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사천시의 지질

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1. 개요

사천시의 지질은 선캄브리아기 편마암, 경상 누층군, 경상 누층군 유천층군, 불국사 화강암류 등으로 구성된다. 경상 누층군은 낙동층, 하산동층, 진주층, 칠곡층, 신라 역암층, 함안층 등으로 세분되며, 특히 진주층에서는 다양한 화석이 발견된다. 사천 아두섬 공룡화석 산지에서는 공룡 발자국 화석이 발견되었으며, 사천 선전리 백악기 나뭇가지 피복체 산지에서는 스트로마톨라이트와 유사한 형태의 탄산염 성장체가 발견되었다. 유천층군에는 안산암과 안산암질 집괴암이, 불국사 화강암류에는 화강섬록암, 석영반암, 염기성 암맥 등이 분포한다.

2. 선캄브리아기

경상 분지기반암인 선캄브리아기 편마암사천시 서쪽 끝 지역인 곤명면 삼정리 일대에 매우 좁게 분포한다. 이 암석은 백악기 경상 누층군 낙동층에 의해 부정합으로 덮여 있다.[1] 상세한 암석의 특징은 하위 메타텍틱편마암 문단에서 설명한다.

2. 1. 메타텍틱편마암

하동군에서 진주시에 이르는 지역에 분포하는 선캄브리아기 편마암으로, 사천시 내에서는 곤명면 삼정리에 대략 남-북 방향으로 분포한다. 이 암석은 백악기 경상 누층군 낙동층에 의해 부정합으로 덮여 있다.

북부 분포지역에서는 각섬석 편마암 중에 편리를 따라 우백질 암장이 층층이 병입되고, 페그마타이트 암맥과 소규모의 아노르도사이트(회장암) 암유가 관입하여 혼성대를 형성하였다. 대체적으로 이 암석은 장석 성분이 풍부한 암맥에 의해 교란되고 혼성되어 이루어졌다. 장석으로 부화된 부분이나 탑동 지역처럼 소규모의 아노르도사이트 암유가 풍화 분해된 곳은 소규모의 고령토 광상으로 채굴되었다. 암석의 북부 분포지역에서의 편리는 북북서 주향에 서쪽으로 20° 내외로 경사한다.[1]

3. 경상 누층군

경상남도 사천시중생대 백악기퇴적 분지경상 분지 남단에 위치한다. 사천시의 지질은 주로 백악기에 형성된 퇴적암 지층인 경상 누층군과 이를 관입한 백악기 화강섬록암으로 구성된다.[1][2][3][4][5]

사천시 내에는 경상 누층군의 가장 아래 지층인 낙동층부터 시작하여 하산동층, 진주층, 칠곡층, 신라 역암층, 함안층 그리고 유천층군의 안산암까지 순서대로 분포하고 있다. 특히 진주층에서는 다양한 종류의 화석이 다수 발견되어 학술적으로 중요한 가치를 지닌다.[1]

사천시의 지질은 한국지질자원연구원에서 발간한 1:5만 축척의 진교 지질도폭(동부), 사천 지질도폭(남서부), 남해 지질도폭(북동부), 삼천포 지질도폭(북서부)에 걸쳐 나타난다.[1][2][3][4][5]

3. 1. 낙동층 (연화동층, 원지층)

낙동층(과거 명칭: 연화동층, 원지층)은 경상 누층군 신동층군의 가장 아래에 있는 지층으로, 영남 육괴에 해당하는 선캄브리아기의 암석을 부정합으로 덮고 있다.[1] 낙동층은 경상 분지 가장 서쪽에서 상주시 사벌국면부터 광양시에 이르기까지 약 200km에 걸쳐 분포한다.[1] 사천시 내에서는 곤양면 마곡리, 초량리, 봉계리, 다솔사역 일대에 북북동 방향으로 분포한다.[1]

1965년 발간된 진교 지질도폭에 따르면, 낙동층(당시 원지층으로 명명)은 경상 누층군 최하위층으로 편마암 및 편암으로 구성된 변성암류와 염기성 내지 중성 화산암류를 부정합으로 덮고 있으며, 이후 석영반암, 화강섬록암 및 맥암류에 의해 관입당했다.[1] 낙동층은 두께 약 100m의 기저역암대와 그 위에 쌓인 두께 약 330m의 녹회색 셰일대로 나눌 수 있다.[1]

