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대구광역시의 지질

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목차

1. 개요

대구광역시의 지질은 크게 경상 누층군 신동층군과 하양층군, 유천층군으로 구분된다. 신동층군은 낙동층, 하산동층, 진주층으로 구성되며, 하양층군은 칠곡층, 신라 역암층, 학봉 현무암, 대구층, 함안층, 반야월층, 자인층, 건천리층 등으로 세분된다. 유천층군은 주로 화산 쇄설물과 화산암류로 구성되며, 주산안산암질암과 각력암, 불국사 화강암류가 분포한다. 주요 단층으로는 가음 단층대, 우보 단층, 군위 단층, 신녕 단층, 가창 단층, 기내미 단층, 팔공산 단층, 단산지 단층, 하양 단층, 달성 단층 등이 있으며, 산사태와 지진과 같은 지질 재해가 발생하기도 한다. 과거에는 달성 광산에서 열수교대광상이 채굴되었다.

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대구광역시의 지질

2. 경상 누층군 신동층군

경상 누층군 신동층군은 경상 누층군의 최하부 지층으로, 낙동층, 하산동층, 진주층(=동명층)으로 구성되며 총 두께는 2,300m에 달한다.[6][7] 경상 분지 발달 초기 영남 지괴와 접한 분지의 서쪽 가장자리를 따라 부정합 관계로 퇴적되었으며 화산 물질은 거의 포함하지 않는다. 대구광역시 내에서는 달성군 다사읍 북서부와 하빈면, 북구 북쪽 끝 지역인 읍내동과 동호동 일부 지역에 하산동층과 진주층이 소규모로 분포한다.

경상 누층군은 일제강점기인 1920년대에 일본인 지질학자 다테이와 이와오(立岩巖)에 의해 처음 조사되었다. 당시 경상 누층군은 낙동통, 신라통, 불국사통으로 분류되었으나, 이후 화산 쇄설물의 포함 정도를 기준으로[4] 신동층군, 하양층군, 유천층군으로 재분류되었다. 이 과정에서 낙동통에 속했던 낙동층, 하산동층, 진주층이 신동층군으로, 그 상부의 화산암류를 제외한 나머지 지층들은 하양층군으로 정해졌다.

아래는 1929년과 1975년 이후 경상 누층군의 층서를 나타낸 표이다.[5]

대구-경주 지역경상 분지
경상계불국사통불국사 화강암관입암 복합체불국사 관입암군경상 누층군
신라통주사산 빈암층화산암 복합체유천층군
건천리층진동층하양층군
채약산 빈암층
대구층
학봉 빈암층함안층
신라 역암층신라 역암층
낙동통칠곡층칠곡층
진주층진주층신동층군
하산동층하산동층
낙동층낙동층


2. 1. 하산동층

하산동층(霞山洞層, Hasandong formation)은 경상 누층군 신동층군 낙동층 상위의 지층으로, 1929년 타테이와 이와오가 왜관도폭의 대구광역시 하빈면 하산리 마을에서 이름을 따왔다.[7]

군위군 지질도폭(1981)에 따르면, 하산동층은 두께 약 700 m이며 사암, 셰일, 자색(赭色) 셰일 또는 미사암, 역질사암 및 역암으로 구성된다. 특히 자색 셰일을 많이 포함하고 있으며, 평균 두께 1.5 m의 자색층이 약 20매 겹쳐져 있다. 이 지층은 의성군 비안면 화신리, 봉양면 남서부 신평리, 안평리, 화전리, 도원리 서부, 군위군 군위읍 중부 일대에 분포한다.[8]

대율 지질도폭(1981)에서는 사암 내지 역질사암 및 이암이 우세하며, 자색층이 섞여 있어 낙동층 및 진주층과 구별된다. 대율도폭 북서부, 구미시 장천면-군위군 효령면 지역의 하산동층 중부에는 비교적 연속성이 좋은 백색 역암 내지 역질사암이 나타난다. 이 층을 따라가면 붉은색 층의 협재(挾在)로 인해 원래의 하산동층 경계선과 어긋나는 것을 볼 수 있다. 이 층에 포함된 역암은 연화동층(낙동층)의 역암과 비슷하다.

