초록 ▼

제주도와 울릉도에 분포하는 화산암류와 퇴적암류를 대상으로 고지자기 연구를 수행한 결과, 제주도에 분포하는 암류에서 정자화로 나타나는 잔류자기 성분의 편각과 복각의 변화범위는 각각 -9.3∼-19.3°와 35.4∼60.4°로서, 그 변화폭이 비교적 적고, 이는 화산 분출활동이 비교적 단시간이 걸쳐 일어났음을 시사한다. 또한, VGP의 위치는 위도 85.4°N, 경도 79.9°W이다. 과거 성산층으로 불리워진 층 중 화순일대에 분포하는 층에서는 역자화가, 성산일대에 분포하는 층에서는 정자화가 나타났으며, 지질조사 결과, 전자의 주

제주도와 울릉도에 분포하는 화산암류와 퇴적암류를 대상으로 고지자기 연구를 수행한 결과, 제주도에 분포하는 암류에서 정자화로 나타나는 잔류자기 성분의 편각과 복각의 변화범위는 각각 -9.3∼-19.3°와 35.4∼60.4°로서, 그 변화폭이 비교적 적고, 이는 화산 분출활동이 비교적 단시간이 걸쳐 일어났음을 시사한다. 또한, VGP의 위치는 위도 85.4°N, 경도 79.9°W이다. 과거 성산층으로 불리워진 층 중 화순일대에 분포하는 층에서는 역자화가, 성산일대에 분포하는 층에서는 정자화가 나타났으며, 지질조사 결과, 전자의 주 구성광물은 사장석, 감람석, 휘석과 석영이고, 후자의 주구성광물은 사장석, 감람석, 휘석으로서, 이 두 결과를 종합하여 전자를 화순층으로, 후자를 성산층으로 구분하였다. 따라서, 제2분출기에 생성된 암석의 생성순서는 포선리 현무암-서귀포 조면안산암-화순층-성산층-0중문 조면안산암-산방산 조면암의 순이다. 서귀포층에서 얻어진 정자화는 Gauss normal epoch에 해당되며, 제2분출기에 생성된 암석에서 나타나는 정자화 및 역자화(산방산 조면암, 화순층)는 Gilsa event와 Jaramilo event를 포함하고 있는 Matuyama reversed epoch에 해당되며, 제3분출기 이후에 생성된 암석에서의 정자화는 Brunhes normal epoch에 해당된다. 따라서, 서귀포층은 주로 플라이오세에 퇴적되었으며, 제2. 제3. 제4 및 제5 분출기에 생성된 암석은 플레이스토세에 형성됨으로서, 제주도에 분포하는 암석의 생성시대는 Plio-Pleistocene이다. 울릉도에 분포하는 화산암류로 부터 구한 편각과 복각의 변화범위는 각각 -58.1∼21.3°와 14.6∼63.0°이고, 고지자기 극의 위치는 위도 72∼82°N, 경도 176∼190°E로서, Pleistocene-Holocene 사이에 여러번의 화산활동에 따른 분출이 있었음을 시사한다. 중생대 백악기 지층인 경상분지의 의성, 밀양 및 영양소분지에 분포하는 경상누층군에 대하여 고지자기연구를 수행하였다. 의성 소분지에 분포하는 경상누층군 중 신양동층을 제외한 하양층군 및 유천층군은 주로 Single에서 Pseudo-Single Domain 크기의 자철석에 으하여 비교적 안정된 지층경사 이전의 잔류자화 성분을 기록하고 있다. McElhinny의 습곡시험을 신뢰도 99％ level에서 통과한 하양층군의 평균 고지자기 방향은 D/ㅑ=22.5°/57.2°이며, 이에 의한 고지자기 극의 위치는 72.0°N, 206.4°E이다. 정자화와 역자화를 기록하는 유천층군은 각각 신뢰도 95％ 및 99％ level에서 역전시험 및 McElhinny의 습곡시험을 통과하였으며, 이들의 평균 고지자기 방향은 D/I=351.2°/60.5°이며, 이에 의한 고지자기 극의 위치는 81.3°N, 79.0°E이다. 밀양 소분지에 분포하는 신동층군 및 하양층군은 Single domain에서 Pseudo-Single Domain 크기의 자철석 및 적철석에 의하여 특성잔류자화 성분을 기록하고 있으며, 이 특성잔류자화 성분들은 신뢰도 95％ level에서 습곡시험 및 방향보정시험을 통과하였다. 