기저역암대는 하동군 북천면 직전리 부근에서 잘 관찰된다. 이 지층은 주로 기저역암과 함력 조립사암으로 이루어져 있다. 역암의 바탕은 장석을 다량 함유한 알코스질이며, 풍화된 면은 유백색이나 갈색을 띠지만 신선한 면은 담녹회색을 보인다. 상부의 함력조립사암층에서는 흑색 셰일층이 발달하며, 드물게 얇은 무연탄층이 포함되기도 한다. 기저역암층과 녹회색 셰일대 사이는 석영반암과 화강섬록암의 관입 영향을 받아 일부가 혼펠스나 처트로 변성되어 곳곳에 섬처럼 고립되어 나타나며, 대부분은 침식되었다.[1]

녹회색 셰일대는 주로 녹회색을 띠는 사질셰일과 셰일로 구성되며, 간간이 녹회색 사암이 번갈아 나타나고 엷은 자색(붉은색 계열) 셰일이 여러 겹 끼어 있다. 이 셰일대에 포함된 사암은 대체로 중간 입자에서 굵은 입자 크기를 가지며, 백운모장석을 함유한 알코스질이다. 녹회색 셰일대 상부에는 두께 0.3m 내외의 암회색 내지 회색 석회암층이 발달하는데, 이 석회암층은 위 지층인 마동층과의 경계 역할을 한다. 이 석회암층은 비교적 연속적으로 나타나며 풍화된 면에서는 층리를 보이지만, 지역에 따라 석회질 셰일로 점차 변하거나 자색 셰일 내에서 역질(자갈을 포함한) 형태로 나타나기도 한다.[1]

3. 2. 하산동층 (마동층)

하산동층(Knh/Dk)은 경상 누층군 신동층군에 속하는 중생대 백악기퇴적암 지층으로, 낙동층 바로 위에 놓인다.[1] 대한민국 경상 분지에 넓게 분포하며, 원래 이름은 대구광역시 하빈면 하산리에서 유래했지만, 진주시사천시 지역의 지질도폭에서는 마동층(Knm; 馬洞層)이라는 명칭이 사용되었다.[1]

하산동층에서는 공룡의 뼈와 이빨, 알 화석, 익룡 뼈와 발자국 화석, 악어 두개골 화석, 거북 배갑 화석, 물고기 화석 등 다양한 척추동물 화석이 발견되었다. 또한, 복족류이매패류 같은 무척추동물의 패각 화석과 생흔 화석도 보고되었다.[1]

사천시 내에서는 곤명면 금성리, 본촌리, 신흥리, 정곡리, 성방리, 곤양면 묵곡리, 송전리, 맥사리, 서포면 금진리, 외구리, 내동면 내평리와 유수리 등지에 분포한다.[1]

진교 지질도폭(1965)에 따르면, 하산동층(마동층)은 하위의 낙동층(원지층) 최상부 암회색 석회암층을 경계로 구분되며, 낙동층을 정합으로 덮는다. 지층의 기저부는 약 30m 두께의 자색 석회질 셰일로 시작된다. 전체적으로는 하부의 녹회색 셰일대(460m), 중부의 사암대(480m), 상부의 자색 셰일대(130m)로 구분되며, 총 두께는 약 1070m이다.[1]

사천 지질도폭(1969)에서는 내동면 일대에 분포하는 하산동층(마동층)을 하부 녹회색 셰일대, 중부 사암대, 상부 자색 셰일대로 유사하게 구분하였다. 이 지역에서 지층은 북동 30° 방향으로 기울어져 있으며, 남동쪽으로 10° 경사져 있다. 두께는 약 500m이다.[1]

오재호 외(1995)의 연구에 따르면, 하산동층은 지층에 적색 이암이 처음 나타나는 것을 기준으로 하위의 낙동층과 구분되며, 적색 이암이 마지막으로 나타나는 것을 기준으로 상위의 진주층과 구분된다.[6] 남해고속도로 주변에서는 하산동층의 노두가 잘 드러나 있다.