하산동층 중부, 즉 효령면 내이리-장천면 묵어리 사이 산지의 산허리에는 두께 70 m 이상의 역암 또는 역질사암이 나타나는데, 이는 흰색 띠가 산허리를 두른 것처럼 멀리서도 쉽게 관찰된다. 이는 낙동, 의성도폭에서 하산동층을 다인층원과 문암산층원으로 구분하는 기준이었던 문암산층원의 기저 역암과 비슷해 보이지만, 확실하지는 않다. 그 이유는 이 기저역암이 낙동도폭에서 의성도폭을 지나 군위도폭에서도 이어지는지 불분명하고, 이 역암층 외에도 비슷한 흰색 역암층이 다른 층에서도 나타나기 때문이다.

하산동층은 북동 10~30° 방향으로 뻗어 있으며, 남동쪽으로 5~15° 기울어져 있다. 칠곡군 가산면 석우리와 구미시 장천면 명곡리 부근에서는 북동 10° 방향의 향사 및 배사 습곡축이 발달한다. 두께는 약 500 m 정도이다.[9]

왜관-대구 지질도폭(1928)에 따르면, 하산동층은 주로 이암, 셰일, 사암, 역암으로 구성되며 붉은색을 띠고, 일부 이암과 셰일은 석회질(calcareous)이다. 북동 방향으로 뻗어 있고, 남동쪽으로 14~25° 기울어져 있다. 전체 두께는 약 1,300 m이다. 대구광역시 북서부 지역에서 성주군 용암면 상언리에서 문명리, 선남면 도성리, 대구광역시 달성군 하빈면 북서부, 칠곡군 지천면 연화리, 창평리에 걸쳐 분포한다.[10][1]

대구광역시 군위군 효령면 장군리 녹동길 도로변


대구광역시 군위군 효령면 장군리 녹동길 도로변


대구광역시 군위군 효령면 장군리 녹동길 도로변


대구광역시 달성군 하빈면 기곡리 산 34-1


대구광역시 달성군 하빈면 묘리 산 45

2. 2. 진주층

진주층(Knj/Ksj/Kji/Ds; Kyeongsang supergroup Sindong group Jinju formation, 晋州層|しんしゅそう일본어)은 신동층군의 최상부 지층으로, 서쪽의 낙동층, 하산동층과 평행하게 안동시 서부에서 대구를 지나 진주시까지 이어져 분포한다. 진주층 사암의 쇄설성 U-Pb 저어콘 연대는 알비절(99.6-112.0 Ma)에 해당하는 106.0±1.9 Ma이며,[11] 진주층 최하부 역질 사암의 쇄설성 저어콘에 대한 SHRIMP U-Pb 연대 측정 결과는 112.4±1.3 Ma으로, 이 지층은 중생대 백악기 압티안(Aptian) 후기에서 알비안 (Albian) 초기까지 퇴적된 것으로 보인다.[12] 진주층은 경상 누층군의 지층 중 체구(體軀)화석이 가장 많이 나오는 지층으로, 다양한 종류의 무척추동물 화석과 척추동물 화석(어류와 공룡)이 발견되었으며, 최근에는 공룡과 익룡, 파충류, 양서류, 포유류 등의 다양한 척추동물 발자국과 무척추동물 생흔화석 등이 보고되었다. 이와 함께 여러 종류의 겉씨식물 잎화석도 진주층에서 발견된다. 진주층은 경상남도 진주시 지역에서 가장 두껍게 나타난다.[13][1]

