태백산분지 캠브리아기 세송층의 퇴적상이 정밀 주상도 작업과 야외조사에 의해 분석되었다. 결과로 5개의 퇴적상이 세송층 내에서 인지되었으며 이들은 석회질 단괴를 포함한 셰일상, 망상형 와케스톤-팩스톤상, 엽리질 실트암상, 세립 및 중립질 사암상, 석회 잔자갈 역암상 등을 포함한다. 퇴적상 분석과 함께 수행된 수직적 상변화에 대한 연구는 세송층이 외대륙붕 및 내대륙붕 환경 하에서 상대적인 해수면의 하강에 의해 퇴적되었음을 지시한다. 특히, 세송층 최상부에 10 m 두께의 세립 및 중립질 사암층의 천해성 퇴적양상은 동 시기인 로렌시아 대륙의 Steptoean Stage(Dunderburgia) 퇴적층 내에서 나타나는 퇴적상 변화와 매우 유사한 양상을 보인다. 이러한 두 대륙 사이의 동 시기 퇴적층의 퇴적상에 관한 비교는 세송층의 퇴적이 캠브리아기 중기 후반에서 캠브리아기 후기 초반 동안에 있었던 전 지구적인 해수면의 하강의 영향을 잘 반영하고 있음을 암시한다. 또한 세송층 상부구간의 세립 및 중립질 천해성 사암층 내에는 시퀀스 층서학적으로 의미가 있는 하나의 층서불연속면이 인지된다. 이러한 층서불연속면은 로렌시아 대륙에서 정의되었던 Sauk II-III 시퀀스 경계면에 대비될 수도 있다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과는 태백산분지 내 캠브리아기 중기 및 후기 퇴적층(예; 세송층)들의 지역 간 대비에 있어서 새로운 층서적 사고의 틀로 사용될 수 있으며, 향후 대륙 간 층서대비에 있어 매우 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다.
태백산분지 캠브리아기 세송층의 퇴적상이 정밀 주상도 작업과 야외조사에 의해 분석되었다. 결과로 5개의 퇴적상이 세송층 내에서 인지되었으며 이들은 석회질 단괴를 포함한 셰일상, 망상형 와케스톤-팩스톤상, 엽리질 실트암상, 세립 및 중립질 사암상, 석회 잔자갈 역암상 등을 포함한다. 퇴적상 분석과 함께 수행된 수직적 상변화에 대한 연구는 세송층이 외대륙붕 및 내대륙붕 환경 하에서 상대적인 해수면의 하강에 의해 퇴적되었음을 지시한다. 특히, 세송층 최상부에 10 m 두께의 세립 및 중립질 사암층의 천해성 퇴적양상은 동 시기인 로렌시아 대륙의 Steptoean Stage(Dunderburgia) 퇴적층 내에서 나타나는 퇴적상 변화와 매우 유사한 양상을 보인다. 이러한 두 대륙 사이의 동 시기 퇴적층의 퇴적상에 관한 비교는 세송층의 퇴적이 캠브리아기 중기 후반에서 캠브리아기 후기 초반 동안에 있었던 전 지구적인 해수면의 하강의 영향을 잘 반영하고 있음을 암시한다. 또한 세송층 상부구간의 세립 및 중립질 천해성 사암층 내에는 시퀀스 층서학적으로 의미가 있는 하나의 층서불연속면이 인지된다. 이러한 층서불연속면은 로렌시아 대륙에서 정의되었던 Sauk II-III 시퀀스 경계면에 대비될 수도 있다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과는 태백산분지 내 캠브리아기 중기 및 후기 퇴적층(예; 세송층)들의 지역 간 대비에 있어서 새로운 층서적 사고의 틀로 사용될 수 있으며, 향후 대륙 간 층서대비에 있어 매우 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다.
Sedimentary facies of the Middle to Upper Cambrian Sesong Formation, Taebacksan Basin, are analyzed using detailed field mapping and stratigraphic section measuring. As a result, five sedimentary facies are recognized in the formation, which include lime nodule bearing shale facies, anastomosing wac...