3. 2. 1. 하산동층 노두

오재호 외(1995)는 경상 누층군 내 석유 부존 가능성을 조사하며 남해고속도로를 따라 하산동층노두를 다음과 같이 기술했다. 하산동층은 적색이암이 처음 나타나는 것을 기준으로 낙동층과 구분되며, 적색이암이 마지막으로 나타나는 것을 기준으로 진주층과 구분된다.[6]

남해고속도로 주변에서 관찰되는 하산동층 노두의 특징은 다음과 같다.

  • 하산동층 하부: 진교 나들목 부근에 발달한다. 이 노두의 하부는 덩어리 모양(괴상) 또는 엽리 구조를 보이는 적색 이암 및 실트스톤과, 덩어리 모양 및 층상의 아주 고운 입자(극세립) 내지 고운 입자(세립)의 사암이 번갈아 나타난다. 생물에 의해 퇴적 구조가 교란된 흔적(생교란)과 흔적 화석도 많이 발견된다. 노두의 중간 부분에는 적색 이암을 침식하며 쌓인 2개의 중립질 모래로 이루어진 사암층(중립사암)이 있다. 두 사암층의 경계에는 얇은 회색의 니질사암이 놓이지만, 위쪽 사암층에 의해 침식되어 경계가 불분명한 경우도 있다. 그러나 이 사암층을 옆으로 따라가 보면 두 사암층 사이에 두꺼운 적색 이암이 분포하며, 위쪽 사암층이 아래쪽 적색 이암을 계단 모양으로 침식한 하도의 측면 경계를 보여준다. 노두의 윗부분은 두꺼운 적색 이암이 우세하며, 덩어리 모양의 사암도 함께 나타난다. 일부 이암은 검은색의 탄질셰일로 구성되어 있다.
  • 하산동층 중부: 남해고속도로 진교터널 인근에 발달한다. 이 노두는 4개의 사암층과 적색 또는 회색의 이암이 번갈아 나타나는 특징을 보인다.
  • 하산동층 상부: 남해고속도로 곤양 나들목에서 동쪽으로 3km 떨어진 지점에 발달한다. 이 노두의 아랫부분은 적색 및 녹회색의 니질사암으로 구성되며, 수 cm에서 수십 cm 두께의 세립사암이 사이에 끼어 있다. 노두의 중간 부분에는 7m 이상의 두꺼운 사암층이 나타난다.
  • 하산동층 최상부: 남해고속도로 곤양 나들목에서 동쪽으로 5km 떨어진 지점[7]의 절개면에 발달한다. 이 노두의 아랫부분은 2개의 역질사암층(자갈을 포함한 사암)과 적색 니질사암이 번갈아 나타난다. 역질사암층의 두께는 2m에서 4m 정도이며, 아래에서 위로 갈수록 입자 크기가 작아지는 점이층리가 발달하고, 아래 놓인 적색 이암을 침식한 흔적을 보인다. 노두의 중간 및 윗부분은 두꺼운 적색 이암과 수평으로 길게 이어지지 못하는 사암층이 번갈아 나타난다.

3. 3. 진주층 (구랑리층)

진주층은 신동층군의 최상부 지층으로, 주로 셰일사암으로 구성된다. 이 지층은 경상북도 안동시 서부에서 대구광역시를 지나 경상남도 진주시남해군까지 약 200km에 걸쳐 분포하며, 지층의 이름은 진주시에서 유래되었다. 진주층은 경상 누층군 중에서 다양한 화석이 가장 많이 발견되는 지층으로 알려져 있다. 무척추동물과 척추동물(어류, 공룡) 화석뿐만 아니라, 천연기념물 제534호 진주 호탄동 화석산지처럼 공룡, 익룡, 파충류, 양서류, 포유류 등 다양한 척추동물의 발자국과 무척추동물의 생흔화석, 여러 종류의 겉씨식물 잎화석 등이 보고되었다. 특히, 2021년에는 사천시 비토도의 진주층에서 한국에서 가장 오래된 새발자국 화석이 발견되기도 했다. 진주층의 두께는 표식지인 진주시 지역에서 최대 1800m, 사천시 지역에서는 1400m에 달한다.