대구 지역에서 진주층은 흑색 셰일, 녹색 이암, 사암 또는 회색 사암, 흑색/회색 이암 및 셰일과 회색의 이회암으로 구성되며, 곳에 따라 무연탄을 포함한다. 사암은 상향 세립화 경향을 보이며 괴상(塊狀)의 층리 및 대규모 사층리도 관찰된다. 사암은 대개 역질(礫質; conglomeratic)이며 일부 흑색 셰일은 연흔(Ripple marks) 구조를 보인다. 전체 두께는 약 1,000 m이다. 주향은 대개 북동쪽이며 경사는 남동쪽으로 10~30° 정도이다.[1][14] 대구광역시 내에서는 달성군 다사읍 문양리와 하빈면 동곡리에서 하빈천 남동쪽에 해당하는 하빈면 감문리, 현내리와 무등리 남동부, 북구 관음동과 읍내동 북서부와 동호동의 대부분 지역에 분포한다. 특히 하빈면 동곡리에서 다수의 노두가 발견된다.

달성군 하빈면 현내리 산 24-6 하빈로82길 도로 절개사면에 드러난 진주층의 노두


대구광역시 달성군 하빈면의 진주층에서는 어류, 곤충, 식물 화석이 발견된다. 어류 화석의 경우, ''Wakinoichthys'' sp. 의 화석이 동곡리의 국도변 노두에서 발견되었다.[15]

3. 경상 누층군 하양층군

경상 누층군 하양층군은 중생대 경상 분지의 중부에 해당하는 지층군이다. 화성 쇄설물을 함유하고 있으며, 대구광역시와 영천시 지역을 중심으로 남북 방향으로 분포한다. 대구-경주 지역에서는 칠곡층, 신라 역암층, 대구층, 함안층(대구층 하부), 반야월층(대구층 상부), 진동층, 자인층(대구층 최상부+건천리층), 건천리층 등으로 구성된다. 이 지층들의 두께는 1~5 km에 달한다.[16]

신영식 외(2002)는 중앙고속도로 칠곡 나들목과 구마고속도로 성서 나들목 사이 고속도로 주변과 대구-고령 및 대구-하양 간 국도변에 드러난 하양층군의 사암과 이암 시료를 채취해 속성 광물을 분석하였다. 그 결과, 속성 광물이 기원암과 밀접하게 연관되어 있으며, 속성 작용은 매몰 심도보다는 백악기 화강암체 관입과 퇴적 환경에 더 큰 영향을 받는 것으로 판단하였다.[17] 대구 지역 하양층군은 지층에 관계없이 사암과 이암이 유사한 화학 성분을 가지며, 이들은 중성 내지 산성 화성암류에서 유래한 퇴적물로 해석된다.[18]

대구광역시 지역에는 칠곡층, 신라 역암층, 대구층, 함안층, 반야월층, 진동층, 자인층, 하부 건천리층이 분포한다. 함안층은 대구층 하부에, 반야월층은 대구층 상부에, 자인층은 대구층 최상부와 건천리층에 해당한다.

다음은 1929년과 1975년 이후 경상 누층군의 층서를 나타낸 표이다.[5]

대구-경주 지역
타테이와(1929)		경상 분지
장기홍(1975)
경상계불국사통불국사 화강암관입암 복합체불국사 관입암군경상 누층군
신라통주사산 빈암층화산암 복합체유천층군
건천리층진동층하양층군
채약산 빈암층
대구층
학봉 빈암층함안층
신라 역암층신라 역암층
낙동통칠곡층칠곡층
진주층진주층신동층군
하산동층하산동층
낙동층낙동층



아래는 1975년 기계도폭에 제시된 경상 누층군 지층 대비표이다.[19]

