[논문]충남분지 충전물의 층서, 퇴적시기, 조성에 관한 고찰

이효종; 박승익; 최태진

doi:10.9719/eeg.2019.52.5.357

충남분지 충전물의 층서, 퇴적시기, 조성에 관한 고찰
A Review on the Stratigraphy, Depositional Age, and Composition of the Chungnam Basin Fills 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.52 no.5, 2019년, pp.357 - 366

이효종 (서울대학교 지구환경과학부) , 박승익 (경북대학교 지구시스템과학부 지질학전공) , 최태진 (조선대학교 에너지자원공학과)

초록
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대동누층군은 삼첩기 송림조산운동과 쥬라기 대보조산운동으로 대표되는 두 차례의 광역적인 중생대 지각변형과 관련하여 퇴적되었다. 한반도 남부의 대동누층군을 대표하는 충남분지 충전물은 전기-중기 중생대의 한반도 지질진화사를 이해하는데 있어 매우 중요한 연구 대상이다. 식물화석 및 고지자기를 기반으로 한 과거 연구들은 충남분지 충전물의 퇴적시기가 대체로 후기 삼첩기로부터 전기 쥬라기 사이에 해당하는 것으로 해석하였다. 그러나 저어콘 U-Pb 연대측정 결과에 기반한 퇴적시기가 기존의 해석과 불일치함에 따라 충남분지의 발달과 조산운동과의 관계에 대한 논쟁의 여지가 있어 왔다. 본 논문은 충남분지 충전물의 퇴적시기, 층서, 조성에 대한 최근까지의 연구결과를 다루면서, 분지발달 모델이 갖는 문제점을 함께 고찰하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Deposition of the Daedong Supergroup has been considered to be related with the Triassic Songrim and Jurassic Daebo orogenies. The Chungnam Basin fills is an important sedimentary succession to understand the geological evolution of the Early to Middle Mesozoic Korean Peninsula. Previous paleontological and paleomagnetic studies have suggested the Late Triassic to Early Jurassic sedimentation of the Chungnam Basin fills. However, the orogenic model of the basin development has remained controversial because recently reported zircon U-Pb isotopic ages are not harmonious with the previous studies. This paper aims to review the stratigraphy, depositional age, and composition of the Chungnam Basin fills, together with test of the basin development models.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 2. Simplified geological map of the Chungnam Basin, modified after Park et al. (2018). The Chungnam Basin fill is distributed mostly in Ochoen, Oseosan, and Seongju areas. In the Oseosan area, the volcano-sedimentary sequence, referred to as Oseosan Volcanic Complex, is expressed in pink. S.F. – Seongyeon Fault, J.F. – Jangsan Fault, C.F. – Cheongla Fault, O.F. – Okma Fault, B.F. – Baegunsa Fault.
그림 Fig. 1. (a) Simplified tectonic map of East Asia, modified from Cluzel (1992). (b) General geological map of the southern part of Korean Peninsula showing the distribution of the Daedong Supergroup (Modified from Park et al., 2018). (GM – Gyoenggi Massif, OB – Okcheon Belt, YM – Yeongnam Massif, GB – Gyeongsang Basin, GG – Gimpo Group, NG – Nampo Group, BG – Bansong Group)
그림 Fig. 3. Stratigraphy of the Seongju, Ocheon, and Oseosan areas in the Chungnam Basin (from Shimamura, 1931; Son et al.,1967; Lee et al., 1974; Suh et al., 1980; Choi et al., 1987; Egawa and Lee, 2006; and Park et al., 2018).
그림 Fig. 4. Correlation of the Nampo Group with Mesozoic paleomagnetic polarity stratigraphy of McElhinny and Burek (1971) (Reproduced from Min et al. (1992)). Notice most of the Nampo Group is correlated with Late Triassic.
그림 Fig. 5. Ternary quartz-feldspar-rock fragment (QFR) diagram (Folk et al., 1970) for the sandstones of the Nampo Group and Oseosan Volcanic Complex, based on modal composition data from Yu and Lee (1992) and Egawa and Lee (2008). Most of them are classified as subarkose to sublitharenite, showing no distinct regional and temporal differences in composition. On the other hand, the Oseosan Volcanic Complex sandstones include large proportion of volcanic rock fragments (Egawa and Lee, 2008), and they are clearly distinguished from those of the Nampo Group.
그림 Fig. 6. Three development models for the Chungnam Basin. (a) A depositional model of the Chungnam Basin during the initial stage of the basin formation (Choi et al., 1987). In the model, the Chungnam Basin was composed of two sub-basins and central volcanic terrane. (b) A simplified basin model suggested by Egawa and Lee (2008). They considered the Chungnam Basin to be composed of a series of piggyback basins. (c) Two stage basin development model reported by Park et al. (2018). After cessation of siliciclastic deposition (Late Triassic to Early Jurassic), the Oseosan Volcanic Complex was deposited with episodic volcanic activities in an intra-arc setting (Early to Middle Jurassic).