진교 지질도폭(1965)에서는 진주층 대신 '''구랑리층'''(Knk; 九浪里層|구랑리층kor)이라는 명칭을 사용한다. 이 도폭에 따르면 구랑리층은 사천시 서포면 구랑리, 구평리, 조도리 동부에 분포하며, 마동층의 자색 셰일층을 덮는다. 구랑리층의 가장 아래 부분(기저)은 자갈을 포함한 석회질의 조립사암으로 이루어져 있으며, 풍화면은 벌레 먹은 듯한 모양(충식상)을 보인다. 포함된 자갈(함력)은 대체로 5cm 내외 크기이며, 석영맥, 석회암, 규암, 셰일 등 다양한 종류로 구성된다. 구랑리층에는 두께 0.5m에서 1m 정도의 자색 셰일층이 3번 나타나며, 기저층을 제외하면 대체로 자색 셰일과 간간이 나타나는 사암이 번갈아 쌓인 형태로 구성된다.[1]

사천 지질도폭(1969)에 따르면, 진주층은 마동층을 정합으로 덮으며, 사천시 관내에서는 축동면 전 지역과 곤양면 동부 지역에 분포한다. 또한 인접한 진주시의 주약동, 가좌동, 호탄동, 내동면 동부, 정촌면 서부에도 분포한다. 이 지역의 진주층은 주로 회색 사암, 셰일, 암회색 내지 흑색의 사암과 셰일이 번갈아 나타나는 호층으로 이루어져 있으며, 암회색 이회암과 역암층(동시역암층)을 포함하기도 한다. 사천시 축동면 사다리와 곤양면 중항리의 진주층 흑색 셰일 속에는 렌즈 모양의 얇은 무연탄층이 끼어 있기도 하다. 이 지역 진주층의 일반적인 주향은 북동 20~40°, 경사는 남동 10~15°이며, 두께는 약 1400m이다.[1]

3. 3. 1. 진주층 노두

경상남도 사천시축동면, 곤양면, 서포면 등 여러 지역에서 진주층노두가 관찰된다. 사천시 지역에서 진주층의 두께는 약 1400m에 달한다.[8]

사천시 축동면의 한 절개사면에서는 하부의 셰일층과 상부의 중립질사암층이 드러나 있다. 셰일층에는 주로 북동 및 동-서 방향의 정단층들이 발달해 있으며, 이 단층들은 상부의 사암층까지 이어지지는 않는다.[8] 축동면 반용리 가화천 주변에서는 세립 사암과 셰일이 번갈아 나타나는 진주층 노두가 있다. 이곳의 셰일층에서는 다양한 곤충 화석(모기류, 잠자리 유충, 딱정벌레 및 잠자리 날개맥 등)과 막대형 스트로마톨라이트 화석이 다량 발견되었다. 또한, 지진 활동에 의해 형성된 것으로 보이는 연질변형퇴적구조, 연흔, 건열, 사층리 등의 퇴적 구조와 생흔 화석, 개형충 화석도 함께 관찰된다.[1]

사천시 곤양면 검정리에 분포하는 하부 진주층에서는 고온에 노출되어 변성된 역청(고열역청, pyrobitumen)을 함유한 사암이 발견되었다. 이는 과거 이 지역에 원유가 존재했으며, 진주층의 사암이 한때 액체 상태의 탄화수소를 저장하는 저류암 역할을 했을 가능성을 시사한다.[9]

사천시 서포면의 해안가를 따라서도 진주층 노두가 발달해 있다. 자혜리 사천대교 아래 해안가에서는 주로 세립질 사암과 흑색 이암이 관찰되며, 연질변형퇴적구조, 불꽃 구조, 스트로마톨라이트, 폭풍에 의해 운반된 역암층, 생흔 화석, 건열 등 다양한 화석과 퇴적 구조를 볼 수 있다.[1] 사천대교 남쪽 해안가 노두에서는 하부의 흑색 셰일과 상부의 판상 사암으로 구성된 진주층이 나타나며, 흑색 셰일층에서는 탄화목 줄기 화석이 지층면과 평행하게 놓여 있는 것이 확인되었다.[1] 서포면 구랑리 바닷가 노두는 스트로마톨라이트 화석 산지로 알려져 있다. 이곳의 진주층은 흑색 셰일과 이암이 번갈아 나타나며, 다양한 두께의 이암층에서 막대형 및 일부 판상 스트로마톨라이트가 발견된다. 스트로마톨라이트는 평균 길이가 수십 cm, 지름은 주로 1cm~2cm 내외인 직선 또는 막대형 형태를 띤다.[1] 사천시 서부 지역의 진주층 암회색 이암에서도 막대기형 스트로마톨라이트가 산출되는데, 크기는 대개 길이 4cm~12cm, 직경 2cm~4cm 정도이다.[10]