신동층군의 평균 특성잔류자화 방향은 D/I=37.9/58.6°이며, 고지자기 극의 위치는 198.8°E, 59.9°N이다. 하양층군의 평균 특성잔류자화 방향은 D/I=29.3/56.8°이며, 고지자기 극의 위치는 204.1°E, 66.4°N이다. 영양소분지에 분포하는 하양층군은 주로 Single Domain에서 Pseudo-Single Domain 크기의 스페큘라 적철석에 의하여 고온성분 혹은 높은 항자기력성분의 특성잔류자화를 기록하고 있으며, 이 특성잔류자화 성분들은 신뢰도 95％ level에서 습곡시험 및 단계적 습곡시험을 통과하였다. 영양소분지에 분포하는 하양층군 중 상부 하양층군의 평균 특성 잔류자화 방향은 D/I=351.5/58.8°이고, 이로부터 구한 고지자기 극의 위치는 69.2°E, 81.5°N이다. 하부 하양층군의 평균 특성잔류자화 방향은 D/I=10.8/55.7°이고, 이로부터 구한 고지자기 극의 위치는 216.2°E, 81.6°N이다. 본연구에서 구한 중생대 백악기 시대의 고지자기 극들과 타 연구자들의 경상분지 및 북동아시아 지역의 고지자기 극들의 위치를 비교하면, 의성소분지와 밀양소분지 간에 상대적 운동이 일어나지 않았으며, 하양층군 퇴적당시는 한반도가 주변의 동북아시아 지역과 동일한 지괴였음을 제시한다. 밀양소분지에 분포하는 신동층군과 하양층군의 평균 고지자기 방향과 고지자기 극의 위치는 통계학적으로 99％의 신뢰도를 갖으며 서로 상이하며, 이것은 두 층군의 퇴적시기 차이에 따른 겉보기 자극위치 변화에 기인한 것으로 설명된다. 밀양소분지에 분포하는 신동층군과 의성, 밀양 및 영양소분지에 분포하는 하양층군은 모두 정자화를 기록하며, 이 지층들은 모두 Cretaceous Long Normal Superchron이 시작되는 Aptian 초 이후에 퇴적되었다. 의성소분지에 분포하는 유천층군은 Cretaceous Long Normal Superchron과 Polarity Chron 33R 경계(83Ma) 전후나 그 이후의 정자극기와 역자극기에 걸쳐 생성되었다. 의성소분지에는 시기를 달리하는 화산활동이 적어도 4회 이상 있었다. 남한의 대동누층군 분포지역인 김포분지, 연천분지, 영월-단양분지, 문경분지 등에서 고자기학적 연구를 실시하였다. 정향 채취된 시료들의 거의 전부를 열세척한 결과 습곡검사나 역자화 검사를 통과하는 일차 특성잔류자기를 추출할 수 있었으며, 이로부터 유도된 주요 결론들은 다음과 같다. 1) 대동누층군으 퇴적당시 김포지역은 남중국지괴(SCB)에 속하여 있었다. 2) 영월-단양분지와 문경분지에서는 호남전단대로 통칭되는 북동주향의 단층선을 경계로 그 남동편 지역이 북중국지괴(NCB)에 속하였던 것으로 나타난다. 3) 호남전단대의 북서편 연접지역에는 남중국지괴와 북중국지괴의 편린들이 혼재되어 있는 것으로 나타난다. 이는 이곳의 衝上斷層운동에 연관된 현상일 것이다. 4) 연천지역의 대동누층군에서는 남중국지괴와 북중국지괴의 두 잔류자기 성분 모두가 암시되고 있다. 이 여깃 이 지역에서의 충상단층(thrust)운동에 연관되어 있을 것이다. 5) 이상의 결과들은 경기도 북편에서 동해로 연장되는 임진강帶, 그리고 옥천대의 남동변을 이루는 호남전단대가 한반도의 지구조발달에서 중요한 구조선이 된다는 최근의 indentation model (Yin and Nie, 1993)로써 잘 설명된다. 6) 잔류자기 복각에 의한 고위도 자료는 남한 대동누층군의 지괴가 후기 Permian 내지 초기 Triassic에 적도근처에 위치하여 있다가 급속히 북상하여, 후기 Triassic 내지 초기 Jurassic에는 북위 20-30°의 중위도지역에 도달되었음을 제시한다. 7) 磁北의 위치와 磁氣極性의 자료를 통하여 나타난 대동누층군의 연령은 산출화석으로 추정된 연령보다 오래전인 후기 Permian-후기 Triassic의 범위인 것으로 나타난다.

