영동 분지
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1. 개요
영동 분지는 퇴적암 지층인 영동층군과 화산암류, 석영반암 및 장석반암으로 구성된다. 영동층군은 백악기 말~제3기 초에 두 번의 퇴적단계를 거쳐 형성되었으며, 화성암 관입으로 인한 열수 이동과 변질 작용을 받았다. 영동 단층은 영동 분지의 남동부에 위치한 좌수향 주향 이동성 단층으로, 분지의 형성과 발달에 중요한 역할을 했다.
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| 영동 분지 | |
|---|---|
| 지리 정보 | |
| 위치 | 충청북도 영동군 |
| 지질 정보 | |
| 시대 | 중생대 백악기 |
| 시기 | 중생대 백악기 |
| 유형 | 퇴적암 |
| 주 암질 | 역암 사암 셰일 |
| 나머지 암질 | 응회암 |
| 이름 따옴 | 충청북도 영동군 |
| 상위 단위 | 경상 누층군 |
| 하위 단위 | 만계리층 산이리층 동정리층 백마산층 원촌리층 명륜동층 등 |
| 하층 | 옥천 누층군? |
| 상층 | 화산암류 |
| 지역 | 영동군 |
 | |
2. 지질
영동 분지는 중생대 백악기의 육성 퇴적 분지로, 남동쪽은 영동 단층으로 영남 육괴와 접하고, 북서쪽은 외견상 부정합으로 옥천 습곡대와 접하고 있다. 이 분지는 옥천 습곡대와 영남 지괴 사이에 발달한 주향 이동 단층에 의해 형성되었으며[2] 남동쪽은 주향 이동 단층으로 경계를 이루나 옥천 누층군 등과 접하는 북서쪽은 단층인지 부정합인지는 명확하지 않다.[3] 길이 45 km, 폭 12 km로서 면적은 540 km2이다.[4] 황재하와 최범영(2013)은 영동 분지의 퇴적층에 발달하는 소단층 군집들을 이용해 고응력장을 해석하였고, 모두 4번의 인장응력기와 3개의 압축응력기가 확인되었다. 이러한 지구조운동사는 진안 분지 그리고 경상 분지에서 복원되는 구조운동사와도 잘 일치되는 결과를 나타낸다.[5]
영동 분지는 퇴적암 지층 영동층군과 화산암류, 이를 관입한 석영반암 및 장석반암으로 구성된다.
화산암류는 백마산 서쪽과 황간면 일부 지역에 남-북 내지 북동 방향으로 발달하며 영동층군 동정리층, 백마산층, 원촌리층 등을 관입한 조면암질안산암이다. 암석의 색은 암회색, 암적색, 암녹색이다.[1]
석영반암은 영동군 황간면 노근리에서 난곡리까지 영동 단층을 따라 북동 방향으로 발달하며 영동읍 부용리와 양강면 쌍암리 일대에도 관입하고 있다.[1] 설천 지질도폭(1968)에 의하면 조립질 석영반암으로 구성되나 부분적으로 화강반암질 또는 규장암질이며 회동리층과의 경계면 부근에서는 각력질로 되어 있어 회동리층 역암과 혼동되기 쉬운 부분도 있다. 영동 지질도폭(1986)에 의하면 담홍색, 담갈색, 담황색을 띠며 석영과 장석반정(斑晶)을 함유하는 치밀한 암상이다.[1]
장석반암은 주로 상주시 모서면, 모동면과 영동군 황간면의 경계에 위치한 백화산 일대에 분포하며 풍화에 강해 이를 중심으로 백화산맥을 형성하고 있다. 담황녹색의 치밀한 바탕에 담적색의 장석반정을 함유하고 있다.[1]
2. 1. 영동층군
영동 분지는 퇴적암류인 영동층군과 화산암류, 이를 관입한 석영반암 및 장석반암으로 구성된다. 영동 분지의 퇴적암류인 '''영동층군'''은 일제 강점기에 하부로부터 시금리층, 회동리층(정선군의 회동리층이 아님), 선유동층으로 구분되었고, 설천 지질도폭(1968)[6], 상주 지질도폭(1969)[7], 옥천 지질도폭(1978)[8]에서도 이 명칭을 그대로 사용했다.이후 연구에 의하면 '시금리층'의 표식지인 영동군 용산면 시금리에는 중생대 이전의 지층(아마도 옥천 누층군이나 평안 누층군)이 있어, 무주 지질도폭(1980)에서는 시금리층을 가동리층으로 명명하고, 시금리층보다 밑에 있는 역암 지층을 만계리 역암층이라 명명하였다.[9]
