한국 서남해 함평만 조간대 퇴적층의 제4기 후기 층서 연구

박용안,임동일,최진용,이영길,Park, Yong-Ahn,Lim, Dhong-Il,Choi, Jin-Yong,Lee, Young-Gil 한국해양학회 1997 바다 Vol.2 No.2

한반도 서남 해역에 위치한 함평만(전라남도 함평군) 조간대 퇴적층의 제 4기 후기 층서와 퇴적학적 연구를 위하여 총 37 지점에서 평균 3 m 깊이(최대 5.2 m)의 시추가 실시되었다. 채취된 퇴적물 시료의 입자 조직(grain texture), 퇴적 구조(sedimentary structure), 색(color) 및 광물 조성(mineral composition) 등을 토대로 10개의 퇴적상(sedimentary facies)이 분류되었다. 분석 결과에 의하면, 함평만 조간대 퇴적분지의 층서는 상위로부터 순차적으로 층서단위 Unit I, Unit II 및 Unit III로 구성된다. 최상위의 층서단위 Unit I은 조립질 퇴적상인 비조직 사질역 퇴적상(Facies SGd)과 괴상 역질 이토 퇴적상(Facies GMm) 또는 세립질 퇴적상인 엽층리 실트 퇴적상(Facies Zp), 괴상 이토 퇴적상(Facies Mm) 및 평행 엽층리 이토 퇴적상(Facies Mp)으로 구성되며, 상향 조립화의 특정을 나타낸다. 이 퇴적층은 해수면이 거의 현재의 위치에 도달된 지난 약 4.000년 동안 형성된 후기 현세(late Holocene) 해침 퇴적층으로 해석된다. Unit I에 의하여 부정합적으로 피복되는 층서단위 Unit II는 준 고화된 황색 이토 퇴적상 (Facies Mym)과 회색의 미고결된 니질 퇴적상(Facies Mgm)으로 구성되며, 수평적 연속성이 양호하고, 함평만 전체에 광역적으로 분포한다. Unit II는 서해의 여러 조간대에서 보고된 간월도층과 대비되는 것으로 여겨지며, 후기 플라이스토세(late Pleistocene)의 조간대 퇴적환경에서 집적된 퇴적층으로 해석된다. 이러한 Unit II에는 지난 최대 빙하기 동안 대기중에 노출된 다양한 증거(황갈색, 고화상태, 동토구조, 점토광물의 함량 변화등) 들을 함유한다. Unit II에 의하여 부정합적으로 피복되는 Unit III는 역질의 층리를 갖는 조립의 퇴적물(Facies SGb와 Facies Sx)로 구성되며 내만역의 한정된 지역(후동과 시목동 해역)에 분포한다. 퇴적학적 특성과 지역적인 분포 양상을 고려할 때, Unit III는 육성 환경(nonmarine deposits)의 하천 퇴적물(fluvial sediment)로 해석된다. 결과적으로 함평만 조간대 퇴적분지의 층서(최고기로부터 최신기)는 기반암 지층(중생대 화강암)${\rightarrow}$육성 퇴적층(Unit III)${\rightarrow}$후기 플라이스토세의 니질 조간대 퇴적층(Unit II)${\rightarrow}$후기 현세의 조간대 퇴적층(Unit I)의 층서이며, 각각의 층서단위의 경계는 부정합적이다. The late Quaternary stratigraphy of the tidal deposits in the Hampyung Bay, southwestern coast of Korea comprises 1) Unit III (nonmarine fluvial coarse-grained sediments), 2) Unit II (late Pleistocene tidal deposits), and 3) Unit I (late Holocene fine-grained tidal deposits) in ascending order. The basements of the Hampyung Bay is composed of granitic rocks and basic dyke rocks. These three units are of unconformally bounded sedimentary sequences. The sequence boundary between Unit I and Unit II, in particular, seems to be significant suggesting erosional surface and exposed to the air under the cold climate during the LGM. The uppermost stratigraphic sequence (Unit I) is a common tidal deposit formed under the transgression to highstand sea-level during the middle to late Holocene.

