본 연구는 대구광역시 달성군에 위치한 유가 선상지를 대상으로, 지형면의 특성과 퇴적물 분석 및 OSL연대 측정을 실시하여, 유가 선상지의 형성과정을 구체적으로 설명하였다. 유가 선상지는 3개(YG-F1, YG-F2, YG-F3)의 지형면으로 분류되며, 하도의 경사도 감소가 아니라 좁은 하곡에서 넓은 평지로 흘러나온 유수의 수리기하학적 변화에 의한 퇴적작용으로 형성되었다. 유가 선상지는 지난 최종 간빙기가 시작되면서 침식기준면의 상승으로 퇴적작용이 우세해지면서, 약 11만 년 전(MIS 5.4) 경에, 용리천이 다량의 암설을 퇴적하여 YG-F3 지형면이 형성되었다. 이후, 하곡과 지형면의 삭박이 꾸준히 발생하다가, 최종 빙기 내 아간빙기(MIS 3)가 시작되고, 국지적 및 계절적으로 강수량 및 하천 유량에 변화가 발생하면서, 암설류, 토석류, 이류, 하천류 등에 의해 YG-F2 지형면이 형성되었다. 그 이후에도 단기적인 기후 변화 및 일시적인 기후 사건에 의해 매적과 삭박이 반복적으로 발생하다가, 최종 빙기의 최성기(MIS 2)에 토석류 또는 이류에 의해 YG-F1 지형면이 형성된 것으로 판단된다.
본 연구는 대구광역시 달성군에 위치한 유가 선상지를 대상으로, 지형면의 특성과 퇴적물 분석 및 OSL 연대 측정을 실시하여, 유가 선상지의 형성과정을 구체적으로 설명하였다. 유가 선상지는 3개(YG-F1, YG-F2, YG-F3)의 지형면으로 분류되며, 하도의 경사도 감소가 아니라 좁은 하곡에서 넓은 평지로 흘러나온 유수의 수리기하학적 변화에 의한 퇴적작용으로 형성되었다. 유가 선상지는 지난 최종 간빙기가 시작되면서 침식기준면의 상승으로 퇴적작용이 우세해지면서, 약 11만 년 전(MIS 5.4) 경에, 용리천이 다량의 암설을 퇴적하여 YG-F3 지형면이 형성되었다. 이후, 하곡과 지형면의 삭박이 꾸준히 발생하다가, 최종 빙기 내 아간빙기(MIS 3)가 시작되고, 국지적 및 계절적으로 강수량 및 하천 유량에 변화가 발생하면서, 암설류, 토석류, 이류, 하천류 등에 의해 YG-F2 지형면이 형성되었다. 그 이후에도 단기적인 기후 변화 및 일시적인 기후 사건에 의해 매적과 삭박이 반복적으로 발생하다가, 최종 빙기의 최성기(MIS 2)에 토석류 또는 이류에 의해 YG-F1 지형면이 형성된 것으로 판단된다.
This study shows the geomorphological processes of Yuga alluvial fan at Dalseong-gun, Daegu in Korea, based on characteristics of geomorphological surfaces, analysis of geomorphological deposits and OSL age dating. Alluvial fans of this area are classified into three surfaces(YG-F1, YG-F2, YG-F3) an...
This study shows the geomorphological processes of Yuga alluvial fan at Dalseong-gun, Daegu in Korea, based on characteristics of geomorphological surfaces, analysis of geomorphological deposits and OSL age dating. Alluvial fans of this area are classified into three surfaces(YG-F1, YG-F2, YG-F3) and were formed by the depositional processes resulting from the changes in hydraulic geometry of flowing water which was a stream flowing out of mountains debouched on to a plain, not by a sudden decrease in surface gradient of river bed. YG-F3 surface, about 110,000 yr B.P.(MIS 5.4), was formed as Yongri river deposited a lot of debris. This result was due to the process that the deposition took place actively with the upward of base level as the last interglacial period began. Later, the denudation of the river valley and geomorphological surface constantly occurred and the local and seasonal changes were found in precipitation and stream discharge with the beginning of the interstadial of the last glacial stages(MIS 3), leading to YG-F2 formed by debris flow, earth flow, mud flow and stream flow. Then, short-term climate changes and temporal climate events repeatedly caused aggradation and denudation over time and going through these processes, YG-F1 is believed to have been made by earth flow or mudflow during the last glacial maximum(MIS 2).