Sedimentary facies of the Middle to Upper Cambrian Sesong Formation, Taebacksan Basin, are analyzed using detailed field mapping and stratigraphic section measuring. As a result, five sedimentary facies are recognized in the formation, which include lime nodule bearing shale facies, anastomosing wackestone-packstone facies, well-laminated siltstone facies, fine to medium sandstone facies and lime pebble conglomerate facies. Together with sedimentary facies analysis, study on vertical facies variation indicates that the Sesong Formation was deposited in an outer to inner shelf during relative sea-level fall. Especially, shallow marine aspects of the upper part of the Sesong Formation including 10-m-thick, fine to medium-grained sandstones appear to be very similar with the shallow marine strata accumulated during the Steptoean Stage (Dunderbergia) in Laurentia. These lithofacies comparisons of coeval strata between two continents suggest that sedimentation in the Sesong Formation reflects the influence of global sea-level fall occurred during the late Middle Cambrian to early Late Cambrian. As well, a stratigraphic discontinuity surface that may have sequence stratigraphic significance is recognized within the shallow marine sandstone beds of the uppermost Sesong Formation. This stratigraphic discontinuity surface may correspond to the Sauk II-III sequence boundary in Laurentia. Therefore, results delineated in this study will use a new stratigraphic paradigm for regional correlation of the Middle to Late Cambrian strata (e.g., the Sesong Formation) in the Taebacksan Basin, and will provide very useful information on intercontinental stratigraphic correlation in the future.
Sedimentary facies of the Middle to Upper Cambrian Sesong Formation, Taebacksan Basin, are analyzed using detailed field mapping and stratigraphic section measuring. As a result, five sedimentary facies are recognized in the formation, which include lime nodule bearing shale facies, anastomosing wackestone-packstone facies, well-laminated siltstone facies, fine to medium sandstone facies and lime pebble conglomerate facies. Together with sedimentary facies analysis, study on vertical facies variation indicates that the Sesong Formation was deposited in an outer to inner shelf during relative sea-level fall. Especially, shallow marine aspects of the upper part of the Sesong Formation including 10-m-thick, fine to medium-grained sandstones appear to be very similar with the shallow marine strata accumulated during the Steptoean Stage (Dunderbergia) in Laurentia. These lithofacies comparisons of coeval strata between two continents suggest that sedimentation in the Sesong Formation reflects the influence of global sea-level fall occurred during the late Middle Cambrian to early Late Cambrian. As well, a stratigraphic discontinuity surface that may have sequence stratigraphic significance is recognized within the shallow marine sandstone beds of the uppermost Sesong Formation. This stratigraphic discontinuity surface may correspond to the Sauk II-III sequence boundary in Laurentia. Therefore, results delineated in this study will use a new stratigraphic paradigm for regional correlation of the Middle to Late Cambrian strata (e.g., the Sesong Formation) in the Taebacksan Basin, and will provide very useful information on intercontinental stratigraphic correlation in the future.
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문제 정의
그러나 태백산분지 세송층 내에 존재하는 스텝토이안 탄소동위원소 양전이대에 대한 연구는 세송층 내 퇴적상의 수직 변화에 대한 연구와 연계되어 있지 않기 때문에 동 시대 여타 퇴적층과의 실제적인 대비가 불가능하다. 본 연구에서는 캠브리아기 중기에서 후기 초반에 걸쳐 퇴적된 세송층에 대하여 퇴적상을 정밀분석하고 퇴적상의 수직변이에 따른 해수면 변동을 유추함으로서 동시대 전 세계적으로 발생한 해수면 변동과의 대비를 통해 태백산분지의 캠브리아기 중기 및 후기의 퇴적사를 이해하고자 한다.
가설 설정
Outcrop photograph of irregular and small tabular lime nodule and shale interbedded quartz silt. C. Thin section of irregular shale and lime nodule including horizontal burrows. a: intramicrite and bioclasts.