왜관, 대구, 영천, 경주
(1929, 立岩巖)		마산도폭 (1963)경산도폭 (1971)한국의 지질계통확립을 위한 조사연구
(1973, R-73-51)		25만분의 1 지질도 범례
(1973, 국립지질광물연구소)		경상분지전역 (1975, 장기홍)기계도폭 (1975)
산성맥암
분암
석영반암
화강암
섬록암		불
국
사
통		염기성 맥암
석영반암, 규장반암
장석반암(斑巖)
흑운모화강암
각섬석화강암
마산암
섬록암		불
국
사
통		산성/중성맥암
규장암류
석영몬조나이트
화강반암류
섬록암		불
국
사
화
성
암
류		불국사
화성암군		마산암류
반암류, 기타
불국사화강암
중섬/염기성 심성암류
산성/중성 화산암류		백
악
기
화
성
암
류		colspan = 2 |중성암맥
화강반암
흑운모화강암
각섬석화강암
섬록암		불
국
사
화
성
암
류
주사산 분암층신
라
통		주산
안산암질층		신
라
통		관입석영안산암질
각력암
유동안산암질각력암
안산암질암		신
라
통		자양산층팔
달
응
회
암		주
사
산
아
층
군		신
라
층
군		유천층군조립안산암
석영안산암
화산각력암
유문암
각력상(狀)응회암		주
사
산
화
산
암
류		신
라
층
군
팔룡산응회암자양산층상부신
라
층
군
건천리층진동층자인층대
구
층
군		건천리층진
동
층		영
천
아
층
군		진동아층군하
양
층
군		결층영
천
아
층
군
채약산분암층함안층상부채약산화산암층
대구층함안 안산암반야월층송내동부층대
구
층		대구층
함안층 하부함안층반야월부층하부의령아층군
학봉분암층-함안부층-
신라역암층학봉화산암층
칠곡층낙
동
통		팔달역암층
동명층칠곡층낙
동
층
군		상부낙
동
층
군		칠곡아층군
하산동층동명층신동층군
연화동층하산동층하부
연화동층


3. 1. 칠곡층

대구광역시에서 칠곡층은 적색 이암, 셰일, 사암으로 구성되며 일부 건열(sun-crack) 구조가 발달한다. 지층의 두께는 550~950 m에 달하며, 최상부의 사암층은 역질(conglomeratic)이며 이는 그 위의 신라 역암층으로 점이된다. 이 지층에서는 어떠한 화석도 산출되지 않았다.[1] 지층의 주향은 북동이며 경사는 남동 12~28°이다. 달성군 다사읍 매곡리, 세천리, 박곡리와 달천리, 북구 사수동과 금호동 북부, 매천동과 태전동 북서부, 국우동, 도남동과 연경동의 대부분 지역, 그리고 동구 중대동과 덕곡동에서 팔공산 화강암에 묻혀 사라질 때까지 북동 방향으로 분포한다.[1]

북구 태전동 산 3-1
보건대 대구아트센터 앞 태전로 도로변에 드러난 칠곡층 노두이다.


달성군 다사읍 매곡리 산 25-7
다사역 부근의 칠곡층 노두이다.

3. 2. 신라 역암층

신라 역암층(Ksg/Ksr/Dkr; Kyeongsang supergroup Silla conglomerate formation, ''Shiragi conglomerate formation'', 新羅礫巖層|しらぎれきがんそう일본어)은 원래 신라통(신라층군)의 기저 역암층이었으며 현재는 하양층군으로 재분류된 칠곡층과 함안층 사이의 역암 지층이다. 주로 화산암력들로 구성되어 있으며, 현무암, 안산암 및 조면암 등으로 구성되어 있다. 그 밖에 편마암, 규암, 화강암, 셰일 등 여러 종류의 역들로 구성되어 있다.[1] 왼쪽의 진주층, 오른쪽의 함안층과 거의 평행하게 대구광역시에서 경상남도 사천시까지 북북동 주향으로 발달한다.

대구광역시 지역의 신라 역암층은 주로 역암으로 구성되어 있으며 두께는 200~600 m이다. 주향은 북동, 경사는 남동으로 10 내지 30°이다.[1] 대구광역시 북부의 신라 역암층은 대체로 잔자갈역암에 속하며 대부분의 역(礫)은 아원 형태이다. 역은 주로 규암, 사암, 편마암, 응회암으로 구성되며 셰일, 석영맥, 화강암, 규장암, 처트의 역이 소량 포함된다. 이 역들의 근원지는 퇴적분지의 북서쪽에 위치한 것으로 추정된다.[23] 달성군 다사읍 죽곡리의 죽곡산에서 달서구 호산동 북쪽 궁산(250.9 m)과 다사읍 서재리, 북구 팔달동의 잠산(198.5 m), 노곡동과 조야동 북부를 지나 지묘동 북부에서 팔공산 화강암에 묻혀 사라질 때까지 북동 방향으로 분포한다.[1]