북동중국해 코아 퇴적물의 희토류원소 분포양상과 기원

정회수,임동일,유해수,Jung Hoi-Soo,Lim Dhong-il,Yang Shou Ye,Yoo Hai-Soo 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.1

Rare earth elements(REEs) in transgressive shelf core sediments were analysed to identify constraints of REE distribution patterns and sediment provenances in the northern East China Sea(ECS). Sediments of Chinese and Korean rivers, such as Huanghe and Yangtz rivers, Keum and Yeongsan rivers that supply sediments to the northern ECS, were also analysed to figure out their typical REE distribution patterns. The distribution patterns of Chinese and Korean river sediments, which are normalized with upper continental crust (UCC) REE values, appear to be enriched in middle rare earth elements (MREEs) in Chinese river sediments, whereas in light rare earth elements (LREEs) in Korean river sediments. We assign the MREE-enriched convex-type distribution pattern in Chinese river sediments as 'C-type', and the LREE-enriched linearly decreasing pattern in Korean river sediments as 'D-type'. A major constraint of the REE concentration in northern ECS core sediments is interpreted to be LREE-enriched monazite $((Ce,\;La)PO_4)$ that is ubiquitous in and around the study area. Meanwhile, the distribution pattern of northern ECS sediments appears to be between the C-type and the D-type. We suggest that the nothern ECS sediments are the mixture of China and Korea riverine sediments that have been accumulated in paleo-river mouth, paleo-coast, and present-day shelf environment as well. 북동중국해 코아 퇴적물중 희토류 원소(REE) 함량을 분석하여 REE함량의 분포양상을 파악하고 퇴적물 기원지를 추적하였다. 북동중국해로 퇴적물을 공급하는 한국 강(금강, 영산강 등사 중국 강(황하, 양자강 등)에서 유출된 퇴적물 중 REE함량도 분석되어 한국/중국 강에서 유출되는 퇴적물 중 REE함량의 전형적인 분포양상이 구해졌다. 상부지각 중 REE 함량으로 정규화 된 중국 강과 한국 강 퇴적물 중 REE 함량의 분포양상은 각각 중간 희토류 원소(MREE)와 가벼운 희토류원소(LREE)가 부화된 형태로 나타났다. 중국 강 퇴적물에서 나타나는 REE 함량의 분포양상은 "C-type" 즉 MREE가 부화되어 가운데가 불룩한 형태이고, 한국 강 퇴적물에서 나타나는 REE 함량의 분포양상은 "D-type" 즉 LREE가 부화되어 원자번호가 증가함에 따라 직선적으로 감소하는 형태를 보인다. 북동중국해 코아 퇴적물중 REE 함량의 주요 제한인자는 LREE가 부화되어 있고 연구해역 인근 어디에나 분포하는 모나자이트$((Ce,\;La)PO_4)$로 해석된다. 한편, 북동중국해 퇴적물 중 REE함량의 분포양상은 C-type과 D-type의 중간 형태를 보인다. 이러한 중간 형태에 근거할 때, 현재는 대륙붕 환경이지만 과거에는 강 하구였던 북동중국해의 퇴적물은 한국 강과 중국 강에서 유출된 퇴적물의 혼합체로 판단된다.

동중국해 북부대륙붕에 발달한 니질 퇴적체의 탄성파 연구

최동림,이태희,유해수,임동일,허식,김광희,Choi Dong-Lim,Lee Tae-Hee,Yoo Hae-Soo,Lim Dhong-Il,Huh Sik,Kim Kwang-Hee 대한자원환경지질학회 2005 자원환경지질 Vol.38 No.6