청산 지질도폭(1986)에서는 영동층군을 동정리층, 선유동층, 명륜동층으로, 영동 지질도폭(1986)에서는 만계리층, 산이리층, 동정리층, 백마산층, 원촌리층, 명륜동층으로 구분하였다. 영동층군은 대체로 북동 주향에 남동 방향으로 경사한다.[11]
영동층군은 두 번의 퇴적단계를 거쳤다. 첫 번째 단계에서는 분지 연변부에 선상지 퇴적물, 중앙부에 호성 퇴적물이 쌓였고, 두 번째 단계에서는 퇴적 중심이 북동쪽으로 이동하여 주로 선상지 퇴적물이 쌓였고, 마지막에 하천 퇴적물이 쌓였다. 호성 퇴적물은 없었다.[12] 영동층군은 백악기 말~제3기 초 영동 분지를 관입한 화성암에 의해 열수 이동이 활성화되고, 이로 인해 새로운 자성광물이 생성되어 재자화된 것으로 추정된다.[13]
2. 1. 1. 만계리층
만계리층(晚溪里層) 또는 만계리 역암은 영동군 양강면 만계리에서 유래되었으며 영동층군의 최하부 기저층이다. 무주 지질도폭(1980)에 의하면 영동군 양강면 만계리에서 학산면 아암리까지 분포하며 양강면 괴목리와 쌍암리에도 소규모 분포한다. 영동층군의 기저층으로 주로 자색(赭色) 역암으로 구성되고 상부로 가면서 역질사암으로 점이(漸移)한다. 가동리층에 의해 정합으로 덮히고 석영반암에 의해 관입당했다.[1] 영동 지질도폭(1986)에 의하면 주로 사암과 역암으로 구성되며 역의 종류는 화강암질편마암과 규암 등이고 바탕은 자색 사암 혹은 셰일이다.[1]2. 1. 2. 가동리층
가동리층(佳洞里層)은 무주 지질도폭(1980)에서 정의된 지층으로 과거의 '시금리층'이 부적절하다고 하여 시금리층에 해당하는 지층을 가동리층이라 명명하였다. 영동군 양강면 묘동리와 가동리 일대에 분포하며 양산면 죽산리 지역에 석영반암에 의해 고립되어 분포한다. 주로 암회색 내지 흑색 셰일로 구성되고 일부 탄질과 사질 부분을 포함한다.[1]2. 1. 3. 시금리층
'''시금리층'''은 과거 시마무라 신베이(島村新兵衛|시마무라 신베이일본어, 1927)가 영동군 용산면 시금리를 표식지로 하여 설정한 지층이다. 설천 지질도폭(1968)에 의하면 운모질편암류와 영동 단층으로 접하고 있어 그 하한은 불분명하며 영동군 양강면 괴동리, 양정리, 매천리에 분포한다. 역암, 사암, 흑색 셰일, 이회암 및 점판암 등이 교호하며 이회암과 셰일에서는 연흔과 건열이 흔히 관찰되고 셰일 중에서는 ''Frenelopsis'' sp., ''Brachphyllum'' sp. 등의 식물화석이 산출된다. 지층의 일반적인 주향은 북동이나 남쪽으로 가면서 북서로 회전하는 경향을 보이며 경사는 북동 15~20°이다.[1] 옥천 지질도폭(1978)에 의하면 영동군 심천면 동부 각계리, 약목리, 명천리와 서부 마곡리와 월이산(550.9 m) 지역에 분포하며 역암, 알코스질사암, 자색 및 흑색 셰일로 구성된다. 셰일에서는 사층리와 건열이 발견된다. 지층의 주향은 남-북 내지 북동 10~20°이다.[1]2. 1. 4. 산이리층
'''산이리층'''(한자: 酸梨里層)은 영동군 용산면 산저리에서 영동읍 설계리와 산이리에 이르기까지 분포한다. 영동 지질도폭(1986)에 의하면 옥천 누층군 천매암과 평안 누층군을 부정합으로 덮으며 주로 회색~흑색 및 회녹색~자색 셰일, 회녹색~자색 사암으로 구성되고 부분적으로 자색 역암이 협재된다. 역암은 측방변화가 심하여 자색 사암 및 셰일이 협재된다. 지층의 주향(走向)은 남-북 또는 북동이며 동쪽으로 10° 또는 남동쪽으로 10~45° 경사한다. 산이리층의 흑색 셰일에서는 식물화석 ''Pseudofrenelopsis'' sp.과 절족(節足)동물화석 ''Ostracods'', ''Estherites'' sp. 등이 산출되었다.[1]영동군 용산면 율리 지역에서는 현재 진행중인 국도 제19호선 도로 확장 공사로 인해 산이리층의 노두가 드러나 있다.