This study shows the geomorphological processes of Yuga alluvial fan at Dalseong-gun, Daegu in Korea, based on characteristics of geomorphological surfaces, analysis of geomorphological deposits and OSL age dating. Alluvial fans of this area are classified into three surfaces(YG-F1, YG-F2, YG-F3) and were formed by the depositional processes resulting from the changes in hydraulic geometry of flowing water which was a stream flowing out of mountains debouched on to a plain, not by a sudden decrease in surface gradient of river bed. YG-F3 surface, about 110,000 yr B.P.(MIS 5.4), was formed as Yongri river deposited a lot of debris. This result was due to the process that the deposition took place actively with the upward of base level as the last interglacial period began. Later, the denudation of the river valley and geomorphological surface constantly occurred and the local and seasonal changes were found in precipitation and stream discharge with the beginning of the interstadial of the last glacial stages(MIS 3), leading to YG-F2 formed by debris flow, earth flow, mud flow and stream flow. Then, short-term climate changes and temporal climate events repeatedly caused aggradation and denudation over time and going through these processes, YG-F1 is believed to have been made by earth flow or mudflow during the last glacial maximum(MIS 2).
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문제 정의
본 연구는 대구광역시 달성군에 위치한 유가 선상지를 대상으로, 선상지의 지형면의 분포와 지형 특성을 분석하고, 퇴적층의 층서 및 퇴적물 분석 결과와 각 선상지 지형면을 대상으로 한 OSL(Optically Simulated Luminescence) 절대연대 측정 결과를 종합하여, 유가 선상지의 형성과정을 보다 객관적이고 구체적으로 설명하고자 한다.
그리고 지반 조사를 위해 2007년과 2009년에 선상지 내 수십 개 지점에서 시추가 이루어졌으며, 현재 이러한 시추공의 지반 정보가 ‘국토지반정보 통합DB센터’ 웹페이지에 공개되어 있다. 본 연구에서는 유가 선상지의 퇴적층 특성을 파악하기 위해, 그림 4의 단면 A와 단면 B를 따라 총 19개 지점에서 시추공 정보를 획득하여, 선상지 퇴적층의 층서 단면도를 작성해 보았다(그림 7, 8).
그리고 선상지의 지형 특성을 분석하기 위해, 1:5, 000 수치지형도를 토대로 ArcGIS 프로그램을 이용하여, DEM을 작성하고 하천 및 지형면의 종단면도를 작성하였다. 또한 국토지반정보 통합DB센터(http://www.geoinfo.or.kr/)에서 유가 선상지의 총 19개 지점에 대한 시추공 정보를 수집하고 해당 지점의 지표, 퇴적층, 기반암의 해발고도를 계산하여, 작성된 종단면도 내에 지형면의 퇴적층 상태를 표현하였다.
먼저, 1:5, 000 및 1:25, 000 지형도, 1:50, 000 지질도를 토대로 유가 선상지 일대의 지형 및 지질 특성을 개략적으로 살펴본 후, 원 지형의 훼손 정도가 덜하다고 판단되는 가장 과거에 촬영된 1976년도의 항공사진을 판독하여 선상지 지형면을 분류하고 지형 분류도를 작성하였다. 그리고 선상지의 지형 특성을 분석하기 위해, 1:5, 000 수치지형도를 토대로 ArcGIS 프로그램을 이용하여, DEM을 작성하고 하천 및 지형면의 종단면도를 작성하였다.
그리고 한국기초과학지원연구원에 의뢰하여 OSL 절대연대 측정을 실시하여, 선상지 각 지형면의 절대 연대를 획득하였다. 이렇게 분석된 지형 및 퇴적층 특성과 OSL 연대측정 결과를 종합적으로 고려하여, 유가 선상지의 지형 형성과정을 복원하고 도해하였다.
점토(mud) 입자는 침강법으로, 모래와 잔자갈 입자는 체를 이용한 사별법을 통해 입도 분석을 실시하고 입도 특성을 통계적으로 계산하였으며, 완전히 건조된 시료와 수분으로 포화된 시료의 토색을 각각 측정하여 적색화 지수와 흑색화 지수를 계산하였다. 그리고 한국기초과학지원연구원에 의뢰하여 OSL 절대연대 측정을 실시하여, 선상지 각 지형면의 절대 연대를 획득하였다.
야외 조사에서는 사진 촬영을 실시하고, 분류된 지형면을 확인 및 수정하였으며, 선상지의 각 지형면을 대표할 수 있는 퇴적층 노두를 발견하였다. 퇴적층 노두에서는 육안으로 층서 관계를 확인하고 퇴적층을 촬영 및 관찰하였으며, 입도 분석과 OSL 연대 측정을 위해 시료를 수집하였다.
