계룡산통
1. 개요
계룡산통은 라진-선봉지구, 청진지구, 가라지봉지구 등에서 발견되는 지질학적 층서 단위이다. 라진-선봉지구에서는 두만강암군 관입암체에 의해 뚫려 불규칙한 두께를 가지며, 견운모녹니석편암, 석회암, 분사암 등으로 구성된다. 청진지구에서는 안산암, 영안암, 응회암 등이 나타나며, 석회암에서 해백합 화석이 발견된다. 가라지봉지구에서는 좁고 긴 띠 모양으로 분포하며, 석탄기 말에서 페름기 말까지의 시기에 형성된 것으로 추정된다. 계룡산통의 석회암에서는 다양한 동물 화석이 발견되어 페름기 상부 지층임을 알 수 있다.
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조선민주주의인민공화국의 지층 -
무산층군
무산층군은 청진에서 두만강 하류에 분포하며 하부원생대에 형성된 변성층군으로, 철질 규암층, 각섬암류, 흑운모편마암 등을 주요 암석으로 한다.
2. 라진-선봉지구에서의 계룡산통
라진-선봉지구는 두만강 침강대 남동부 해안선을 따라 위치한 융기대 구역이다. 이 지역에서 계룡산통은 부거천 유역의 라진 락산동의 로세동 부근에 21km2 정도의 면적으로 드러나 있으며, 암기통 위에 정합으로 놓여있다. 웃한계는 두만강암군 관입암체에 의해 뚫려 잘 알 수 없고 계룡산통의 두께는 369m ~ 645m이다.
이 지구의 계룡산통 암석에는 견운모녹니석편암, 견운모규질편암, 녹니석규질편암, 흑운모규질편암, 천매암질편암, 분사암, 석회암의 낌층과 그 사이에 끼여있는 함력양기석, 녹염석, 녹니석, 규질편암, 녹니석녹염석양기석편암이 들어있다. 계룡산통의 아래부분에 있는 흑색천매암과 편암 안에 끼이는 회색 석회암(두께 1cm~10cm)에는 산호류와 해백합 조각이 들어있다.
2.1. 부거리 인근 계룡산통
부거리 북서쪽 1.5km 지점에서 계룡산통의 자름면을 관찰할 수 있다. 아래에서 위로 가면서 다음과 같은 암석들이 나타난다.
| 순서 | 암석 종류 | 두께 (m) | 특징 |
|---|---|---|---|
| 1 | 함력양기석녹염석녹니석질규질편암 | 1 | |
| 2 | 암회색견운모규질편암 | 23 | |
| 3 | 함력양기석녹염석녹니석질규질편암 | 1 | |
| 4 | 녹회색녹니석규질편암 | 12 | |
| 5 | 회록색 견운모녹니석편암 | 11 | 두께 5cm인 흑운모규질편암이 자주 낌 |
| 6 | 함력양기석-녹염석녹니석규질편암 | 20 | 두께 5cm~10cm인 견운모녹니석편암이 자주 낌 |
| 7 | 암회색흑운모규질편암 | 10 | |
| 8 | 암회색견운모규질편암 | 2 | |
| 9 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 4 | |
| 10 | 담회색견운모규질편암과 녹회색규질편암이 엇바뀌는 층 | 12 | 녹회색규질편암은 위로 올라가면서 많아짐 |
| 11 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 6 | |
| 12 | 녹회색녹니석규질편암 | 22 | |
| 13 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 4 | |
| 14 | 회녹색견운모녹니석편암 | 4 | |
| 15 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 2 | |
| 16 | 회녹색견운모녹니석편암 | 26 | |
| 17 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 3 | |
| 18 | 회록색견운모녹니석편암 | 22 | |
| 19 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 4 | |
| 20 | 회녹색견운모녹니석편암 | 37 | |
| 21 | 암회색천매암질편암 | 35 | 두께 1cm~10cm인 회색석회암이 자주 낌 |
| 22 | 회흑색견운모녹니석편암 | 8 | |
| 23 | 암회색천매암질편암 | 16 | 아래부분에 두께 1cm~10cm인 흑운모규질편암, 석회암이 낌. 석회암 안에 산호가 들어있음 |
| 24 | 녹회색분사암 | 50 | |
| 25 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 2 | |
| 26 | 회녹색견운모녹니석편암 | 13 | |
| 27 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 2 | |
| 28 | 회록색견운모녹니석편암 | 42 | |
| 29 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암 | 1 | |
| 30 | 회녹색견운모녹니석편암 | 19 | |
| 31 | 녹회색견운모녹니석편암 | 231 | 함력양기석녹염석녹니석규질편암이 자주 낌 |
층의 전체 두께는 645m이다.