영동군 영동읍 계산리 국도 제19호선 영산교차로에는 국도 본선과 진출입로의 절개사면을 따라 산이리층의 노두가 120 m에 걸쳐 대규모로 드러나 있다. 이곳의 산이리층은 동북동쪽으로 경사한다.
영동군 영동읍 매천리, 영동읍 행정복지센터 북서쪽의 이수정 정자(지번: 영동읍 매천리 산 4-1) 아래에는 산이리층의 흑색 셰일 노두가 드러나 있다.
영동읍 계산리 한아름건축(도로명주소: 영동군 영동읍 기골로 52) 전면에는 기골로 절개사면을 따라 산이리층의 흑색 셰일 노두가 200 m에 걸쳐 대규모로 드러나 있다.
2. 1. 5. 동정리층
'''동정리층'''(桐井里層)은 영동층군 중 분포 범위가 가장 넓다. 영동군 영동읍 동정리에서 이름이 유래되었다.[1] 영동군 황간면 금계리-상주시 모서면 화현리 지역에서 중생대 쥐라기의 반상 화강암과 복운모 화강암을 부정합으로 덮으며 장석반암에 의해 관입당했다. 주로 역암으로 구성되고 부분적으로 사암과 담자색, 회녹색 그리고 화석이 산출되는 흑색 셰일이 협재된다.[1] 지층의 주향은 대체로 남-북 또는 북동 10~30°, 경사는 남동 30~60°이나 표식지인 동정리 부근에서는 주향 북서 10~20°, 경사 북동 25°로 동쪽으로 약간 굽어진다.[1]청산 지질도폭(1986)에 의하면 상주시 화서면 상곡리, 화동면 판곡리, 선교리, 이소리, 신촌리, 반곡리, 모서면 석산리, 가막리, 지산리 일대에 분포하며 화남면 평온리와 보은군 장안면 장재리에 소규모로 분포한다. 역암, 사암 및 셰일의 호층으로 구성되며 수직적으로는 하부에는 셰일이, 상부에는 역암이 우세하다.[1]
국도 제19호선 및 심원회포로 도로변과, 유원대학교 정문 앞 및 유원대 내부에는 동정리층의 노두가 드러나 있다. 유원대학교 내에는 영동층군 동정리층의 노두와 동정리층을 뜯어서 만든 조경석이 있다.
2. 1. 6. 백마산층
백마산층(白馬山層)은 영동읍 가리, 봉현리, 심원리의 경계에 위치한 백마산(535.7 m)을 표식지로 하여 황간면 우매리까지 발달하는 지층이며 단층에 의해 일부 절단된다. 주로 녹회색의 조립사암으로 구성되며 부분적으로 흑색 셰일을 협재한다. 백마산층 하부에 협재되는 흑색 셰일은 주로 백마산 정상에 분포하며 두께는 5~6 m이고 보존 상태가 불량한 식물 화석을 포함한다.[1]2. 1. 7. 회동리층
회동리층(會同里層)은 영동읍 회동리에 분포하는 지층이며 정선군 정선읍 회동리에 분포하는 동명의 회동리층과는 관계 없다. 설천 지질도폭(1968)에 의하면 역암, 녹색 사암 및 적색 셰일의 호층으로 구성된다.[1] 상주 지질도폭(1969)에 의하면 상주시 화동면 어산리, 내서면 평지리, 모서면 대포리 지역에서 북동 20° 및 북서 60° 주향의 단층에 의해 편마암류 지층과 접하고 있으며 석영반암에 의해 관입당했다. 지층은 역암, 사암, 셰일이 교호하며 수직적으로 하부에 역암이 상부에 셰일이 우세하다. 대체로 지층의 주향은 북동 20°, 경사는 북서 15°이다.[1]영동군 영동읍 매천리 국도 제4호선 매천회전교차로(늘머니교차로, 영동와인터널 입구) 남측, 대구방향 진입로 사면에는 아래 사진과 같이 회동리층의 노두가 대규모로 드러나 있다. 이 노두는 2010년 국도 제4호선 도로를 건설할 때 드러났으며 2024년 현재까지도 원형을 유지하고 있고 노두에 가까이 접근할 수 있다.
