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두무골층

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목차

1. 개요

두무골층은 강원특별자치도 영월군 산솔면 두무동에서 유래된 지층으로, 조선 누층군에 속한다. 삼엽충, 코노돈트, 완족류 등의 화석이 발견되며, 삼엽충 화석에 근거하여 Asaphellus, Protopliomerops, Kayseraspis의 3개 생층서대로 구분된다. 지역에 따라 셰일, 석회암, 셰일과 석회암의 호층 등 다양한 암상을 보이며, 정선군, 삼척탄전, 석개재, 영월군, 단양군 등에서 각기 다른 특징을 나타낸다.

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두무골층
암석 단위 정보
이름두무골층 (두무동층)
시대고생대
시기오르도비스기
[[단양군]] 대강면 북상리 북상교(북상1길 3-1 부근) 아래 하천에 드러난 두무골층
단양군 대강면 북상리 북상교(북상1길 3-1 부근) 아래 하천에 드러난 두무골층
유형퇴적암
주암질셰일, 석회암
이름따옴영월군 산솔면 직동리 계곡 두무동마을
지방강원특별자치도
상위 단위조선 누층군
하층동점층 (동점 규암층)
상층막골층 (막동 석회암층)
두께150-270 m (일반적)
최대 두께150 m (삼척시)
두께 (석개재)200 m
두께 (영월군 옥동)220 m
두께 (단양군)30~70 m
지역강원특별자치도 동해시, 정선군, 삼척시, 태백시, 영월군, 충청북도 단양군

2. 지층 이름의 유래

두무골층 또는 두무동층의 이름은 두위봉 남쪽, 강원특별자치도 영월군 산솔면 직동리 계곡에 위치한 두무동(斗務洞, 洞=골/골짜기 동) 마을에서 유래되었다. 이 지역은 백운산 향사대의 남측 날개부에 해당하며 인근에 막골층과 화절층의 이름이 유래된 화절 마을과 막골 마을이 있다.

3. 두무골층의 화석과 생층서대

두무골층에서는 삼엽충, 코노돈트, 완족류, 극피동물 등 다양한 화석이 발견된다. 삼엽충 화석에 근거하여 하부로부터 ''Asaphellus'', ''Protopliomerops'', ''Kayseraspis'' 3개의 생층서대로 구분된다.[1]

이하영(1975)은 삼척시와 영월군의 두무골층에서 20종 7속의 코노돈트 화석을 발견하였다.[2] 최덕근과 이용일(1988)은 태백시 동점동 구문소 지역에 분포하는 두무골층 하부에서 완족류, 삼엽충, 극피동물 등 총 12종의 무척추동물 화석을 발견하였다.[3] 최덕근과 김건호(1989)는 태백시 동점동 지역의 두무골층 ''Asaphellus'' 생층서대에서 ''Plumulites gumunsoensis'' sp. nov. 및 ''Anatifopsis cocaban'' 화석을 발견하였다.[4]

김건호 외(1991)는 강원특별자치도 태백시 동점동 지역 구문소 부근에 분포하는 두무골층에서 완족동물, 삼엽충, 극피동물 등의 화석을 채취하였고, 삼엽충 화석을 근거로 두무골층을 하위로부터 ''Asaphellus'', ''Protopliomerops'', ''Kayseraspis'' 생층서대로 구분하였다. ''Asaphellus'' 및 ''Protopliomerops'' 생층서대는 후기 트레마독절(Tremadocian)에, ''Kayseraspis'' 생층서대는 아레니지안(Arenigian) 또는 플로절(Floian)에 해당한다.[5]