대상 데이터
OSL 연대 측정 시료는 깊이 2.1m의 모래층에서 수집되었으며, 연대 측정 결과는 20±1ka로서, 지난 최종 빙기의 최성기인 MIS(Marine Isotope Oxygen Stage) 2.2 시기로 추정된다.
대구광역시 달성군 비슬산의 서사면 앞에 위치한 유가 선상지는 유가면 용리 부근을 곡구로 하여 서쪽으로 펼쳐진 부채꼴 모양을 이루고 있다. 유가 선상지의 하천 종단면도를 작성한 결과 곡구부나 선정부에 경사 급변점이 나타나지 않기 때문에, 유가 선상지의 형성과정은 하도의 경사도 감소가 아니라 좁은 하곡에서 넓은 평지로 흘러나온 유수의 수리기하학적 변화에 의한 퇴적작용으로 해석된다.
연구 지역은 대구광역시 달성군의 유가면과 현풍면에 위치한 선상지이다(그림 1). 선상지 지형면의 총 면적은 약 6.
유가 선상지는 유가면 용리 부근을 곡구로 하여, 서쪽으로 펼쳐진 부채꼴 모양을 이루고 있다. 선상지 지형면의 해발고도는 약 20~120m의 범위에서 나타는데, 선정부인 용리 일대는 100m 내외의 해발고도를, 선앙부인 봉리, 황지 일대는 50m 내외의 해발고도를, 선단부인 중리, 하리 일대는 20~30m의 해발고도를 이루고 있다.
다음으로, YG-F2 지형면의 노두인 YG2는 하리의 남쪽에 위치하며, 관로 건설을 위해 깊이 1m 정도를 길게 굴착한 곳이다. 지표면의 해발고도는 27m 정도로 추정되며, 약 20m 떨어진 2개 지점(YG2-1, YG2-2)에서 퇴적층을 관찰하고 퇴적물 시료를 수집하였다. 노두 YG2-1은 0.
현지 야외조사는 유가 선상지 일대에 대구 테크노폴리스 단지 조성을 위한 공사가 한창 진행 중이어서, 절개지와 퇴적층이 다수 드러났던 2012년 2월에 실시하였다. 야외 조사에서는 사진 촬영을 실시하고, 분류된 지형면을 확인 및 수정하였으며, 선상지의 각 지형면을 대표할 수 있는 퇴적층 노두를 발견하였다.
성능/효과
결국, 지난 빙기 내에도 퇴적층의 형성과 하곡의 하각 및 퇴적층의 개석이 반복적으로 발생하였을 것으로 추정되며, 이러한 퇴적작용과 침식작용이 반복되는 과정에서 비고가 높은 YG-F3 지형면은 개석작용을 계속 받아 그 면적이 많이 축소되었고, YG-F2 지형면은 표면과 하도 부근에서 삭박과 매적이 반복되면서 복잡한 퇴적층의 내부 구조를 간직하게 된 것으로 보인다. 그리고 지난 최종 빙기의 최성기(MIS 2)인 약 2만 년 전 경에는 현풍천과 용리천으로부터 발생한 대규모 토석류 또는 이류에 의해 운반된 모래와 점토가 YG-F2 지형면의 선정 및 선앙부에 부채꼴 모양으로 쌓이면서 YG-F1 지형면이 형성된 것으로 판단된다.
그리고 지난 간빙기의 후기(MIS 5.3~5.1)와 지난 빙기의 전기(MIS 4)를 거치면서, 해수면 하강에 따른 전반적인 침식기준면의 하강과 오랜 기간 동안 간빙기가 지속되면서 산지 사면으로부터의 퇴적물 공급량이 감소함에 따라, 현풍천과 용리천에 의해 하곡 및 범람원의 침식작용과 YG-F3 지형면 가장자리의 개석작용이 꾸준히 발생하여 범람원 표면의 해발고도는 보다 낮아지고, YG-F3 지형면은 그 면적이 축소되었을 것으로 추정된다. 그리고 약 5만4천 년 전에 지난 빙기 내 아간빙기(MIS 3)가 시작되어, 기온이 다소 상승하면서 지역적 및 계절적으로 강수량과 하천 유량에도 변화가 발생하였고, 이전 빙기(MIS 4) 동안 사면에 축척된 풍화 및 사면운반 물질들이 호우 시에 현풍천의 하곡을 따라 암설류, 토석류, 이류, 하천 유수 등의 다양한 형태로 운반되어 범람원의 표면에 길고 둥근 주머니(lobe) 모양으로 퇴적되면서 YG-F2 지형면을 형성하였을 것으로 추정된다.