2. 1. 8. 선유동층
선유동층(仙遊洞層)은 상주시 모서면에 분포하는 지층으로 모서면 석산리의 선유동 마을에서 이름이 유래되었다. 영동 지질도폭(1986)에 의하면 상주시 모서면 도안리 대가산에 소규모 분포하며 주로 중/조립담회녹색사암으로 구성되고 부분적으로 역을 함유한다. 주향은 북서 30° 내지 북동 10°이며 경사는 북동 20° 또는 남동 10°이다.[1] 청산 지질도폭(1986)에 의하면 모서면 석산리와 대포리 일대에 분포하며 응회암, 이회암, 암회색 셰일 및 회색 사암의 호층으로 구성되고 석산리 아랫갈밭과 지기재 마을에서 탄질셰일 내지 석탄층이 협재된다. 선유동 지역에서 안산암이 분포하는데 관입인지 분출인지는 불명확하다.[1]2. 1. 9. 원촌리층
원촌리층(院村里層)은 영동군 황간면 원촌리에서 이름이 유래되었으며 황간면 원촌리에서 우매리까지 분포한다. 이 지층은 주로 응회암 내지 응회질사암으로 구성된다. 지층의 주향은 북동 60~70°, 경사는 남동 35~45°이다.[1]
2. 1. 10. 명륜동층
명륜동층은 영동군 영동읍 주곡리에서 상주시 모서면 소정리까지 분포하며, 지층의 이름은 영동군 황간면 서송원리의 명륜동 마을에서 유래되었다. 영동 지질도폭(1986)에 의하면 명륜동층은 주로 역암으로 구성되며 자색 내지 회색의 니질사암과 셰일이 협재된다.[1] 청산 지질도폭(1986)에 의하면 모서면 소정리에 분포하며 역암, 역질사암 및 셰일로 구성된다.[1]2. 2. 화산암류
화산암류는 백마산 서쪽과 황간면 일부 지역에 남-북 내지 북동 방향으로 발달하며 영동층군 동정리층, 백마산층, 원촌리층 등을 관입한 조면암질안산암이다.[1] 암석의 색은 암회색, 암적색, 암녹색이다.2. 3. 석영반암
석영반암은 영동군 황간면 노근리에서 난곡리까지 영동 단층을 따라 북동 방향으로 발달하며 영동읍 부용리와 양강면 쌍암리 일대에도 관입하고 있다.[1] 설천 지질도폭(1968)에 의하면 조립질 석영반암으로 구성되나 부분적으로 화강반암질 또는 규장암질이며 회동리층과의 경계면 부근에서는 각력질로 되어 있어 회동리층 역암과 혼동되기 쉬운 부분도 있다.[1] 영동 지질도폭(1986)에 의하면 담홍색, 담갈색, 담황색을 띠며 석영과 장석반정(斑晶)을 함유하는 치밀한 암상이다.[1]2. 4. 장석반암
장석반암은 주로 상주시 모서면, 모동면과 영동군 황간면의 경계에 위치한 백화산 일대에 분포하며 풍화에 강해 이를 중심으로 백화산맥을 형성하고 있다. 담황녹색의 치밀한 바탕에 담적색의 장석반정을 함유하고 있다.[1]3. 단층
영동 분지는 중생대 백악기의 육성 기원 퇴적 분지로, 옥천 습곡대와 영남 지괴 사이에 발달한 주향 이동 단층에 의해 형성되었다.[2] 남동쪽은 영동 단층으로 영남 육괴와 경계를 이루고, 북서쪽은 옥천 누층군 등과 접하나 단층인지 부정합인지는 명확하지 않다.[3] 황재하와 최범영(2013)은 영동 분지의 퇴적층에 발달하는 소단층 군집들을 이용해 고응력장을 해석하였고, 4번의 인장응력기와 3개의 압축응력기가 확인되었다고 보고했다. 이러한 지구조운동사는 진안 분지 그리고 경상 분지에서 복원되는 구조운동사와도 일치한다.[5]
3. 1. 영동 단층
'''영동 단층'''(永同 斷層, Yeongdong Fault)은 영동군 학산면 서산리에서 나타나기 시작하여 영동읍 주곡리를 지나 상주시 모서면 대포리까지 이어지는 북동 주향의 단층이다. 영동 분지의 남동쪽에 위치한 좌수향 주향 이동성 단층으로 영남 지괴와 경계를 이룬다.[1] 영동 지질도폭(1986)에 의하면 영동읍 주곡리, 황간면 서송원리, 마산리, 난곡리, 상주시 모동면 이동리까지 북동 45°주향으로 발달하며 영동 분지를 형성한 인장단층(Extention Fault)의 하나로서 북서쪽으로 고각 경사한다. 수직 변위량이 큰 영동 단층은 일종의 파쇄대로서 지표에 나타나는데 이는 주향 이동성 단층계의 운동에 기인한 것이다. 영동 분지 내 선상지와 부정합이 인지되었는데 이는 영동 단층의 운동에 기인한 것이다.[14]Illite영어는 미국 일리노이주에서 이름이 유래된 운모류 점토광물로 영동군 양강면 가동리와 영동읍 주곡리의 운모편암 내에는 일라이트 광산이 발달한다. 가동리의 광체는 지질도 상으로 영동 단층 위에, 주곡리의 광체는 영동 단층에서 약 700 m 떨어져 있으며 단층선이 열수의 통로로 작용하여 석영과 장석의 변질로 나타나 영동 지역의 일라이트 광화작용이 진행되었을 것으로 추정된다. 영동 지역 일라이트 광체는 일라이트/백운모 함량이 최대 75 wt.%에 이르는 고품위 광체이다.[15]
3. 2. 분지 경계 단층