Abstract ▼

Paleomagnetic data have been obtained from the Cenozoic and Mesozoic rocks. The Cenozoic rocks are from the Jeju Island, the Elrung Island, the Pohang Basin and other areas. The Mesozoic rockscomprise the Cretaceous Kyeongsang Supergroup in the Euiseong, Milyang, and Yongyang Sub-Basins and

Paleomagnetic data have been obtained from the Cenozoic and Mesozoic rocks. The Cenozoic rocks are from the Jeju Island, the Elrung Island, the Pohang Basin and other areas. The Mesozoic rockscomprise the Cretaceous Kyeongsang Supergroup in the Euiseong, Milyang, and Yongyang Sub-Basins and the Jurassic-Triassic Taedong Supergroup in the Kimpo, Yeongwol, Tanyang, and other Basins. Paleomagnetic and geological studies on the volcanic and sedimentary rocks in Jeju Island resulted reversal polarities are measured in the Sanbangsan trachyte and Hwawun formation, and the normal ones are measured in the rest. In case of normal polarity, the mean values of declination and indlination are 2.3° and 48.4°, respectively, and the average values of VGP is 85.4°N and 79.9°W. The locations of VGP's are coincident with thoseobtained from world - wide Plio - Pleistocene rocks. The Hwasun formation and Seongsan formation which have been known to be sedimented in the similar time in the 2nd stage of volcanic eruption, possess reversal and normal polarities, respectively. This fact brings about the result that two formations should be separated in a sense of geologicalsequence. Consequently, the geological sequence of the 2nd stage of volcanic eruption is Pyoseonri basalt - Seoguipo hawaiite - Hwasun formation - Seongsan formation - Jungmun hawaiite - Sanbangsan trachyte. Referring to the paleomagnetic studies and the previous and present geological studies, Seoguipo formation corrsponds to the Gauss normal epoch, the 2nd stage of volcanic eruption to Matuyama reversed epoch, andthe 3rd, 4th, and 5th stage to Brunhes normal epoch. Therefore, the Seoguipo formation is mostly sedimented during late Pliocene and/or presumably extended to the early Pleistocene. The rocks of the 2nd to 5th stages are formed later than this. Paleomagnetic study on the volcanic rock in Ulrung Island shows that the ranges of declination andinclination are -58.1∼21.31°and 14.6∼63.0°, respectively. The location of VGP ranges 72∼82°N in latitude and 176∼190°E in longitude. These indicate that there were a sequence of volcanic eruptions during Pleistocene and Holocene. Paleomagnetic and rock-magnetic data have been obtained from Cretaceous sedimentary andvolcanic rocks in the Euiseong, Milyang, and Yongyang Sub-Basins withinthe Kyeongsang Basin. In the Euiseong Sub-Basin, the stable remanentcomponents of the Hayang and Yucheon Groups are carried by single and pseudo-single domain magnetite, with the exception of the Shinyangdong Formation which has been remagnetized. The Hayang Group, except for the remagnetized Shinyangdong Formation, yields the mean characteristic direction of D/I?22.5°/57.2°and the pole position is 72.0°N, 206.4°E. The Yucheon Group shows two polarities and the mean