동중국해 북부 대륙붕에 발달한 후기 홀로세 니질 퇴적체의 분포양상과 층서의 발달 특성을 밝히기 위해 고해상도 Chirp 탄성파 단면 자료를 이용하여 분석하였다. 고해상 탄성파 단면도상에서 음향기반암(기저 경계면 B)위에 2개의 퇴적층서(Unit 1과 2)가 나타나며 이들은 침식 경계면(중간 반사면 M)으로 경계된다. 하위 퇴적층서 Unit 1은 음향학적으로 평행 또는 준평행 반사층리와 수로 충진 퇴적상이 나타난다. 상위 퇴적층서 Unit 2는 반투명 내부 퇴적상과 7m 이하 퇴적두께의 렌즈형태로 발달해 있다. 시퀀스 층서분석으로부터 이들 퇴적층서는 마지막 저해수준 이후 형성되었다. 해침 퇴적체(Unit 1)는 최후 빙기동안 형성된 층서 경계면위에 바로 분포한다. 해침 퇴적체는 침식곡의 염하구 환경하에서 하천, 델타, 그리고 조간대 환경의 복합 퇴적물로 구성된다. 해침 퇴적체 바로 위는 침식 저지형의 최대 범람면이 나타난다. 최대 범람면위에 발달한 고해수준 퇴적체(Unit 2)은 저지대를 충진하는 니질 퇴적체로 구성된다. 니질 퇴적체는 제주도 남쪽 약 140km 떨어진 곳에 마치 태풍 같은 모양의 원형 형태로 수심 약 60-90m 사이에 집중적으로 발달해 있다. 이 퇴적체의 분포 면적과 부피는 각각 약 $3,200km^2$와 약 $10.7\times1109m^3$이다. 니질 퇴적체의 기원은 고황하와 양자강에서 배출된 부유퇴적물의 혼합기원으로 해석된다. 원형의 분포형태는 북부 동중국해에 발달한 반시계 방향의 와류 순환계로 인해 형성된 것으로 판단된다. We present the sedimentary sequence and distribution pattern of the late Holocene muddy deposits in the northern East China Sea shelf using the high-resolution 'Chirp' profiles. The seismic sedimentary sequence overlying acoustic basement (basal reflector-B) can be divided into two depositional units (Unit 1 and 2) bounded by erosional bounding surface (mid reflector-M). The lower Unit 1 above basal reflector-H is characterized by the acoustically parallel to subparallel reflections and channel-fill facies. The upper Unit 2, up to 7 m in thickness, shows seismically semi-transparent seismic facies and lenticular body form. On the base of sequence stratigraphic concept, these two sediment units have developed during transgression and highstand period, respectively, since the last sea-level lowstand. The transgressive systems tract (Unit 1) lie directly on the sequence boundary (reflector B) that have farmed during the last glacial maximum. The transgressive systems tract in this study consists mostly of complex of delta, fluvial, and tidal deposits within the incised valley estuary system. The maximum flooding surface (reflector M) corresponding to the top surface of transgressive systems tract is obviously characterized by erosional depression. The highstand systems tract (Unit 2) above maximum flooding surface is made up of the mud patch filled with the erosional depression. The high-stand mud deposits showing a circle shape just like a typhoon symbol locates about 140 km off the south of Cheju Island with water depth of $60\~90m$. Coverage area and total sediment volume of the mud deposits are about $3,200km^2$ and $10.7\times10^9\;m^3$, respectively. The origin of the mud patch is interpreted as a result of accumulating suspended sediments derived from the paleo-Yellow and/or Yangtze Rivers. The circular distribution pattern of the mud patch appears to be largely controlled by the presence of cyclonic eddy in the northern East China Sea.

서해 함평만에서 조위변화에 따른 영양염 변동

강미란(Mi-Ran Kang),임동일(Dhong-Il Lim),장풍국(Pung-Guk Jang),김기범(Gi-Beum Kim),강영실(Young-Shil Kang) 한국해양환경·에너지학회 2009 한국해양환경·에너지학회지 Vol.12 No.3

황해 주변 강 하구 퇴적물의 점토광물 함량 특성과 대륙붕 니질대 퇴적물의 기원

최진용(Jin-Young Choi),임동일(Dhong-Il Lim),박찬홍(Chan-Hong Park),김소영(So-Young Kim),강소라(Sora Kang),정회수(Hoi-Soo Jung) 대한지질학회 2010 지질학회지 Vol.46 No.5