영동 분지는 인리형 분지에 해당한다.[1] 남동부의 영동 단층은 북서부의 단층보다 더 강하게 운동하였으며, 분지의 성장이 종료된 후에도 계속해서 운동하였음을 보여주는 야외 증거가 나타났다.[1]참조
[1]
웹인용
MGEO 지질정보시스템 1:5만 지질도
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한국지질자원연구원
[2]
저널
영동분지(백악기) 남동부의 전기비저항 및 탄성파탐사자료 해석 (Electrical resistivity and seismic reflection mapping for the southeastern part of the Yongdong basin (Cretaceous), Korea)
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2000-01-00
[3]
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영동분지(백악기) 북부 지역의 단층 및 부정합 경계에 대한 지구물리탐사
https://www.dbpia.co[...]
2001-10-00
[4]
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한반도 지각변형 연구 [1], 제 6 절 영동분지
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한국지질자원연구원
1998-00-00
[5]
저널
단층이동자료를 이용한 백악기 영동분지의 고응력장 복원과 지구조운동사 (Tectonic deformation and paleostress reconstruction based on fault slip data in the Yongdong Basin)
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2013-06-00
[6]
웹인용
雪川 地質圖幅說明書 (설천 지질도폭설명서)
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한국지질자원연구원
1968-00-00
[7]
웹인용
尙州 地質圖幅說明書 (상주 지질도폭보고서)
https://data.kigam.r[...]
한국지질자원연구원
1969-00-00
[8]
웹인용
沃川 地質圖幅說明書 (옥천 지질도폭설명서)
https://data.kigam.r[...]
한국지질자원연구원
1978-00-00
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茂朱 地質圖幅說明書 (무주 지질도폭설명서)
https://data.kigam.r[...]
한국지질자원연구원
1980-00-00
[10]
웹인용
靑山圖幅 地質報告書 (청산도폭 지질보고서)
https://data.kigam.r[...]
한국지질자원연구원
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[11]
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永同圖幅 地質報告書 (영동도폭 지질보고서)
https://data.kigam.r[...]
한국지질자원연구원
[12]
저널
Evolution of Strike-Slip Fault-Controlled Cretaceous Yongdong Basin, South Korea : Signs of Strike-Slip Tectonics During Infilling (走向移動性 斷層 起源인 永同 盆地의 進化 - 走向移動形 造構運動에 髓半된 堆積 作用을 中心으로)
https://www.dbpia.co[...]
1990-06-00
[13]
저널
영동분지에 분포하는 백악기 퇴적암류의 재자화 (Remagnetization of the Cretaceous Sedimentary Rocks in the Yeongdong Basin)
https://scienceon.ki[...]
1996-00-00
[14]
저널
Sedimentological Characteristics along Yongdong Fault Zone in Cretaceous Yongdong Basin, Korea 영동분지(백악기)내의 영동단층대 주변의 퇴적학적 특성)
https://www.dbpia.co[...]
1989-09-00
[15]
저널
영동 일라이트 광체의 구성광물 및 일라이트화 특성 연구 (Study on Constituent Minerals and Illitization Characteristics of Yeongdong Illite Ore)
https://scienceon.ki[...]
2023-00-00
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