다사나들목 부근 강변 공원에서 바라본 강 건너편 신라 역암층 절벽


강정어린이공원 맞은편의 노두
대구광역시 달성군 다사읍 죽곡리 556


강정본길 도로변의 노두
대구광역시 달성군 다사읍 죽곡리 590


강정산마루 (죽곡리 597) 입구의 노두
대구광역시 달성군 다사읍 죽곡리 592


죽곡정수장 부근 낙동강 자전거길의 노두. 남동쪽으로 약간 기울어 있다. (왜관도폭)
대구광역시 달성군 다사읍 죽곡리 806


죽곡산 남서쪽 낙동강 자전거길의 노두
대구광역시 달성군 다사읍 매곡리 산 55


죽곡산 남서쪽 낙동강 자전거길의 노두. 남동쪽으로 약간 기울어 있다. (왜관도폭)
대구광역시 달성군 다사읍 매곡리 산 1320


죽곡산 남서쪽 낙동강 자전거길의 노두
대구광역시 달성군 다사읍 매곡리 산 1320


서재로 도로 사면에 노출된 노두
대구광역시 달성군 다사읍 서재리 692-1


서재로 도로 사면에 노출된 노두 (근접 촬영)
대구광역시 달성군 다사읍 서재리 692-1


신당고개 부근 푸른자동차운전전문학원 입구에 노출된 노두
대구광역시 달성군 다사읍 서재리 1113

3. 3. 학봉 현무암

북구 동변동 화담길 도로변에 약 1 km에 걸쳐 나타나는 학봉 분암층의 노두


'''학봉 분암층'''(Kkb/Dkb; Hakbong porphyrite formation, 鶴峯玢巖層|가쿠보 분간소일본어) 또는 '''학봉 현무암'''은 대구광역시 북구 동변동의 학봉(278.3 m)과 지묘동의 화담산(204.4 m)을 중심으로 북동-남서 방향으로 신라 역암층과 대구층 사이에 소규모로 분포하는 지층이다. 응회암, 사암, 그리고 그 사이에 협재된 분암(玢巖; porphyrite)으로 구성되며, 대구 분지 중심부에서 250 m 두께를 보이고 남서쪽으로 갈수록 두께가 줄어든다.[1]

이 암석은 북구 동변동 화담길 도로변에 가장 잘 드러나 있으며, 동변아파트를 지나면서부터 계속 분포하지만 도로변 노두는 풍화되어 관찰하기 어렵다. 강변의 노두는 신선한 부분을 포함하며 수평에 가까운 쪼개짐을 보인다. 학봉 분암층은 관입 및 분출에 의해 백악기 지층 중에 협재되는 점으로 보아, 백악기 중 활동한 주요 구조선(단층)을 따른 안산암질 마그마의 상승으로 생성된 것으로 해석된다.[24]

이곳의 학봉 분암층은 총 3매의 현무암 단위와 그 사이에 협재된 사암, 이암, 역암 등 퇴적암으로 구성되며, 현무암질 용암류에서 나타나는 다공질조직, 반상조직, 퇴적암과의 경계부 등이 관찰된다.[25] 1977년 장기홍은 대구광역시 침산동 부근에서 금호강을 가로질러 학봉 반암층의 두께를 약 400 m로 측정하였다. 그러나 금호강 아래에 숨어 있던 단산지 단층이 발견되었고, 학봉 반암층의 두께가 단산지 단층에 의해 반복되어 실제 두께의 2배로 측정되었던 것으로 밝혀져 실제 두께는 200 m로 정정되었다.[26]

