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경상분지 진주층 및 신라역암의 SHRIMP U-Pb 저어콘 연령분포 및 그 의미
SHRIMP U-Pb Zircon Ages of the Jinju Formation and Silla Conglomerate, Gyeongsang Basin 원문보기

암석학회지 = The journal of the petrological society of korea, v.19 no.1 = no.59, 2010년, pp.89 - 101  

이태호 (부경대학교 지구환경과학과) ,  박계헌 (부경대학교 지구환경과학과) ,  천종화 (한국지질자원연구원 석유해저자원연구부) ,  이기욱 (한국기초과학지원연구원 환경과학연구부)

초록
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경상분지 퇴적층의 퇴적연령을 한정하기 위하여 신동층군의 진주층 최하부 역질사암과 하양층군 신라역암의 쇄설성 저어콘에 대한 SHRIMP U-Pb 연령측정을 수행하였다. 분리한 저어콘에서 구한 일치곡선(concordia) 연령은 진주층 표품이$112.4{\pm}1.3(2{\sigma})$ Ma 그리고 신라역암 표품이 $110.4{\pm}2.0(2{\sigma})$ Ma의 값을 보인다. 이러한 연령은 진주층 하부와 신라역암의 최고 퇴적시기를 한정하는 것으로 해석된다. 진주층은 압티안(Aptian) 후기에서 알비안(Albian) 초기까지 퇴적이 진행되었으며 그 후 몇 백만년 이내인 알비안 시기 동안에 층후가 비교적 얇은 칠곡층과 신라역암층이 퇴적되었음을 의미한다. 분석된 쇄설성 저어콘들이 나타내는 연령분포는 퇴적물 근원지에 중생대로부터 시생대에 이르는 다양한 화성활동 시기를 갖는 암석 또는 그로부터 유래한 쇄설성 저어콘들이 존재했음을 나타낸다. 이 중에서 경상분지의 주변에서는 물론 한반도 어느 곳에서도 현재까지는 발견되지 않았거나 또는 매우 드물게 나타나는 중원생대, 신원생대 및 고생대의 화성활동 연령들이 포함되는 것은 퇴적시기에 이러한 연령의 암석들이 한반도에 존재했을 가능성 또는 상당한 길이를 갖는 하천을 통해 더욱 먼 대륙 내부로부터 해당 연령의 퇴적물이 유래하였을 가능성을 시사한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To constrain the depositional ages of the Gyeongsang sedimeantary formations, SHRIMP U-Pb ages were determined from detrital zircons in three samples: (1) a pebble-bearing sandstone from the lowermost Jinju Formation of the Sindong Group and (2) two conglomerates from the Silla Conglomerate of the H...

주제어

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문제 정의

  • 이 연구는 경상누층군의 진주층이 오히려 상부의 신라역암보다 더 젊은 연령을 갖는 것처럼 보이는 문제를 검증해보기 위하여 시작되었기 때문에 이 두 층들의 퇴적시기에 대하여 먼저 토의하고, 그 다음에 퇴적물을 공급한 근원암들의 연령분포에 대한 논의를 진행하도록 한다.
  • 이 연구에서는 이러한 모순된 결과를 정밀한 연대 측정을 통해 검증해 보기 위해 진주층 하부의 역질사 암층 및 신라역암의 기질부로부터 분리한 저어콘에 대해 SHRIMP(Sensitive High Resolution Ion Micro Probe)를 이용하여 U-Pb 연대측정을 실시하였다. 이를 통해 구한 연령의 최소값들을 이미 보고된 값과 비교함과 동시에 이 층들의 최고 퇴적연령을 정량적으로 한정하고자 힌다. 이와 함께 이 암석들이 보이는 저어콘 연령분포로부터 퇴적 당시에 퇴적물의 근원지에 노출되어 있었던 암석들의 연령분포와 그 의미에 대해서도 간략하게 논의한다.
  • 이를 통해 구한 연령의 최소값들을 이미 보고된 값과 비교함과 동시에 이 층들의 최고 퇴적연령을 정량적으로 한정하고자 힌다. 이와 함께 이 암석들이 보이는 저어콘 연령분포로부터 퇴적 당시에 퇴적물의 근원지에 노출되어 있었던 암석들의 연령분포와 그 의미에 대해서도 간략하게 논의한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
화산분출물 등을 이용한 퇴적시기의 한정이 경상분지 발달의 후기단계에 더 용이하게 적용될 수 있는 이유는 무엇인가? 실제로 화분학적 연구(예, Choi, 1985) 등과 같은 일부 고생물학적 방법을 통해 퇴적시기를 알아내려는 연구들이 시도되었으나 대개는 상당히 좁은 범위로 연령을 한정할 수가 없었으며, 경우에 따라서는 후기의 절대연령 측정자료들과 배치되는 결과를 보이기도 한다. 퇴적층들 사이에 화산분출물이 함께 존재하는 경우에는 절대연령 측정법을 적용하여 퇴적시기의 결정이 이루어질 수도 있다. 하지만 경상분지 가장 하부의 낙동층으로부터 그 위의 하산동층과 진주층으로 이루어진 신동층군이 퇴적된 경상분지 생성 초기에는 화성활동이 드물었으며, 하양층군의 가장 하부 퇴적층인 칠곡 층의 퇴적시기로부터 화성활동의 증거가 확실하게 나타나기 시작하여 분지 진화의 후기로 갈수록 점차 화성활동의 빈도가 증가한 것으로 알려져 있다. 따라서 화산분출물 등을 이용한 퇴적시기의 한정 역시 경상분지 발달의 후기단계에 더 용이하게 적용될 수 있다.
경상분지는 어떻게 구성되는가? 경상분지는 하부로부터 신동층군, 하양층군, 유천층군으로 이루어진다(Chang, 1975). 신동층군은 또 다시 하부로부터 낙동층, 하산동층, 그리고 진주층으로 구성되며, 하양층군은 칠곡층, 신라역암, 함안층, 진동층의 순서로 젊어진다(Fig 1).
한반도 동남부에 분포하는 백악기 경상분지의 정밀한 퇴적시기를 결정하기가 상당히 어려운 이유는 무엇인가? 한반도 동남부에 분포하는 백악기 경상분지는 퇴적 시기를 좁게 한정할 수 있는 유용한 화석들이 산출되지 않는 육성환경에서 만들어졌으며, 이 때문에 정밀한 퇴적시기를 결정하기가 상당히 어렵다. 실제로 화분학적 연구(예, Choi, 1985) 등과 같은 일부 고생물학적 방법을 통해 퇴적시기를 알아내려는 연구들이 시도되었으나 대개는 상당히 좁은 범위로 연령을 한정할 수가 없었으며, 경우에 따라서는 후기의 절대연령 측정자료들과 배치되는 결과를 보이기도 한다.
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