characteristic direction of D/I=351.2°/60.5° and the pole position is 81.3°N, 79.0°E. The mean dirctions of both the Hayang and the YucheonGroups are supported by the McElhinny's fold test at the 99％ confidence level and that of the Yucheon Group by a reversal test at the 95％ confidence level. In the Milyang Sub-Basin, the stable remanent components of the Sindong and Hayang Groups are mainly carried by magnetite and hematite of single and pseudo-single domain sizes. The characteristic remanent directions of the two groups are normally magnetized and are supported by both fold and diretion-correction test at the 95％ confidence level, yielding the mean direction of D/I=37.9/58.6°, paleopole at 198.8°E, 59.9°N for the Sindong Group and of D/I=29.3/56.8°, paleopole at 204.1°E, 66.4°N for the Hayang Groups.In the Yongyang Sub-Basin, the stable remanent components of the Hayang Groups are mainly carried by specular hematite of single and Pseudo-Single Domain sizes. The characteristic remanent directions arenormally magnetized and are supported by both McElhinny's fold and incremental fold tests at the 95％ confidence level, yielding the meandirection of D/I=351.5/58.8°, paleopole at 69.2°E, 81.5°N for the Upper Hayang Group and of D/I=10.5/55.7°, paleopole at 216.2°E, 81.6°N for the Lower Hayang Group. Comparison of the paleopoles from this studywith those from the surrounding areas both within the Kyeongsang basin and in the northeastern Asia indicates that the Euiseong Sub-Basin wasnot undergone significant tectonic rotations with respect to the Milyang Sub-Basin and that the Korean Peninsular was the part of the single terrane of the northeastern Asia at least since the Cretaceous Long Normal Superchron. In the Milyang Sub-Basin, the two mean dirctions of the Sindong and Hayang Groups are distinct at the 99％ level of confidence, implying an apparent polar wander between the time intervals of sedimentation of the two groups. A magnetostratigraphic correlation between polarities of the study formations and the Geomagnetic Time Scaleindicates that the Sindong and Hayang Groups in the three sub-basins canbe correlated to the Cretaceous Long Normal Superchron, and the Yucheon Group to the boundary between the Cretaceous Long Normal Superchron andthe polarity Chron 33R or later boundaries between normal and reversepolarities. The Yuncheon Group in the Euiseong Sub-Basin can be dividedinto four groups based on the paleomagnetic data, suggesting that therewere at least four times of volcanic activities in the study area. Palaeomagnetic investigations were conducted on the Taedong Supergroup rocks distributed in Kimpo, Yonchon, Yongwol-Tanyang and Munkyoung areasin the middle part of the Korea peninsula. Characteristic remenent magentizations passing fold and/or reversals test were isolated through detailed stepwise thermal demagnetizations. Palaeomagnetic poles calculated from these ChRMs were compared with those of the South and North China Blocks. Following conclusions were drawn from this study concerning geotectonic evolution of the Korea peninsula and the age of the Taedong Supergroup : 1) Kimpo area was a part of the South China Block, while the sotheastern part of Yongwol-Tanyang-Munkyong areas delineated by the Honam Shere Zone were parts of the North China Block during the deposition f the Taedong Supergroups. 