마산만 표층수에서 물리-화학적 수질요인과 엽록소-a 농도 사이의 관계: 격일 관측 자료

정승원 ( Seung Won Jung ),임동일 ( Dhong Il Lim ),신현호 ( Hyeon Ho Shin ),정도현 ( Do Hyun Jeong ),노연호 ( Youn Ho Roh ) 한국환경생물학회 2011 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.29 No.2

In order to investigate water quality factors controlling chlorophyll-a concentrations, the by-daily monitoring was conducted from February to November 2010 in 4 stations of Masan Bay. Seasonal variability in physico-chemical factors was mainly controlled by freshwater loading as a result of precipitation: chemical oxygen demand, suspended solids and nutrient concentrations rapidly increase during the heavy rainy season, whereas they decrease in the dry season. From late winter to mid spring, phosphorus and silica sources relative to Redfield ratio were probably functioned as limiting factor for phytoplankton flourishing in surface waters, but nitrogen concentration during mid-spring to autumn might be responsible for the increase of phytoplankton biomass. The multiple regression analysis revealed that variations in chlorophyll-a concentration may be strongly correlated with changes of water temperature, chemical oxygen demand, dissolved inorganic phosphorus in spring, and salinity, chemical oxygen demand and precipitation in summer. Consequently, in the Masan Bay, a heavy rainfall event is an important factor to determine changes of biotic and abiotic factors, and in addition the dynamics of chlorophyll- a concentration are strongly affected by changes of hydrological factors, especially water temperature, precipitation and nutrients.

Dinoflagellate Cyst Assemblages in a Sediment Core from the Northern East China Sea and Their Implications

김소영(So-Young Kim),임동일(Dhong-Il Lim),강소라(So-Ra Kang) 대한지질학회 2010 지질학회지 Vol.46 No.3

한국 남해 동부 연안 해역에서 홍수기와 갈수기 동안 수질환경 특성과 변동

정도현 ( Do Hyeon Jeong ),신현호 ( Hyeon Ho Shin ),정승원 ( Seung Won Jung ),임동일 ( Dhong Il Lim ) 한국환경생물학회 2013 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.31 No.1