서광수 외(1994)는 백운산 향사대 지역의 두무골층에서 산출된 코노돈트 화석에 근거하여 ''Chosonodina herfurthi-Rossodus manitouensis'', ''Glyptoconus quadraplicatus'', ''Paracordylodus gracilis'', ''Triangulodus dumugol'' 코노돈트 생층서대를 설정하였다.[6] 서광수(1997)는 단양군 일대에 분포하는 '고성 석회암' 중부의 청회색 내지 담회색 석회암층이 두무골층의 4개 생층서대에서 나온 코노돈트 화석군과 유사하여 이를 두무골층에 대비하였다.[7] 서광수와 이병수(2010)는 석개재 지역 두무골층에서 코노돈트 화석을 산출하고 ''Triangulodus dumugolensis'' 생층서대를 설정하였다. 이는 유럽의 중기 Arenigian, 북미의 Canadian에 대비되며 지질시대는 전기 오르도비스기에 해당한다.[8]

3. 1. ''Asaphellus'' 생층서대

두무골층은 삼엽충 화석에 근거하여 하부로부터 ''Asaphellus'', ''Protopliomerops'', ''Kayseraspis'' 3개 생층서대로 구분된다.[1] 이 중 ''Asaphellus'' 생층서대는 두무골층 하부 75m 구간에 해당하며, 석회이암, 점토질 석회이암, 평력역암으로 구성된다. 이 생층서대에서는 14개 층준에서 무척추동물 화석이 발견되었으며, 특히 ''Asaphellus coreanicus'', ''Asaphellus tomkolensis'', ''Hystricurus'' sp. 등의 삼엽충 화석이 산출되었다.[5] ''Asaphellus''는 범세계적인 종으로 북중국, 호주, 미국 등 여러 나라에서 보고되었다.[5]

태백시 동점동 구문소 지역의 두무골층 하부 50~75 m 구간에서도 ''Asaphellus'' 생층서대에 해당하는 화석들이 발견되었다. 여기서는 삼엽충 ''Asaphellus tomkolensis'', ''Asaphellus coreanicus'', ''Micragnostus'' ? sp., ''Corrugatagnostus'' ? sp., 완족류 ''Lingulella tomkelensis'', ''Lingulella'' sp., 소속불명 ''Serpulites ruedemanni'', ''Anatifopsis cocanban'', ''Plumulites'' sp. 등의 화석이 나타난다.[3] 풍부하게 나타나는 ''Asaphellus'', ''Lingulella'' 및 극피동물 화석은 오르도비스기 온난한 천해의 대륙붕에 살았던 것으로 해석되며, 이 단면의 몇몇 층준은 퇴적암이 빈번한 폭풍의 영향 하에서 퇴적되었음을 지시한다.[3]

3. 2. ''Protopliomerops'' 생층서대

두무골층 75~97 m 구간에서는 ''Apatokephalus?'' sp. 그리고 ''Hystricurus'' sp.와 같은 삼엽충 화석이 발견되었다.[5]

3. 3. ''Kayseraspis'' 생층서대

두무골층 97~120m 구간에서는 삼엽충 화석인 ''Kayseraspis laticuada''와 ''Asaphopsis nakamurai''가 산출되었다.[5] 이 구간은 석회이암, 점토질(argillaceous) 석회이암 등으로 구성되어 있다.[5]

4. 지역별 암상

두무골층은 지역에 따라 암석의 구성에 차이를 보인다. 대체로 셰일, 석회암, 이회암 등이 번갈아 나타나는 층으로 구성되며, 두께는 100~330m 정도이나, 어떤 곳은 600m가 넘기도 한다.[9]

두무골층은 회색이나 녹회색의 석회암, 돌로마이트, 이회암, 셰일이 번갈아 나타나는 것이 특징이지만, 지역에 따라 구성 암석에 차이가 있다. 하부에는 주로 세립질 사암과 실트암이 나타나지만 위로 갈수록 리본암과 평력석회암이 자주 나타난다. 중부는 이회암, 셰일, 리본암, 평력석회암으로 구성되며, 상부는 두꺼운 석회질 셰일과 얇은 리본암, 이회암-셰일이 번갈아 나타난다.[10] 권이균(2005)은 두무골층을 셰일이 우세한 하부층원, 셰일과 석회암이 교호하는 중부 및 상부층원의 3개 층원으로 구분하였다.[11]