흑색천매암과 편암 내에 얇은 회색 석회암층(두께 1cm~10cm)이 존재하며, 이 석회암층에서 산호류와 해백합 조각이 발견된다.
2.2. 락산지구 로세동 부근 계룡산통
라진-선봉지구 락산동의 로세동 부근에는 계룡산통이 약 21km2 면적으로 드러나 있다. 이 지역의 계룡산통은 암기통 위에 정합으로 놓여 있으며, 두만강암군 관입암체에 의해 뚫려 상한계는 잘 알 수 없다. 계룡산통의 두께는 369m~645m이다.
이 지구의 계룡산통 암석에는 견운모녹니석편암, 견운모규질편암, 녹니석규질편암, 흑운모규질편암, 천매암질편암, 분사암, 석회암의 낌층과 그 사이에 끼여있는 함력양기석, 녹염석, 녹니석, 규질편암, 녹니석녹염석양기석편암이 들어있다.
계룡산통의 아래부분에 있는 흑색천매암과 편암 안에 끼이는 회색 석회암(두께 1cm~10cm)에는 산호류와 해백합 조각이 들어있다.
락산지구 로세동 부근의 계룡산통 자름면은 아래에서부터 위로 가면서 다음과 같은 암석층이 나타난다.
- 암기통의 분사암 위에 -
# 녹니석녹염석양기석편암 (윗부분은 각암화되었으며 두께가 0.5m~1m인 견운모규질편암이 끼인다)...25m
# 녹회색분사암과 회녹색견운모녹니석이 엇바뀌는 층 (이 층 밑에서부터 1m~2m 위로 올라가면서 점차 얇아진다)...22m
# 규질편암...2m
# 함력양기석녹염석녹니석질규질편암...18m
# 회녹색견운모녹니석편암...102m
# 회녹색견운모녹니석편암 (함력양기석녹염석녹니석규질편암이 끼인다)...200m
층의 전체 두께는 369m이다.
계룡산통의 아래부분은 규질편암류, 견운모녹니석편암, 천매암질편암, 분사암으로 되어 있으며, 윗부분은 비교적 균질한 견운모녹니석편암으로 되어 있다. 아래부분의 천매암질편암에는 회색 석회암이 1cm~10cm 두께로 자주 끼인다. 락산지구의 로세동 부근의 아래부분에서는 층이 얇아지며(67m) 그 안에 있는 천매암질편암에는 두께가 0.5m~0.8m인 석회암층이 3개가 있다. 또한 분출퇴적기원의 변성암력이 들어있는 양기석녹염석녹니석규질편암, 녹염석양기석규질편암, 녹니석녹염석양기석질편암의 낌층이 자주 끼인다. 낌층의 두께는 보통 1m~5m, 드물게 25m이다. 이 암석들에 들어있는 역의 양과 조성은 잇달림상에서 다르다. 역은 석회암, 점판암, 규질편암, 규암, 드물게 변질된 화강암과 분출암으로 되어 있다. 구성암석은 편리방향으로 길게 늘어진 렌즈 모양을 이룬다. 역질편암은 주로 부거지구 암기동 부근에서 잘 잇달린다. 그 크기는 1cm~5cm, 또는 20cm 안팎인 것도 있다. 이 지구에서 계룡산통은 두망간암군 화강암에 의하여 뚫렸기 때문에 두께가 상이하다.