남해 동부해역에서 해수는 계절에 따라 서로 다른 수질환경 특성의 수괴들에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 홍수기인 여름철 표층수는 북한한류 기원의 동해 냉수괴 특성의 수괴-A (East Sea Cold Water), 담수의 영향이 강한 연안성 수괴-B (river-dominated coastal water), 연안 염하구성 수괴-C (coastal pseudo-estuarine water)로 구분된다. 특징적으로 높은 영양염과 엽록소 농도를 갖는 저염의 염하구성 수괴-B는 홍수기인 여름철에 해안선에서 수 십 km 떨어진 해역까지 짧은 기간 일시적으로 형성되며, 집중호우 등 몬순(monsoon)기후 특성을 갖는 우리나라 연안역에서 육지-해양간 물질 순환에 상당한 역할을 할 것으로 사료된다. 여름철 저층수는 저온-고염의 냉수인 저층 냉수괴-D(bottom cold water)가 지배적이며, 표층수의 수괴들과 비교하여 전체적으로 수온, pH, 용존 산소량은 낮은 반면, 높은 영양염 농도 특성을 갖는다. 여름철 저층 냉수괴의 높은 영양염 농도는 강한 성층과 낮은 수온으로 인하여 식물플랑크톤 번식이 제한되어 보존-축적된 결과로, 갈수기인 겨울철 영양염의 주요 공급원으로 작용한다. 갈수기인 겨울철 연구해역의 해수환경은 여름철과 다르게 대마난류수 (수괴-E)가 광범위하게 분포하며, 해안선을 따라 연안역의 좁은 범위에 대마난류수가 약간 변질된 연안성 수괴-F가 분포한다. 특히 광양만, 마산만 등의 반폐쇄성 지형의 여러 만(bay)들에 위치하는 연안성 수괴-F에서는 갈수기인 겨울철에도 낮은 수심과 느린 유속 등에 의해 기초생산력이 높으며, 이로 인한 겨울철 영양염 고갈(depletion) 현상이 뚜렷하게 나타난다. 또한 남해 연안성 수괴와 대마난류 수괴사이에 연안전선이 발달하며, 이러한 전선은 직간접적으로 남해의 기초생산력을 조절하는 중요 환경요소로 작용할 것으로 예상된다. 결론적으로 연구해역은 계절적으로 다른특성의 수괴의 수괴가 복합적으로 분포하며, 여름철의 수질환경과 일차 생태계는 크게 연안 염하구성 수괴와 저층의 냉수괴 발달 정도에 따라 변화할 것으로 예상되며, 겨울철에는 외양에서 유입되는 대마난류 수괴의 특성에 따라 지배될 것으로 분석된다. 또한 용존무기인이 잠재적 제한영양염으로 작용하는 서해 연안역과 달리 남해 연안역은 대부분 용존무기질소가 잠재적 제한영양염으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 제한영양염의 차이는 서해와 남해 연안역이 서로 다른 환경과 다른 생태계 구조를 갖고 있음을 지시한다. Physiochemical characters of sea waters during summer flood- and winter dry-seasons and their spatial variations were investigated along the coastal area off the eastern South Sea, Korea. Using the hierarchical clustering method, in this study, we present comprehensive analyses of coastal waters masses and their seasonal variations. The results revealed that the coastal water of the study area was classified into six water masses (A to F). During summer season, the surface water was mainly occupied by the coastal pseudo-estuarine water (water mass B) with low salinity and high nutrients and the river-dominated coastal water (water mass C) with low nutrients, respectively. The bottom water was dominated by cold water (water mass D) with very low temperature, high salinity and high nutrients, compared to masses of surface water. Notably, the water mass B, with high concentrations of nutrients (silicate and nitrogen) and low salinity, which is strongly controlled by the water quality of river freshwater, seems to play an important role in controlling the water quality and further regulating physical processes on ecosystem in the eastern coastal area of South Sea. The water mass D (bottom cold water) coupled with a strong thermocline, which exists in near-bottom layer along the western margin of Korea Strait, has a low temperature, pH and DO, but abundant nutrients. This water mass disappears in winter owing to strong vertical mixing, and subsequently may act as a pool for nutrients during winter dry-season. On the other hand, vertically well-mixed water column during the winter season was typically occupied by the Tsushima (water mass E) and the coastal water (water mass F) with a development of coastal front formed in a transition zone between them. These winter water masses were characterized by low nutrient concentration and balance in N/P ratio, compared with summer season with high nutrient concentrations and strong N-limitation. Accordingly, the analysis of water masses will help one to better chemical and biological processes in coastal area. In most of the study area, characteristically, the growth of phytoplankton community is limited by nitrogen, which is clearly different with coastal environment of West Sea of Korea, with a relative lack of phosphorus. It showed the western and the southern coasts in Korea are substantially different from each other in environmental and ecological characteristics.

한국 서해 경기만 조간대 퇴적층의 퇴적물 특성과 층서

조주환(Ju Whan Cho),김영성(Young Sung Kim),임동일(Dhong Il Lim) 조선대학교 교과교육연구소 2001 교과교육연구 Vol.22 No.1