제안 방법
3. Middle to Upper Cambrian lithostratigraphic and biostratigraphic correlation between the Taebacksan Basin, North China, and Launrentia based on the trilobite biostratigraphy. Gray part: depositional hiatus.
4). 연구지역에서 실시한 정밀 야외조사를 기반으로 동점지역에서 약 40 m 두께의 세송층에 대한 정밀 주상도를 작성하였다(Fig. 5). 암상 변화를 고려하여 동점지역 세송층의 전 구간에서 1~2 m 간격으로 약 50여개의 시료를 채취하였다.
이와 함께 하부에서 상부로 갈수록 언덕사층리의 규모가 증가하며, 상부에서는 곡형사층리로 전이된다고 하였다. 웜크릭규암 층원의 하부에서 중부 구간은 곡형사층리와 평면사층리를 가지는 세립에서 중립질 사암으로 전이되어 상향 조립화의 경향을 가지는 상부 해안전면부로 해석하였다. 그리고 중부에서 상부로 갈수록 다시 언덕사층리를 가지며 상향 세립화하는 탄산염이 풍부한 층으로 전이된다고 하였다.
사진들은 PDF 형식으로 전환되어 석회암에서 입자를 이루는 알로켐(allochem)이나 입자 사이를 채우는 미크라이트(micrite) 등을 기록하는데 활용되었다. 이와 같은 야외조사, 슬랩 및 박편을 이용하여 퇴적상을 분류하였고, 이를 기준으로 하여 연구지역에 발달한 세 송층에 대한 퇴적환경 및 상대적 해수면 변동 양상을 유추해 보았다.
암상 변화를 고려하여 동점지역 세송층의 전 구간에서 1~2 m 간격으로 약 50여개의 시료를 채취하였다. 채취한 시료들을 실내에서 1주일 동안 자연 상태로 건조시킨 후 현미경 관찰을 위해 박편을 제작하였고, 암상을 비교하기 위해 슬랩(slab)을 제작하였다. 야외조사와 슬랩에서 인지하기 어려운 퇴적구조를 보완하기 위해 대형(5.
태백산분지 백운산 향사대 남익부의 동점지역에 약 40 m 두께로 노출되어 있는 캠브리아기 중기에서 후기 세송층을 대상으로 퇴적상 분석, 퇴적환경 및 해수면 변동에 대해 조사하였다. 캠브리아기 중기에서 후기 초반 동안에 퇴적된 세송층은 석회질 단괴를 포함한 셰일상, 망상형 와케스톤-팩스톤상, 엽리질 실트암상, 세립 및 중립질 사암상 그리고 석회잔자갈 역암상으로 구성되어 있다.
대상 데이터
The Cambro-Ordovician Joseon Supergroup is mainly distributed in the Taebacksan Basin. The study area includes the limb of the Backunsan (Baekunsan) Syncline, Taebacksan Basin. Abbreviations in the index map: GB-Gyeongsang (Kyongsang) Basin; GM-Gyeonggi (Kyonggi) Massif; IB-Imjingang Belt; OB-Ogchon (Okcheon) Basin; TB-Taebacksan (Taebaeksan) Basin; YM- Yeongnam Massif.
본 연구는 동경 129°02'41''~129°02'47'', 북위 37°05'06''~37°05'23''에 해당하는 강원도 태백시 동점역 주변의 황지천변을 따라 지표에 노출되어 있는 세송층을 대상으로 하였다(Fig. 4).
5). 암상 변화를 고려하여 동점지역 세송층의 전 구간에서 1~2 m 간격으로 약 50여개의 시료를 채취하였다. 채취한 시료들을 실내에서 1주일 동안 자연 상태로 건조시킨 후 현미경 관찰을 위해 박편을 제작하였고, 암상을 비교하기 위해 슬랩(slab)을 제작하였다.