2) It is suggested thatslices of both South and North China Blocks have been mixed in the Yonchon area as well as the northwestern part of Yongwol-Tanyang-Munkyoung areas. 3) All of the above informations are consistent very well with an indentation model proposed recently by Yinand Nie (1993), in which the Honam Shear Zone and the Imjingang Belt are tectonic boundaries between the North and South China Blocks. 4) Paleopole locations of the Taedong Supergroup suggest a late Permian-lateTriassic age, which is much older than a late Triassic-early Jurassic agedetermined previously by fossil platns. 5) The Taedong areas were located in the low latitudes near the Equator during late Permian-earlyTriassic times, and shifted lapidly upto the 20-30°N latitude by thelate Triassic-early Jurassic. This concusion is consistent with the tropical to subtropical palaeoclimates known from fossil plants study.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...11
• 제 2 장 지질개요...13
• 제 1 절 야외 지질조사 및 시료 채취...13
• 제 2 절 고지자기 측정...13
• 제 3 절 자성광물 연구...13
• 제 4 절 자료 처리 및 해석...14
• 제 3 장 결 과...15
• 제 1 절 제1세부과제...15
• 제 2 절 제2세부과제...17
• 제 3 절 제3세부과제...19
• 제 4 장 고 찰...22
• 제 1 절 제2세부과제...22
• 제 2 절 제3세부과제...25
• 제 5 장 결 론...27
• 제 1 절 제1세부과제...27
• 제 2 절 제2세부과제...27
• 제 3 절 제3세부과제...28
• 제 6 장 참고문헌...30
• 제1 세부목차...33
• 제 1 장 서 론...34
• 제 2 장 일반지질...36
• 제 1 절 제주도 지역...36
• 제 2 절 울릉도 지역...40
• 제 3 장 화산암류의 연대...48
• 제 1 절 제주도 지역...48
• 제 2 절 울릉도 지역...48
• 제 4 장 고지자기 연구...50
• 제 1 절 암석시료 채취 및 표품시료 제작...50
• 제 2 절 소자실험...50
• 제 3 절 잔류자기 측정 및 자료처리...55
• 제 4 절 측정결과 및 해석...58
• 1. 제주도 지역...58
• 가) 편각과 북각...58
• 나) 고지자기극 (VGP)...59
• 2. 울릉도 지역...63
• 3. 암석 생성 시대...68
• 제 5 장 결 론...71
• 제 6 장 참고문헌...73
• 제2 세부목차...77
• 제 1 장 서 론...78
• 제 1 절 의성소분지 연구결과 요약 (1차년도)...80
• 제 2 절 밀양소분지 연구결과 요약 (2차년도)...81
• 제 3 절 영양소분지 연구 (3차년도)...82
• 제 2 장 지질개요...85
• 제 3 장 연구방법...87
• 제 4 장 결 과...89
• 제 1 절 고지자기 결과...89
• 제 2 절 암석자기 결과...100
• 제 5 장 고 찰...103
• 제 6 장 결 론...111
• 제 7 장 참고문헌...112
• 제3 세부목차...117
• 제 1 장 서 론...119
• 제 1 절 지난 제 1,2차년도에 수행한 연구의 내용...120
• 1.제 1차년도...120
• 2.제 2차년도...120
• 제 2 절 지난 제1,2차년도에 수행한 연구의 결과...121
• 1.제 1차년도의 연구결과...121
• 가.김포분지 연구...121
• 2.제 2차년도의 연구결과...121
• 가.영월-단양분지 연구...122
• 나.연천분지...122
• 제 3 절 제 3차년도에 수행한 연구...123
• 1.문경지역에 대한 서론...123
• 가.위치...123
• 나.연구사...124
• 2.문경지역의 일반지질...127
• 제 2 장 연구방법...129
• 제 1 절 시료채취 및 제작...129
• 제 2 절 실험실적 연구...131
• 제 3 장 결 과...132
• 제 1 절 지층별 평균 특성잔류자기...133
• 1.보림층(시료기호:JB)...133
• 2.단기층(시료기호:JD,JDA)...136
• 3.단곡층(시료기호:JDGA,JDGB)...142
• 4.마성층(시료기호:JM,JMA,JMB)...146
• 5.봉명산층(시료기호:JBS,JBSA,JBSB)...149
• 6.봉명리층(시료기호:JBRA)...153
• 제 4 장 고 찰...155
• 제 1 절 특성잔류자기와 고자기학적 자북의 위치...155
• 제 2 절 북등-남서방향의 특성잔류자기성분에 관한 소록...162
• 제 3 절 자기층서학적 교찰과 지층의 연령...165
• 제 5 장 결 론...167
• 제 1 절 문경지역 연구에 대한 결론...167
• 제 2 절 대동누층군지역 전체에 대한 결론...168
• 참고문헌(인용문헌)...172