의 연구 결과와 대비할 때 그 상한과 하한은 각각 117.1 ka와 111.8 ka에 해당한다. 마산리 단구 퇴적층이 동해안을 따라 분포하는 단구 퇴적층과 대비가 잘 이루어진다면, 이번 발견으로 인하여 마산리 단구 퇴적층은 인근 단구 퇴적층의 시대 결정에 있어 key bed로 이용될 수 있으며, 이로부터 구한 자기층서 연구 결과는 한반도의 제4기 및 신기 구조학 연구 그리고 활동성 단층의 연대 규명과 관련되어 매우 중요한 의의를 지닌다고 할 수 있다.또한 이 연구로부터 단구 퇴적물의 환경자기학적 변동과 당시 지구자기장 강도의 변동 등을 구할 수 있었는데, 인접한 3지점의 단구 퇴적층의 암석자기 및 환경자성광물학적 특성은 서로 상이하게 나타나는 것이 밝혀졌으며, 이는 퇴적물을 구성하는 입자들이 극히 한정된 범위의 주변 기반암으로부터 주로 공급되었기 때문인 것으로 해석되었다. 이러한 해석은 추후 동해안 일대의 단구 퇴적층에 대한 다양한 고지자기 요소들의 변동을 대비함으로써 단구 퇴적층의 세분과 퇴적물의 근원지 비교 등이 가능하다는 것을 시사한다.