반면, 유가 선상지의 선단부에 혀 모양으로 분포하는 YG-F2 지형면은 OSL 연대가 54±2ka로 측정되었고, 선상지의 선정부에서 부채꼴 모양으로 분포하는 YG-F1 지형면은 20±1ka로 나타났으며, 두 지형면 모두 두세 개의 퇴적 양식 또는 지형 형성 기구에 의해 퇴적층이 형성된 것으로 나타났다.
서쪽으로 길게 뻗은 능선과 같은 평면 형태를 이루며 해발고도가 가장 높은 YG-F3 지형면은 OSL 연대 측정 결과 형성 시기가 110±6ka로 측정되었고, 입도 통계 분석 결과 하나의 퇴적 양식 또는 지형 형성 기구에 의해 퇴적층이 형성된 것으로 나타났다.
이 모래질 실트층에서 OSL 연대 측정 시료를 실시하였으며, 그 결과는 54±2ka로서 지난 최종 빙기 내 아간빙기의 초기인 MIS 3.31 시기로 추정된다.
이 실트층에서 OSL 연대 측정 시료를 수집하여 연대 측정을 실시하였고, 결과는 110±6ka로서 지난 최종 간빙기 내의 초기 기온 하강기인 MIS 5.4 시기에 해당하여, 유가 선상지 내에서도 YG3 노두가 위치한 YG-F3 지형면의 형성시기가 가장 오래된 것으로 나타났다.
전체적으로 보면, 선정부의 퇴적층이 상대적으로 두껍게 나타나며, 선앙과 선단부의 사이에서 퇴적층의 두께가 얇은 편이다. 이러한 퇴적층의 두께 차이는 퇴적물 공급량과 퇴적 양식에 의한 특성으로 볼 수 있다.
한편, 3개 지형면 노두의 입도 분석 결과를 보면, 입도 최빈값의 빈도수인 최빈수(mode)가 특징적으로 나타난다. YG1과 YG2 노두의 퇴적층은 최빈수가 2(bi)와 3(tri)으로 계산되어, 두세 개의 퇴적 양식 또는 지형 형성 기구에 의해 퇴적이 진행되었을 가능성을 추정할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유가 선상지는 어떻게 형성되었나?
본 연구는 대구광역시 달성군에 위치한 유가 선상지를 대상으로, 지형면의 특성과 퇴적물 분석 및 OSL 연대 측정을 실시하여, 유가 선상지의 형성과정을 구체적으로 설명하였다. 유가 선상지는 3개(YG-F1, YG-F2, YG-F3)의 지형면으로 분류되며, 하도의 경사도 감소가 아니라 좁은 하곡에서 넓은 평지로 흘러나온 유수의 수리기하학적 변화에 의한 퇴적작용으로 형성되었다. 유가 선상지는 지난 최종 간빙기가 시작되면서 침식기준면의 상승으로 퇴적작용이 우세해지면서, 약 11만 년 전(MIS 5.
선상지란 무엇인가?
선상지(alluvial fan, 충적 선상지)는 산록에 나타나는 퇴적지형으로(Ritter et al., 2006), 좁은 산지에서 넓은 평지로 하천이 흘러나오는 곳에서 형성된 원추 모양의 지형(Huggett, 2011)이다. 선상지는 건조 및 반건조 지역을 대상으로 주로 연구되었지만, 모든 기후 지역에서 존재한다(Ritter et al.
선앙과 선단부의 사이에서 퇴적층의 두께가 선정부의 퇴적층 두께보다 얇은 이유는?
즉, 상대적으로 퇴적물의 공급원인 곡구에 가까운 선정에서는 퇴적물 공급량이 많은데다가, 지름 30㎝ 이상의 거력과 1m 이상에 달하는 암설도 다량 퇴적되어 퇴적물의 체적이 커서, 퇴적층이 두껍게 발달하여 있다. 반면, 선앙과 선단부의 사이 일대는 퇴적물의 기원지로부터 거리가 멀어서 퇴적물 공급량이 기본적으로 적은데다가, 선단부는 상류에서 공급된 퇴적체의 말단부이므로 흐름이 정체되면서 상대적으로 퇴적이 용이하지만, 퇴적체 말단부의 바로 상류 쪽인 선앙과 선단부의 사이 지역에서는 상대적으로 퇴적체의 흐름이 활발하여 퇴적작용에 불리하기 때문에, 퇴적층의 두께가 상대적으로 얇게 나타나는 것으로 추정된다.
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