야외조사와 슬랩에서 인지하기 어려운 퇴적구조를 보완하기 위해 대형(5.2 × 7.6 cm) 박편을 제작하여 총 1,480만 화소(pixel)의 고해상도 SONY NEX-5 카메라로 사진을 촬영하였다.
이론/모형
일부 분급이 불량한 중립질 사암층들은 상향 조립화 경향을 보이고 있고 생교란작용에 의한 생흔들이 희미하게 나타나기도 한다. 동점지역 세송층 상부에서 채취한 8개의 시료에 대해서 사암 광물조성의 전통적인 모달 분석(modal analysis)을 수행하였으며(Table 1), Okada(1971)의 사암 분류법에 의해 8개의 암편 모두 석영질 와케(quartzose wacke)로 분류되었다(Fig. 11).
성능/효과
그러나 본 조사를 통해 분류된 퇴적상은 세송층이 퇴적되는 동안 태백산분지의 환경이 외대륙붕에서 내대륙붕으로 변화하였음을 지시한다. 또한 퇴적환경에 주요한 영향을 미치는 해수면 변동을 고려하면, 최대해침기 동안에 세송층 최하부 구간이 퇴적되었으며, 그 이후 고수위기 퇴적다발계(Highstand Systems Tract, HST) 시기를 거쳐서 세송층 하부 및 중부 구간이 퇴적되었고 이후 점차적으로 해수면이 하강하는 하강수위기 퇴적다발계(Falling Stage Systems Tract, FSST) 시기와 저수위기 퇴적다발계(LST) 시기에 세송층의 상부 구간이 퇴적되었던 것으로 해석된다. 특히, 약 10 m 두께로 나타나는 세립 및 중립질 사암 층을 포함한 세송층 상부의 암상 변화는 동시대에 퇴적된 북중국 산동지역에 발달한 캠브리아기 큐샨조 (KushanianSeries) 구산층(Gushan Formation)의 Neodrepanura 삼엽충대와 장샨조(Changshanian Series) 챠오미디안층(Chaomidian Formation)의 Chuangia 삼엽충대 경계부 및 로렌시아 대륙 캠브리아기 후기 스텝토이안조(Steptoean Series)의 둔더버기아(Dunderbergia) 삼엽충대에 나타나는 암상과 매우 유사한 양상을 보인다.
, 2011). 안정탄소동위원소 질량 분석과 생층서대의 대비 결과, Gushan층과 Chaomidian층 경계부에 나타나는 침식면은 로렌시아 대륙에서 정의된 Sauk II-III 경계에 놓이는 것을 확인할 수 있었다. 이는 동시대에 퇴적된 세송층의 상부 구간에 나타나는 사암층이 Sauk II-III 경계에 해당될 수 있음을 시사한다.
12A). 이들 층은 연속성이 좋아서 기존의 연구(Park and Han, 1985)에서 수십 m까지의 연속이 확인되었으나, 본 연구에서는 수 m에 이르는 연속성을 확인 할 수 있었다. 역암은 구, 타원 그리고 장축이 매우 긴(5~20 cm) 평력(flat pebble) 등의 다양한 형태를 보이며 잔자갈 정도의 크기를 가지는 역들로 구성되어 있다.
, 2006). 태백산분지 캠브리아기 동안의 해수면 변동은 전반적으로 해침(transgression)의 경향성을 보이나 캠브리아기 중기 후반에 탄산염 퇴적물로 구성된 대기층이 분지 내 퇴적되었던 것으로 보아 캠브리아 중기 후반에 들어와 태백산분지의 수심이 상대적으로 얕아졌던 것으로 해석된다. 그러나 대기층 최상부 구간에 나타나는 생물초 사면을 따라 퇴적된 것으로 해석되는 석회각력암들은 캠브리아기 중기 후반에 들어와 태백산분지의 수심이 재차 깊어졌던 것으로 판단되며 대기층의 최상부로 해석되는 석회각력암 암상을 세송층 최하부의 석회질 단괴를 포함한 셰일(Sln)이 정합으로 피복하기 때문에 세송층이 퇴적되기 시작하는 기간에 해수면이 최고조로 상승하여 석회질 단괴를 포함한 셰일상(Sln)이 퇴적되어진 것으로 해석된다.