4. 1. [[정선군]]

정선군에서는 주로 녹회색 셰일 및 점판암, 담회색 석회암으로 이루어진 리본암으로 구성되어 있다. 화암면 인근 광구의 조사 자료에 따르면, 두무동층은 하부에서 상부로 갈수록 셰일의 협재 빈도 및 두께가 감소한다.[12]

정선군 남면 지역에서는 동점 규암층 위에 정합으로 놓이며, 예미 24호 광구에서는 대상으로, 예미 45호에서는 습곡 구조로 반복되어 넓게 분포한다. 이 층은 주로 녹회색-녹황색 셰일, 황녹색-담회색 석회암, 암회색 판상 석회암 등으로 구성되는데, 대체로 하부에는 황녹색 셰일이 우세하고 상부로 갈수록 담회색-황녹색 석회암이 점차 우세해진다. 이 지층의 최하부에는 암회색의 괴상 또는 판상 석회암이 8~10 m 두께로 발달되어 층서 구분의 건층(key bed)이 되기도 한다. 하부의 셰일이 우세한 구간에서는 평력암(flat pebble conglomerate)이 1~2 m 폭으로 협재되기도 한다.[13]

4. 2. 삼척탄전 (삼척시, 태백시)

정창희(1969)는 삼척탄전 지역에서 두무골층을 하부 동점 규암과 상부 두무골 석회암으로 구분하였는데, 하부는 나중에 동점 규암층으로 분리되었다. 상부 두무골 석회암은 하부는 석회암 교호대로, 상부는 두께 200 m의 회색 괴상(塊狀)석회암으로 구성된다.[14]

삼척-고사리 지질도폭(1994)에 의하면 삼척시 미로면과 도계읍 일부 지역에만 작게 분포한다. 도계읍 상덕리 부근에서 조사된 바에 따르면 주로 석회질 셰일과 니질(泥質) 석회암의 호층으로 되어 있어, 규암을 주로 하는 동점 규암층과는 비교적 명료한 경계를 갖는다. 본 층의 하부는 충식(蟲蝕) 석회암과 담녹색 내지 황갈색의 셰일의 호층으로 되어 있으며 층리가 매우 발달되어 있다. 상부로 감에 따라 셰일은 적어져 석회암이 우세하게 나타난다. 상부에는 층리가 빈약한 회색의 석회질 이암으로 된 부분이 있는데, 이곳에서는 얇은 층의 석회역암을 협재한다. 두께는 최대 150 m 내외로 측정된다.[15]

장성 지질도폭(1967)에 의하면 동점 규암층 위에 정합으로 놓이며 충식(蟲蝕) 석회암, 녹회색 사질 셰일, 이회암 및 백색 괴상(塊狀) 석회암으로 구성되며 대체로 층리가 잘 발달된다. 지층의 두께는 200 m 정도이다.[16]

이용일과 최덕근(1987)은 태백시 동점역 부근 단면에서 두무골층을 실트-점토질석회암, 평력역암, 생쇄설 입자암-팩스톤, 석회이암, 점토질석회이암, 탄산염암, 단괴(nodular)석회암, 셰일의 8개 암상으로 구별하고, 앞의 5개 암상은 폭풍의 영향을 받아 퇴적되었으며 점토질 석회암과 셰일은 정상적인 해양 상태에서 퇴적된 것으로 해석하였다.[17]

4. 3. [[석개재]]와 너뱅이동굴

석개재 지역의 두무골층은 임도를 따라 남동 방향으로 드러나 있다. 이 지역에서 두무골층의 두께는 200 m이며, 암석 성분은 셰일과 탄산염암이 각각 우위를 점한 부분이 반복적으로 순환하여 나타난다.[19] 이 지층은 하부의 동점 규암층과의 경계로부터 상부로 약 73 m 까지는 풍화로 인해 지층의 노두가 불량하다. 지층의 구성 암석에 따라 3개 층원으로 구분되는데, 하부층원은 하부 73 m 까지로 셰일이 우세하며, 두께 60 m의 중부층원은 탄산염암이 우세한 암상과 셰일이 우세한 암상이 순환적으로 교호(交互)하며, 두께 70 m의 상부층원은 탄산염암이 우세하다. 삼엽충 화석은 하부층원에서 ''Dikelokephalina''와 ''Apatokephalus''가 풍부하게 산출되며, 상부 층원에서 ''Kayseraspis''와 ''Asaphopsoides''가 산출된다.[19]