3. 3. 2. 사천 자혜리 미생물-날도래 생물초 화석산지

사천시 서포면 자혜리 20-12 (N 35°00'00.67", E 128°01'03'67")의 진주층에서는 백악기 날도래 집단서식 화석 산지를 관찰할 수 있다. 이곳은 2002년 경상남도 기념물 제241호 '사천 자혜리 갯지렁이 초'로 지정되었으나, 이후 연구를 통해 미생물-날도래 생물초(Microbial-caddisfly biohermeng)임이 밝혀졌다.

일반적으로 날도래 서식지 화석은 신생대 지층에서 발견되지만, 자혜리에서 발견된 날도래 화석은 아시아 최초의 발견이자 세계적으로도 가장 오래된 날도래 화석 중 하나로 평가받는다. 이 미생물-날도래 생물초는 진주층의 우이드질 사암(Oolithic sandstoneeng) 내에서 발달하며, 화석의 습성, 크기, 형태 등을 비교했을 때 렙토세리과(Leptoceridae)와 유사한 특징을 보인다.[1]

화석산지는 대교횟집(사천시 서포면 자구로 69-20) 앞에 위치하며, 방문객을 위한 간단한 안내 표지판과 주차 공간이 마련되어 있다.

사천 자혜리 화석갯지렁이초 (미생물-날도래 생물초) 화석산지 안내 표지판


화석산지 부근의 자구로 도로변에 드러난 진주층. 남동쪽으로 경사한다.


화석산지에서 바라본 사천대교로

3. 3. 3. 사천 선전리 백악기 나뭇가지 피복체 산지

사천 선전리 백악기 나뭇가지 피복체 산지


천연기념물로 지정된 '''사천 선전리 백악기 나뭇가지 피복체 산지'''는 사천시 서포면 선전리 해안가의 진주층에서 발견된 탄산염 성장체이다. 이곳의 성장체는 일반적인 스트로마톨라이트와는 다른 독특한 형태를 보이는데, 나뭇가지를 핵으로 하여 원통형(막대형)으로 성장한 것이 특징이다.[11]

3. 4. 칠곡층

칠곡층(Cilgok formation, 漆谷層)은 경상 분지에 분포하는 중생대 백악기 경상 누층군 하양층군의 가장 아래쪽 지층이다.

사천 지역에서의 칠곡층은 아래의 진주층정합 관계로 덮고 있으며, 위로는 신라 역암층에 의해 덮인다.[1] 사천 지질도폭(1969)에 따르면, 이 지역에서 칠곡층은 자색(赭色) 및 회색의 사암, 이암, 셰일 등으로 구성되며, 최대 두께는 500m에 달하지만 남쪽으로 가면서 좁아지는 경향을 보인다.[1]

삼천포 지질도폭(1983)에서는 칠곡층이 주로 자색의 사질셰일 및 셰일로 이루어져 있고, 아래쪽으로 갈수록 회색 사질셰일이 많아진다고 설명한다. 이 지역에서의 두께는 약 300m~400m 정도로 추정되며, 지층 내에서는 연흔건열과 같은 퇴적 구조가 관찰된다.[1][1] 사천시 내에서는 용현면 덕곡리 중부에서 시작하여 송포동 해안가를 거쳐 마도동에 이르기까지 북북동 방향으로 분포한다.[1][1]

3. 5. 신라 역암층

신라 역암층은 하위의 칠곡층을 정합으로 덮고 있으며, 상위의 함안층과는 정합 관계이다.[1] 주로 역암층과 사암 또는 사질셰일(특히 자색)이 번갈아 나타나는 특징을 보인다.[1] 역의 크기는 보통 1cm~2cm 정도이며, 큰 것은 30cm 이상에 달하기도 한다.[1]