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 충남분지 충전물의 층서, 퇴적시기, 그리고 조성에 대한 기존 연구들을 종합하고 분지 진화에 대한 해석이 일치하지 못했던 원인을 논의하고자 한다. 그 과정에서 지금까지 제시되어 왔던 충남분지의 형성 모델이 갖는 문제점을 확인하려 한다. 이는 충남분지 진화를 제어한 조산운동의 특성 및 전기-중기 중생대 한반도의 지각진화사를 연구하는데 있어 중요한 시각을 제시할 것이다.
, 2000). 본 논문에서는 충남분지 충전물의 층서, 퇴적시기, 그리고 조성에 대한 기존 연구들을 종합하고 분지 진화에 대한 해석이 일치하지 못했던 원인을 논의하고자 한다. 그 과정에서 지금까지 제시되어 왔던 충남분지의 형성 모델이 갖는 문제점을 확인하려 한다.

제안 방법

(1992)는 성주지역 남포층 군을 조사하여 아미산층에서 정자화 성분이 인지되는 반면 조계리층에서 백운사층에 이르는 구간에서는 정자화 성분과 역자화 성분이 동시에 나타나고 성주리층에서 다시 정자화 성분이 나타나는 양상을 확인하였다 . 이를 근거로 남포층군이 자기층서적으로 후기 삼첩기에서 전기 쥬라기에 대비되는 것으로 해석하였다(Fig. 4). 이후 수행된 일련의 고지자기 연구들(Kim and Kim, 1998; Uno and Chang, 2000; Suk et al.

성능/효과

이들은 약 3628–175 Ma 사이의 겉보기 연령을 보고하였으나, 이 중 가장 젊은 약 175 Ma 및 약 197 Ma의 자료는 납손실에 의한 결과로 판단하였다. 결과적으로 9개의 지점에서의 가중평균연령인 약 221 Ma를 아미산층 퇴적시기의 최대하한으로 판단하였다. 그러나 Koh(2006)은 충남분지의 북동경계부에 발달하는 응회암으로부터 약 172 Ma의 SHRIMP 저어콘 U-Pb연령을 제시하였으며, 이를 통해 남포층군의 퇴적이 삼첩기가 아닌 쥬라기에 이루어졌을 가능성을 주장하였다.

후속연구

그 과정에서 지금까지 제시되어 왔던 충남분지의 형성 모델이 갖는 문제점을 확인하려 한다. 이는 충남분지 진화를 제어한 조산운동의 특성 및 전기-중기 중생대 한반도의 지각진화사를 연구하는데 있어 중요한 시각을 제시할 것이다.
, 2015) 역시 이러한 시각을 뒷받침한다. 향후 조산 윤회 (orogenic cycle)와 그 과정에서 발생되는 지각변형의 시 · 공간적 변이의 개념적 틀 안에서 대동누층군의 발달사가 면밀하게 규명된다면 중생대 동아시아 대륙 연변부로서 한반도에 기록된 지구조 진화에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	충남분지 충전물이 대표적인 연구 대상으로 간주된 이유는?	1). 특히 남포층군으로 명명 되어 왔던 충남분지 충전물의 경우 채굴 가능한 석탄 층에서 식물화석이 대량 산출될 뿐 아니라 그 분포 면 적이 상대적으로 크기 때문에 대동누층군의 특성을 파 악하기 위한 대표적 연구 대상으로 간주되어 왔다. 따 라서, 고생물학, 퇴적학, 구조지질학 등 다양한 분야와 관련된 연구가 충남분지에서 지속적으로 수행되어 왔다(e.
	대동누층군이란?	대동누층군은 전기 삼첩기 이전의 (변성)퇴적층 및 선캄브리아시대 결정질 기반암의 상부에 부정합적으로 놓여 있는 후기 쥬라기 이전 퇴적층으로서 한반도의 전기 중생대를 대표하는 육성퇴적층이다. 휴전선 이북 에서의 대동누층군은 평안탄전 지역을 비롯하여 여러 지역에 걸쳐 소규모로 산재되어 분포하며, 이남에서는 김포층군(김포, 연천), 남포층군(보령), 반송층군(단양, 문경)이 이에 속한다(Fig.
	지질학적으로 중생대 한반도의 진화과정은?	중생대 한반도는 지질학적으로 복잡하게 진화하였다. 고생대 말~중생대 초 고테티스해가 닫히는 과정으로 서 대륙충돌에 의한 조산운동에 영향을 받았으며(Kwon et al., 2009), 쥬라기 이후 유라시아대륙의 활동성 연 변부로서 고태평양판의 섭입에 의한 조산운동을 경험 하였다(Sagong et al., 2005; Park et al.

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