경기만 반월 조간대 퇴적분지의 퇴적 층서를 밝히기 위해 2지점에서 평균 20m에 달하는 심부시추를 실시하였다. 시추된 퇴적물은 퇴적환경과 경계면의 특성에 의해 크게 2개의 퇴적단위 UnitⅠ과 UnitⅡ로 구분된다. UnitⅠ은 5-10m의 두꺼운 니질 퇴적물로 구성되며, 현세 해침기간동안 점이적인 해수면 상승과 힘께 형성된 현세 니질 조간대 퇴적층으로 해석된다. 기반암을 부정합적으로 피복하고 있는 퇴적단위 UnitⅡ는 두께가 최대 10m에 달하며, 조립의 자갈과 모래로 구성된다. 조립의 사질 퇴적물은 동해의 사구에 비하여 원마도가 낮고, 서해의 대륙붕 퇴적물보다는 높은 원마도를 나타낸다. 이러한 결과들은 UnitⅡ 퇴적물이 다소 강한 유수 작용에 의한 하천 퇴적물임을 제시한다. 결론적으로 생물 파편의 부재, 역사질의 조립한 퇴적물 조직, 쇄설성 입자의 형태 특성 그리고 층서 위치 등을 고려할 때 퇴적단위 UnitⅡ는 현세 해침이전 최대빙하기(LGM)동안 퇴적된 육성의 하천 퇴적물로 해석된다. To elucidate the stratigraphy of Banweol tidal-flat deposits, Kyunggi Bay, western coast of Korea, two boreholes, up to 20 m in thickness, were taken using a well-utilized deep-drilling equipment. On the basis of depositional environment and erosional boundary, these deep-drilled borehole sediments can be divided into two sedimentary units (UnitⅠ and UnitⅡ). UnitⅠ reaches up to 10 m in thickness and consists mainly of mud and silt sediments with mean grain size of 7-9 phi. This unit is interpreted as a typical intertidal-flat deposition accumulated during mid-to-late Holocene sea-level rise. Beneath the Holocene tidal-flat mud (UnitⅠ) are very coarse-grained sandy sediments (UnitⅡ) with approximately 10 m thick. Roundness in UnitⅡ sediments is lower than those of beach sediments in eastern coast of Korea, while higher than those of relict shelf sediments. Considering the texture, grain shape, stratigraphic position, and absence of biogenic materials, UnitⅡ might be accumulated under the active hydrodynamic condition of the fluvial environment during sea-level lowstand, possibly last glacial maximum (LGM).

한국 서해 경기만 조간대 퇴적층의 퇴적물 특성과 층서

조주환,김영성,임동일 조선대학교 사범대학 부설 교과교육연구소 2001 敎科敎育硏究 Vol.4 No.1

경기만 반월 조간대 퇴적분지의 퇴적 층서를 밝히기 위해 2지점에서 평균 20m에 달하는 심부시추를 실시하였다. 시추된 퇴적물은 퇴적환경과 경계면의 특성에 의해 크게 2개의 퇴적단위 UnitⅠ과 UnitⅡ로 구분된다. UnitⅠ은 5-10m의 두꺼운 니질 퇴적물로 구성되며, 현세 해침기간동안 점이적인 해수면 상승과 힘께 형성된 현세 니질 조간대 퇴적층으로 해석된다. 기반암을 부정합적으로 피복하고 있는 퇴적단위 UnitⅡ는 두께가 최대 10m에 달하며, 조립의 자갈과 모래로 구성된다. 조립의 사질 퇴적물은 동해의 사구에 비하여 원마도가 낮고, 서해의 대륙붕 퇴적물보다는 높은 원마도를 나타낸다. 이러한 결과들은 UnitⅡ 퇴적물이 다소 강한 유수 작용에 의한 하천 퇴적물임을 제시한다. 결론적으로 생물 파편의 부재, 역사질의 조립한 퇴적물 조직, 쇄설성 입자의 형태 특성 그리고 층서 위치 등을 고려할 때 퇴적단위 UnitⅡ는 현세 해침이전 최대빙하기(LGM)동안 퇴적된 육성의 하천 퇴적물로 해석된다. To elucidate the stratigraphy of Banweol tital-flat deposits, Kyunggi Bay, western coast of Korea, two boreholes, up to 20 m in thickness, were taken using a well-unilized deep-drilling equipment. On the basis of depositional enviornment and erosional boundary, these deepdrilled borehole sediments can be divided into two sedimentary units(UnitⅠ and UnitⅡ). UnitⅠ reaches up to 10 m in thickness and consists mainly of mud and silt sediments with mean grain size of 7-9 phi. This unit is interpreted as a typical intertidal-flat deposition accumulated during mid-to-late Holocence sea-level rise. Beneath the Holocence tidal-flat mud(UnitⅠ) are very coarse-grained sandy sediments (UnitⅡ) woth approximately 10 m thick. Roundness in UnitⅡ sediments is lower than those of relict shelf sediments. Considering the texture, grain shape, stratigraphic position, and absence of biogenic materials, UnitⅡ might be accumulated under the active hydrodynamic condition of the fluvial enviornment during sea-level lowstand, possibly last glacial maximum(LGM).