사천읍 동부에서 북동 30° 방향의 주향과 남동 10~15°의 경사를 가지며, 진주시 문산읍 삼곡리, 정촌면 관봉리에서 사천시 사남면 화전리의 성황당산, 용현면 신복리의 봉대산, 용현면 구월리까지 이어지는 띠 모양으로 분포한다.[1] 지층의 두께는 약 200m 내외로 추정된다.[1]

3. 6. 함안층

함안층(Haman formation, 咸安層)은 경상 누층군 하양층군 상부의 퇴적암 지층이다. 이 지층에서는 의령 서동리 함안층 빗방울 자국남해 가인리 화석산지, 그리고 국내 최초의 새발자국 화석인 ''Koreanaornis hamanensis''를 포함한 다양한 화석이 발견된다.

사천시 내에서는 사천읍, 정동면, 사남면 동부, 죽림동, 좌룡동, 동림동, 동동, 향촌동의 남일대해수욕장 일대, 신수동 중·북부 지역에 분포한다. 또한 남해군 창선면의 가인리, 부윤리, 당저리 등지에서도 확인된다.[1] 인근 진주시고성군 일부 지역에도 분포하지만, 사천시에서는 주로 동부 지역에 넓게 나타난다.[1]

함안층은 하위의 신라 역암층을 정합적으로 덮고 있으며, 두께는 지역에 따라 약 1000m에서 1500m에 달한다.[1][1] 주로 회색 및 자색(붉은색 계열)의 사암셰일로 구성되어 있으며, 하부로 갈수록 자색이, 상부로 갈수록 회녹색이 우세해지는 경향을 보인다. 응회질사암과 알코스사암 등이 함께 나타나기도 한다. 와룡산(801.4 m) 주변의 함안층은 화강섬록암의 관입으로 인해 혼펠스화 되어 변성된 특징을 보인다.[1] 사천 지역에서의 주향은 북동 30°, 경사는 남동 10~15° 정도이다.[1]

3. 7. 사천 아두섬 공룡화석 산지

경상남도 사천시 신수동에 위치한 아두섬은 공룡 화석 산지로, 2006년 12월 5일 천연기념물 제474호로 지정되었다.[12]

이곳은 2002년 초가을, 당시 충북과학고 교사였던 김경수 진주교대 과학교육과 교수에 의해 처음 발견되었다. 아두섬의 경사진 경상 누층군 암석 표면에는 다양한 모양의 공룡 발자국 화석 10여 개가 선명하게 남아 있었다. 발견된 발자국은 조각류(두 다리 또는 네 다리로 걷는 초식공룡), 익룡(날아다니는 파충류), 용각류(목이 길고 몸집이 큰 초식공룡)의 것으로 확인되었다. 특히, 익룡의 경우 뒷발 발자국만 발견되었는데, 이는 익룡이 4족 보행뿐만 아니라 2족 보행도 했다는 주장을 뒷받침하는 중요한 증거로 평가된다. 김경수 교수는 아두섬에서 공룡 발자국 외에도 다수의 공룡알 화석과 공룡뼈 화석을 추가로 발견하였다.[13]

4. 경상 누층군 유천층군

경상 누층군의 상부에 해당하는 유천층군은 백악기 후기의 화산 활동으로 형성된 지층으로, 주로 화산암류와 화산쇄설성 퇴적암으로 구성된다. 사천시 지역에서는 안산암과 안산암질 집괴암 등이 유천층군에 속하는 것으로 보고되었다.[1] 이 암석들은 주로 와룡산 중턱과 이금동, 대방동 일대에 분포하며, 기존의 경상 누층군 하부 지층들(칠곡층, 신라역암층, 함안층, 진동층)을 덮거나 관입하고 있다.[1]