3. 청진지구에서의 계룡산통
청진지구는 수성천단열대의 동쪽인 청진단열지괴의 남쪽 부분에 해당하며, 서수라지구에서 금바위를 거쳐 청진시 청암구역 교원리 증산지구까지 뻗어 있다. 이 지구의 계룡산통은 서하동향사, 황만동향사, 계룡산향사, 산로산향사에 놓인다. 계룡산통의 아래부분은 암기통 위에 정합으로 놓이며, 윗부분은 화강암에 의해 끊기거나 단층에 의해 잘려 경계를 명확히 알 수 없다.
이 지역의 암석은 주로 안산암, 영안암, 안산분암과 그 응회암 및 녹색암으로 구성되어 있다. 지층들은 북서 방향으로 이어지면서 북동쪽으로 40 ~ 80˚ 기울어져 있으며, 계룡산통의 두께는 약 1200m 정도이다.
교동 서쪽 산비탈면에서의 자름면은 아래로부터 위로 가면서 다음과 같다.
| 순서 | 암석 종류 | 두께 (1m) |
|---|---|---|
| 1 | 잡사암 | 22m |
| 2 | 녹니석편암 | 11.7m |
| 3 | 영안암질응회암 | 9.3m |
| 4 | 소력질응회암 | 4.9m |
| 5 | 점판암 | 1m |
| 6 | 역질응회암 | 4.9m |
| 7 | 응회질녹색암 | 80m |
| 8 | 안산암질응회암 | 72m |
| 9 | 역질응회암 | 51m |
| 10 | 녹니석편암 | 15m |
| 11 | 안산분암 | 34.3m |
| 12 | 흑색점판암 | 6.4m |
| 13 | 영안암질응회암 | 19m |
| 14 | 응회암과 녹색암이 서로 엇바뀌는 층 | 14.7m |
| 15 | 규질점판암 | 4.5m |
| 16 | 안산분암 | 20m |
| 17 | 역질응회암과 잡사암 | 9.5m |
| 18 | 점토분과 응회질이 서로 얇게 엇바뀌는 층 | 2.6m |
| 19 | 역질응회암 | 10.1m |
| 20 | 흑색점판암 | 1.8m |
| 21 | 잡사압 (점판암의 얇은 층이 끼인다) | 14.2m |
| 22 | 잡사압 | 5m |
| 23 | 흑색점판암 | 26m |
| 24 | 안산분암 | 27m |
| 25 | 응회질잡사암 | 23m |
| 26 | 안산분암 | 9.8m |
| 27 | 녹니석편암 | 27m |
| 28 | 잡사암 | 2.9m |
| 29 | 안산분암 | 61m |
| 30 | 안산암 | 28m |
| 31 | 역질응회암 | 0.6m |
| 32 | 안산분암 | 3.7m |
| 33 | 녹색암 | 117m |
| 34 | 안산분암 | 87m |
| 35 | 녹색암과 안산분암이 서로 엇바뀌는 층 | 41m |
| 36 | 안산분암 | 15.4m |
| 37 | 녹색암 | 72.4m |
| 38 | 역질응회암 | 7.1m |
층의 전체 두께는 932.8m이다.
이 지구 계룡산통은 증산지구에서 서남쪽 장생지구로 가면서 층이 심하게 밀려 편리가 잘 나타난다. 통의 아래부분에는 석회암과 점판암이 1m ~ 5m 두께로 2 ~ 3개 정도 들어있는 역질응회암이 끼이며, 안산암, 영안암, 안산분암, 녹색암이 많아진다. 주향 방향에서 구성 암석들은 서로 엇바뀌고 자주 끊어지며, 암상 변화가 심하게 나타난다. 따라서 이 층 안에 낌층으로 들어있는 점판암이나 석회암도 연속성이 좋지 않다. 이 낌층들은 암기통의 분출암과 계룡산통의 분출암을 구분하는 기준층 역할을 한다. 이 통의 석회암 안에는 해백합 화석이 들어있다.