너뱅이동굴은 봉화군 석포면 석포리 산 1-189 석개재 지역의 두무골층 중부층원 내 수 m 규모의 두꺼운 셰일 지층 사이에 위치한 석회암에 발달한 동굴이다. 전체 연장 335 m의 너뱅이동굴은 9 m 두께의 석회암 지층을 따라 북북서 방향으로 발달하고 통로가 30~50°로 가파르게 기울어 있으며 통로의 폭은 0.5~8.0 m, 높이는 1~12 m이다. 너뱅이동굴의 입구는 약 10 cm의 변위를 가지는 역단층면을 따라 발달하는데 상반은 습곡이 발달하고 하반 층리의 주향과 경사는 북동 62° 및 북서 33°이며 동굴 내 두무골층의 지층도 이와 거의 비슷한 주향과 경사를 가진다.[20]

석개재의 두무골층 (상위 지층)


석개재의 두무골층


석개재의 두무골층 (하위 지층)

4. 4. [[영월군]]

김삿갓면 대야리 266-1 (N 37°07'39.36", E 128°33'26.25") 국지도 제88호선 동쪽 산지에는 두무골층이 500 m에 걸쳐 드러나 있으며, 산사면에는 대규모의 밀착 내지 등사 습곡 구조가 발달해 있다.[1] 이 지역의 두무골층은 주로 괴상의 암회색 석회암과 담색의 돌로마이트로 구성되며, 하부에는 석회암층이 우세하고 상부로 갈수록 돌로마이트가 석회암과 교호한다. 습곡축은 북동의 선주향을 나타낸다.[1]

4. 5. [[단양군]]

단양 지질도폭(1967)에 의하면 하부의 천동리층과 정합적인 관계를 가지며 본 층을 구성하는 암석은 하부의 천동리층의 충식 석회암과 셰일과 유사하나 규암층을 협재하지 않는 것이 다르다. 따라서 암상(巖相)으로 보아 천동리층과 함께 취급될 수도 있겠으나 조선 누층군을 퇴적시킨 옥천 지향사가 천동리층의 퇴적 최후기에는 융기의 최정점에 달하였으며 두무동층을 퇴적시킬 시기에 즈음하여 다시 침강을 하기 시작하였음을 의미하는 것으로서 양 지층을 구분하는데 의의가 있다. 두께는 30 내지 70 m이다.[22]

단양군 단성면 북상리, 죽령천의 북상교 일대(36°55'27.67"N, 128°20'34.84"E)에는 두무골층의 석회암과 쇄설성 이질암이 교호하며 단괴상(nodular) 석회암과 연성 습곡이 발달한다.[23]