4. 1. 안산암

안산암(Kan)은 사천시, 남해군, 고성군 (경상남도) 지역에 넓게 분포하며, 사천시 내에서는 와룡산 중턱과 이금동 등지에 분포한다. 안산암의 산출 상태를 보면, 대규모적으로 나타나는 것은 분출상으로 칠곡층, 신라역암층, 함안층, 진동층 등을 덮고 있으며, 소규모적으로는 암맥 형태로 이들 지층을 뚫고 들어가 있다. 이 지역의 안산암은 화학적으로 알칼리 (Subalkaline field)에 속하는 현무암질 안산암에 해당한다.[1]

4. 2. 안산암질 집괴암

안산암질 집괴암(Kma)은 사천시 내에서는 대방동 일대에 분포하며 안산암과 밀접하게 함께 나타난다. 응회암층이 이 암석 중에 함께 끼어 있기도 하며, 여러 곳에서 화강섬록암에 의해 관입되었다. 따라서 이 암석은 진동층의 퇴적 이후, 불국사 화강암의 관입 이전에 있었던 화산 활동의 산물로 추정된다. 이 암석은 대체로 암녹색에서 녹회색 또는 적갈색에서 암적갈색을 띤다. 혼펠스, 사암 등의 외래각력(Alloclastic breccia)도 함유하고 있으나, 각력의 대부분은 바탕 부분(기질)과 유사한 안산암질의 각력이다. 바탕 부분과 각력은 겉보기에는 거의 같아 보이는 경우도 있지만, 바탕 부분이 암녹색을 띠는 경우 각력은 흔히 적갈색이고 더 반정질(반상 조직을 보이는) 특징을 가진다. 각력의 크기는 7cm에서 8cm 정도인 것들이 많고, 50cm에 달하는 것도 있다. 큰 각력일수록 모서리가 둥근 형태(아각상 내지 원상)를 이룬다.[1]

5. 불국사 화강암류

사천시 지역에는 백악기에 형성된 불국사 화강암류가 분포한다. 주요 암석으로는 화강섬록암과 석영반암이 있으며, 이들은 주로 시의 서부인 곤양면곤명면 일대에 나타난다. 화강섬록암은 낙동층 등을 관입하였고, 석영반암은 화강섬록암과 점이적인 관계를 보이며 낙동층의 층리를 따라 관입한 양상을 보인다.[1] 또한, 백악기에 형성된 염기성 암맥서포면 등지에서 소규모로 발견된다.[1]

5. 1. 화강섬록암

불국사 화강암의 일종인 화강섬록암(Kgdi)은 사천시 서부 곤양면 무고리 지역에 메타텍틱편마암과 낙동층을 관입하며 불규칙하게 분포한다. 이 암석과 석영 반암이 접촉하며, 화강섬록암 암체 가운데에는 낙동층이 포획되어 남아있는 경우가 있다. 또한, 암체 내에는 다수의 원래 지층(원지층) 포획물이 점처럼 흩어져 존재한다.[1]

화강섬록암과 석영 반암의 관계는 다솔사 직전리에서 관찰된 바에 따르면, 화강섬록암이 주변부로 갈수록 입자가 점차 작아지고(세립화) 유색 광물도 줄어들며, 석영이 반점 형태(반상)를 띠면서 석영 반암으로 점차 변해가는 양상을 보인다. 이는 화강섬록암과 석영 반암이 동일한 마그마에서 기원하여 동시에 생성된 암석임을 시사한다. 편마암류와 접하는 화강섬록암의 남쪽 경계부에서는 약한 엽리상 구조가 나타나기도 한다. 화강섬록암과 접촉하는 퇴적암은 대체로 심한 변질 작용을 받아 단단하게 규화되었으며, 여러 곳에서 화강섬록암 암체 안에 소규모로 포획된 형태로 발견된다.[1]

현미경으로 관찰하면, 화강섬록암은 조립질(입자가 큼)이며 등립상 조직(구성 광물 입자 크기가 비슷함)을 보인다. 주로 석영, 장석, 각섬석, 흑운모로 구성되며 약간의 자철석을 포함한다. 석영 결정은 반자형(결정면 일부 발달) 내지 타형(결정면 없음)의 형태를 나타낸다. 화강섬록암이 낙동층 셰일을 관입하여 접촉한 부분의 표본을 현미경으로 관찰하면, 퇴적암의 점토 광물이 재결정되었고, 관입 암체 주변에는 많은 견운모가 생성되어 밀집해 있는 것을 볼 수 있다.[1]

5. 2. 석영반암

불국사 화강암류에 속하는 석영반암(Kqp)은 사천시 서부 곤명면 용산리와 곤양면 무고리 경계 지역에 분포한다. 이 암석은 대체로 화강섬록암의 주변상으로 나타나며, 둘 사이의 관계는 점이적이다.