후속연구
이는 동시대에 퇴적된 세송층의 상부 구간에 나타나는 사암층이 Sauk II-III 경계에 해당될 수 있음을 시사한다. 그러나 동점 지역에서 조사된 세송층에서 최대 해퇴면에 해당하는 침식면 존재의 불확실성과 관련 퇴적구조들이 관찰되지 않는 것은 노출된 단면의 연속성이 좋지 않아서 정확하게 인지 할 수 없거나 풍화작용에 의해 변질된 것으로 추측되므로, 이에 대한 연구는 인접지역의 세송층 내에서 지속되어야 할 것으로 사료된다.
이러한 암상의 변화는 캠브리아기 후기 초반에 나타난 전 세계적인 해수면의 하강을 반영하고, 이는 고생대 후기 로렌시아 대륙의 Sauk II-III 시퀀스 경계부로 해석된다. 본 연구에서 도출된 결과는 태백산분지 내 캠브리아기 중기 및 후기 퇴적층(예; 세송층) 들의 지역 간 대비에 있어서 새로운 층서적 사고의 틀로 사용될 수 있으며, 향후 대륙 간 층서대비에 있어 매우 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
이 연구에서 태백산분지 캄브리아기 세송층을 어떤 방식으로 분석했나요?
태백산분지 캠브리아기 세송층의 퇴적상이 정밀 주상도 작업과 야외조사에 의해 분석되었다. 결과로 5개의 퇴적상이 세송층 내에서 인지되었으며 이들은 석회질 단괴를 포함한 셰일상, 망상형 와케스톤-팩스톤상, 엽리질 실트암상, 세립 및 중립질 사암상, 석회 잔자갈 역암상 등을 포함한다.
태백산 분지 중립질 사암층의 천해성 퇴적양상이 로렌시아 대륙의 퇴적층 내에서 나타나는 퇴적상 변화와 유사한 양상인 것을 볼 때 유추할 수 있는 것은?
특히, 세송층 최상부에 10 m 두께의 세립 및 중립질 사암층의 천해성 퇴적양상은 동 시기인 로렌시아 대륙의 Steptoean Stage(Dunderburgia) 퇴적층 내에서 나타나는 퇴적상 변화와 매우 유사한 양상을 보인다. 이러한 두 대륙 사이의 동 시기 퇴적층의 퇴적상에 관한 비교는 세송층의 퇴적이 캠브리아기 중기 후반에서 캠브리아기 후기 초반 동안에 있었던 전 지구적인 해수면의 하강의 영향을 잘 반영하고 있음을 암시한다. 또한 세송층 상부구간의 세립 및 중립질 천해성 사암층 내에는 시퀀스 층서학적으로 의미가 있는 하나의 층서불연속면이 인지된다. 이러한 층서불연속면은 로렌시아 대륙에서 정의되었던 Sauk II-III 시퀀스 경계면에 대비될 수도 있다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과는 태백산분지 내 캠브리아기 중기 및 후기 퇴적층(예; 세송층)들의 지역 간 대비에 있어서 새로운 층서적 사고의 틀로 사용될 수 있으며, 향후 대륙 간 층서대비에 있어 매우 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다.
캠브리아기 후기 상대적으로 짧은 기간동안에 해수면 하강에 의한 해퇴는 무엇으로 알려져 있나요?
, 1998; Glumac and Spivak-Brindorf, 2002), 스페인과 프랑스(Álvaro et al., 1997) 등 전 세계에 걸쳐 캠브리아기 후기 초반 상대적으로 짧은 기간 동안에 해수면 하강에 의한 해퇴가 있었던 것으로 보고되었으며, 이는 스텝토이안 탄소동위원소 양전이대(Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion; SPICE)로 잘알려져 있다(Saltzman et al., 1998).
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