3.1. 계룡산 북쪽 산비탈면 계룡산통
계룡산 북쪽 산비탈면에서 계룡산통의 자름면을 아래에서 위로 가면서 관찰하면 다음과 같은 암석들이 나타난다.
| 순서 | 암석 종류 | 두께(1m) |
|---|---|---|
| 1 | 녹니석편암 | 9.8m |
| 2 | 응회질녹색암(영안암질) | 3.8m |
| 3 | 녹니석편암 | 12.5m |
| 4 | 응회질녹색암 | 2.9m |
| 5 | 흑색점판암 | 0.1m |
| 6 | 석회암 (해백합 화석 있음) | 3m |
| 7 | 녹니석편암 | 1.9m |
| 8 | 회녹색점토질녹니석편암 | 10.1m |
| 9 | 응회질녹니석편암(영안암질) | 0.87m |
| 10 | 회록색점판암 | 79m |
| 11 | 녹색암 (규질물이 1cm ~ 2cm 두께로 여러 개 끼임) | 3.3m |
| 12 | 분사질흑색점판암 | 4.4m |
| 13 | 응회질녹색암 | 20m |
| 14 | 세립사질과 점토질물이 세층으로 엇바뀌는 층 | 2.7m |
| 15 | 분사질녹니석편암 | 5.7m |
| 16 | 흑색점판암 | 5.7m |
| 17 | 녹색점판암 | 1.9m |
| 18 | 잡사암과 점판암이 엇바뀌는 층 | 1.7m |
| 19 | 회록색점판암 | 4m |
| 20 | 응회암 | 50m |
| 21 | 녹색암 | 81m |
| 22 | 석영각반암이 얇게 끼인 녹니석편암 | 1.7m |
| 23 | 응회질녹색암 | 71m |
| 24 | 응회암 | 11.4m |
| 25 | 녹색암 | 12.4m |
| 26 | 녹니석편암 | 83m |
| 27 | 응회암 | 69m |
| 28 | 녹색점판암 | 31m |
| 29 | 응회암 | 71m |
| 30 | 응회질녹색암 | 338m |
층의 전체 두께는 1042.87m이다. 석회암 내에서는 해백합 화석이 발견된다.
4. 가라지봉지구의 계룡산통
가라지봉지구의 계룡산통은 무산군 강선로동자구에서 가라지봉을 지나 회령군 룡천리 소구내골까지 20km 길이로 분포한다. 부윤단열지괴의 무산융기구와 남대천요함구계선을 따라 주로 요함구에 치우쳐 나타나며, 면적은 약 15km2이다. 이전에는 무산층군의 일부로 생각되었으나 1:5만 축척 조사에서 계룡산통으로 확인되었다.
5. 계룡산통의 시대와 성인 고찰
계룡산통은 상부 고생대 초 석탄기 말에서 페름기 말 사이에 형성된 지층으로 추정된다. 해저에서 만들어진 쇄설퇴적암, 염기성-중산성 분출암 및 응회암 등으로 구성되어 있다. 페름기에는 침강 구역으로 변화하면서 분출 및 관입 활동이 활발하게 일어났다.
계룡산통의 석회암에서는 완족류, 해백합, 태선류, 방추충, 유공충, 방산충 등 다양한 동물 화석이 발견되는데, 이를 통해 페름기 상부 지층임을 알 수 있다. 당시 인도양, 태평양의 해서동물군과 고지중해에서 볼 수 있는 방추충, 완족류 및 관성 해조류들이 있었던 것으로 보아, 이 시기에는 분지가 비교적 온화한 해양과 연결되어 있었던 것으로 보인다.
일부 학자들은 계룡산통을 청진암군과 함께 오피오라이트 상층부의 저탁암 및 분출암으로 보기도 한다.