석영반암은 낙동층층리를 따라 관입한 암상으로 발달하는 특징을 보인다. 이러한 현상은 다솔사 부근과 직전리 부근에서 관찰된다. 특히 다솔사 부근에서는 석영반암이 층층이 관입하여 암상을 형성함으로써 퇴적암층과 번갈아 나타나는 것처럼 보인다. 또한 신촌 북방 1.5km 산정에 남아있는 퇴적암상에 환상으로 나타나는 석영반암과, 우복리 북방 1.5km 지점 산정에 남아있는 원지층의 기저역암상 위에 놓인 석영반암에서도 이러한 구조적 특징이 확인된다.[1]

5. 3. 염기성 암맥

백악기 염기성 암맥(Kbd)은 사천시 서포면 내구리, 금진리 경계 지역 등지에서 소규모로 경상 누층군을 관입하여 분포한다. 서포면 내구리의 암맥은 규모가 약 1km2이다. 염기성 암맥의 현미경 관찰 결과, 사장석으로 구성된 반정(斑晶)이 석기(石基) 중에 흩어져 있는 반상 조직(porphyritic texture)을 나타낸다. 석기는 각섬석, 흑운모, 백운모, 세립질 사장석과 이차 광물인 녹니석, 견운모로 구성되며, 전형적인 모전상 조직(pilotaxitic texture)을 이룬다. 이 밖에 소수의 자철석이 점처럼 박혀 있다. 따라서 이 암석은 안산반암(또는 분암)에 해당한다. 석기는 세립질 각섬석, 사장석, 방해석, 녹니석자철석, 적철석으로 이루어져 있다.

참조

[1] 웹인용 辰橋 地質圖幅說明書 (진교 지질도폭설명서) https://data.kigam.r[...] 한국지질자원연구원 1965
[2] 웹인용 泗川 地質圖幅說明書 (사천 지질도폭설명서) https://data.kigam.r[...] 한국지질자원연구원 1969
[3] 웹인용 삼천포 지질도폭 https://data.kigam.r[...] 한국지질자원연구원 1983
[4] 웹인용 MGEO 지질정보시스템 1:5만 지질도 https://data.kigam.r[...] 한국지질자원연구원
[5] 서적 경남권 지질유산 발굴 및 가치평가 대한지질학회 2018-12
[6] 웹인용 石油資源硏究 [1995] (I) 陸上 含油可能益地 解析硏究 - 普州地域 二次年度 Petroliferous Basin Analysis in Jinju Area (II) https://data.kigam.r[...] 한국지질자원연구원 1995
[7] 문서
[8] 저널 Formation mechanism of listric normal faults and calcite veins within the shale-dominant strata of the upper Jinju formation in the cretaceous Gyeongsang Basin, Korea (백악기 경상분지 진주층 상부 셰일층 내에 발달하는 점완형 정단층군과 방해석 광맥계의 형성 기작) https://www.dbpia.co[...] 대한지질학회 2016-08
[9] 저널 하부 백악기 진주층에서 산출되는 고열역청(pyrobitumen)의 산상 http://www.koreascie[...] 한국지구과학회지 2022-10
[10] 저널 경상남도 사천시 진주층에서 산출되는 막대기형 스트로마톨라이트 (Rod-shaped Stromatolites from the Jinju Formation, Sacheon, Gyeongsangnam-do, Korea) https://www.dbpia.co[...] 한국지구과학회 2007
[11] 웹인용 천연기념물 사천 선전리 백악기 나뭇가지 피복체 산지 (泗川 仙田里 白堊紀 나뭇가지 被覆體 産地) https://www.heritage[...] 대한민국 문화재청 국가문화유산포털
[12] 문서
[13] 뉴스 수억년전 발자국 따라 퍼즐 게임, CSI만큼 짜릿 https://web.archive.[...] 동아닷컴 2012-08-20



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