학봉 현무암의 K-Ar 동위원소 연대는 백악기 후기 마스트리흐트절에 해당하는 68.1 Ma[27], 79.2 Ma[28], 70.5 Ma[29]이다. 이는 위아래에 있는 대구층 및 신라 역암층의 연대와 크게 다른데, 강희철과 김인수(2000)는 그 이유를 현무암의 변질 또는 관입의 결과로 추정하였다.[30]

3. 4. 대구층

대구층(Kt/Ksd/Dt; Kyeongsang supergroup hayang group Taegu/Daegu formation, ''Taikyu formation'', 大邱層|たいきゅうそう일본어)은 대구광역시를 중심으로 그 동부인 영천시, 경주시 등지에 넓게 분포하는 지층이다.[1] 1928년 대구, 영천, 경주도폭에서 정의되었으며, 1929년 다테이와 이와오(立岩巖)는 경주도폭과 영천도폭에서 채약산 분암층을 기준으로 그 상·하위의 지층을 각각 건천리층과 대구층으로 구분하였다.[1]

대구광역시 도심부 지역의 지질은 대부분 대구층으로 구성되어 있다. 이 지층은 주로 이암과 셰일로 구성되어 있으며 알코스질 사암이 협재된다. 암석의 색은 주로 붉은색을 띠며(reddish) 곳에 따라 어두운(blackish) 색을 띤다. 두께는 2,000 m에 달하며 남동쪽으로 약간 기울어 있다. 연흔과 건열이 흔하게 나타나며 흑색 셰일은 드물게 유기물을 포함한다.[1]

1975년 장기홍은 대구층의 하부를 함안층에, 상부를 반야월층으로 설정하였다. 대구층의 퇴적 시기를 결정하는 절대 연령 분석은 이루어진 바 없지만, 이와 대비되는 함안층의 지질시대는 암층서상 상위와 하위에 위치한 지층의 연대를 분석한 결과를 고려할 때 백악기 후기 알비안(Albian; 약 1억~1억 천만 년 전)에 해당한다.[38]

대구시 한복판에 위치한 건들바위에서 이 지층의 노두를 관찰할 수 있다. 건들바위의 대구층은 적색층과 백색층이 교대로 나타나는 양상을 띤다. 대한민국 환경부 소속 국립생물자원관은 한국지질자원연구원과 공동 연구로 대구시에 있는 퇴적암층 대구층을 750ｍ까지 채굴해 빛과 물, 산소가 없는 환경에 사는 미생물을 탐색했다. 그 결과 약 1억 1천만 년 전 생성된 것으로 추정되는 2곳의 퇴적암층에서 마이크로바이옴 군집을 발견했다.[39]

중구 건들바위를 가까이서 본 모습이다. 적색층과 백색층이 교대로 나타난다.


동구 용계동 146
율하시티프라디움아파트 북동쪽 용계로1길 도로변에 드러난 대구층의 흑색 셰일 노두이다.


대구광역시 도심부를 흐르는 하천 신천의 하상(河床)에서 공룡 발자국의 화석이 발견되었다. 공룡 발자국이 산출되는 지점은 동신교를 기준으로 수성교 방향으로 약 300 m 지점에 드러난 북동 60°방향의 반야월층이며, 이암이 분포하는 약 10m 층후(層厚) 내에 1개의 층준에서 산출된다. 퇴적 구조로는 건열이 2개의 층준에서 나타나며, 암질을 기준으로 하부에서부터 적색 이암, 회색 이암, 암회색 셰일의 순서로 퇴적되었다. 신천 하상의 기반암은 반야월층으로 주로 암회색 셰일(dark gray shale), 회색 이암(gray mudstone) 그리고 적색 이암(reddish mudstone)으로 이루어져 있으며 주향과 경사는 북동 60°에 남동 10°이다. 이곳의 발자국 화석은 오랫동안 하천의 침식 작용과 하각(下刻) 작용으로 인해 발가락 부분은 보존 상태가 대체적으로 불량하다. 공룡 발자국은 하부로부터 약 250 m 층준에서 산출된다. 공룡 발자국과 건열의 퇴적구조가 나타나는 것으로 보아 이 지역은 수심이 얕은 호성(湖成)의 퇴적 환경으로 추정된다.[45]