단양읍 장현리 노동장현로 도로변의 두무골층

참조

[1] 저널 The Cambrian-Ordovician stratigraphy of the Taebaeksan Basin, Korea: a review https://www.proquest[...] 2005-06
[2] 저널 Conodonts from the Dumugol Formation (Lower Ordovician), South Korea 斗務洞層으로부터 產出된 코노돈트化石群) https://www.dbpia.co[...] 1975-06
[3] 저널 Invertebrate Fossils from the Dumugol Formation (Lower Ordovician) of Dongjeom Area, Korea (동점지역 두무골층(하부 오르도비스계)의 무척추동물 화석) https://www.dbpia.co[...] 1988-09
[4] 저널 Problematic Fossils from the Dumugol Formation(Lower Ordovician), Dongjeom Area, Korea (동점지역 두무골층(하부 오오도비스계)의 소속불명화석) https://www.dbpia.co[...] 1989-12
[5] 저널 Trilobite Biostratigraphy of the Dumugol Formation (Lower Ordovician) of Dongjeom Area, Korea (동점지역 두무골층(하부 오르도비스계)의 삼엽충 생층서) https://www.dbpia.co[...] 1991-12
[6] 저널 Early Ordovician Conodonts from the Dumugol Formation in the Baegunsan Syncline, Eastern Yeongweol and Samcheog Areas, Kangweon-Do, Korea https://www.jstor.or[...] 1994-05
[7] 저널 Conodont Fauna from the Gousung Limestone, Tanyang Area, Korea and Its Biostratigraphic Significance (충청북도 단양 일대에 분포하는 고성석회암으로부터 산출된 코노돈트화석군과 그 층서학적 의의) https://www.dbpia.co[...] 1997-12
[8] 저널 경상북도 봉화군 석포면 석개재 일대에 분포하는 전기 오르도비스기 두무골층에 대한 고생물학적 연구 (Conodonts from the Early Ordovician Dumugol Formation in Seckgaejae area, Bonghwagun, Kyungsangbukdo, Korea) https://www.dbpia.co[...] 2010-06
[9] 웹인용 태백산지구 지하자원 조사보고서 한국지질자원연구원 1962
[10] 저널 A review of the stratigraphy of the Lower Paleozoic Joseon Supergroup (하부 고생대 조선누층군 층서 재고찰) https://www.dbpia.co[...] 2021-08
[11] 저널 Sequence stratigraphy of the cyclic successions in the Dumugol Formation (Lower Ordovician), mideast Korea https://www.proquest[...] 2005-12
[12] 웹인용 강원도 정선군 화암면 일대에 분포하는 하부 고생대층의 지질구조, 변형사 및 3차원적 모델링 분석 2018
[13] 저널 정선군 남면 지역에 분포하는 고품위 석회석의 부존 특성 https://scienceon.ki[...] 2002
[14] 저널 Stratigraphy and Paleontology of the Samcheog Coalfield, Gangweondo, Korea (I) (江原道 炭三田陟의 層序 및 古生物) https://www.dbpia.co[...] 1969-03
[15] 웹인용 삼척-고사리도폭 지질보고서 한국지질자원연구원 1994
[16] 웹인용 長省 地質圖幅說明書 (장성 지질도폭설명서) 한국지질자원연구원 1967
[17] 저널 Sedimentology of the Dumugol Formation (Lower Ordovician) in the Vicinity of the Dongjeom Station, Taebaeg City: a preliminary study (태백시 동점역부근의 하부 오오도비스기 두무골층의 퇴적학 예비연구) https://www.dbpia.co[...] 1987-12
[18] 서적 강원권 지질유산 발굴 및 가치평가 (Assessment of the value and distribution of Geological Heritages in Gangwon Province) 국립공원공단, 대한지질학회 2019-12
[19] 저널 Taebaek Group (Cambrian-Ordovician) in the Seokgaejae section, Taebaeksan Basin: a refined lower Paleozoic stratigraphy in Korea https://www.proquest[...] 2004-06
[20] 저널 Speleogenesis of Neobaeng-i cave, Seokpo-myeon, Bonghwa-gun, Gyeongsangbuk-do, South Korea (경상북도 봉화군 석포면 소재 너뱅이동굴의 형성과정) https://www.dbpia.co[...] 2023-09
[21] 웹인용 玉洞 地質圖幅說明書 (옥동 지질도폭설명서) 한국지질자원연구원 1966
[22] 웹인용 丹陽 地質圖幅說明書 (단양 지질도폭설명서) 한국지질자원연구원 1967
[23] 저널 단양지역 지질·지형자원의 가치와 지오투어리즘 관점에서의 활용방안 (Value of Geologic·Geomorphic Resources of Danyang-gun and Its Application from Geotourism Perspective) https://scienceon.ki[...] 2020


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