3. 5. 함안층

함안층은 경상 누층군 하양층군의 일부로, 대구광역시 동부 영천시, 경주시에 넓게 분포한다. 대구층 하부에 해당하며, 대구 지역에서는 주로 이암과 셰일로 구성되고 붉은색을 띤다. 두께는 2,000m에 달하며, 연흔과 건열 구조가 흔히 나타난다.[1]

함안층의 지질시대는 백악기 후기 알비안(약 1억~1억 1천만 년 전)으로 추정된다.[38]

대구광역시 중심부의 함안층 지하수는 반야월층 지하수에 비해 납, 니켈, 코발트, 카드뮴, 망가니즈, 철 등 중금속 함량이 높게 나타나는데, 이는 산업폐수의 유입 때문으로 보인다.[49][50] 함안층 지하수에는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 이온과 함께 황산이온, 탄산이온이 높은 수치로 나타난다. 황산이온은 퇴적암 내 황철석에서, 탄산이온은 방해석 세맥(細脈; 가느다란 맥)에서 기인한 것으로 보인다.[51]

3. 6. 반야월층

황금동과 범물동을 잇는 청호로 고갯길에 약 200 m 에 걸쳐 드러난 반야월층의 노두로 남남동쪽으로 약간 기울어 있다.


수성구 시지동 405-3
매호천 하천 대구층/반야월층 상에 드러난 공룡 발자국 화석이다.


'''반야월층'''(Ksbw; Kyeongsang supergroup hayang group banyawol formation, 半夜月層)은 함안층 상위의 지층이며 층서상 대구층 상부에 해당한다. 대구광역시 달성군 화원읍 명곡리와 본리리 북서부에서 앞산 북쪽 앞산순환로 주변, 수성구 파동 북부와 두산동, 지산동, 삼덕동, 고산동 계곡 상부, 그리고 지층의 이름이 유래된 대구광역시 동구 반야월 지역에 이르기까지 분포한다.[40][41][42][43]

반야월층은 주로 담녹색(淡綠色; 엷은 녹색), 흑색 및 (암)회색 셰일과 이암으로 구성되어 있으며 지층 전반에 걸쳐 암상이 균질하다. 곳에 따라 녹회색 셰일 및 사암이 협재되거나 녹회색 이암질 셰일이 교호되며 간혹 연속성이 불량한 자색(赭色)층도 볼 수 있다. 앞산 북측 산사면에서는 화강반암과 안산암질 각력암에 의해 관입당해 있어 반야월층의 상한을 볼 수 없다. 반야월층의 상부에서는 담녹색에서 점차로 암회색을 띄어 암흑색 셰일로 구성되는 자인층으로 점이(漸移)된다.

대구광역시 시내 지역에서 반야월층의 주향은 북동 75~80°, 경사는 남동 17~20°이며 지층의 두께는 약 1,100 m이다.

대구광역시 달서구 송현동 및 남구 대명동 일대에서 1994년 대구 도시철도 1호선 공사로 지표 아래 18 m 가 굴착되어 반야월층을 비롯한 암반이 드러났다. 이 지역에서의 주요 구성 암석은 담회색 내지 녹회색 안산암질 화산암류, 담회색 석회질 셰일, 담회색 중립질 사암 및 녹흑색 혼펠스이고 간혹 규장암맥이 수 m 폭으로 관입하고 있다. 안산암질 화산암류는 대부분 세립질 응회암으로서 괴상(塊狀)으로 산출되나 부분적으로 불규칙한 전단 절리들이 발달되어 있다. 지층의 대체적인 층리의 주향과 경사는 북동 50°에 남동 20°이나 국부적으로 경사 방향이 북서로 변화하는 곳이 많다. 근처의 유천층군 화산암류(앞산 화산암류)에 의해 교란된 것으로 보인다. 담회색 중립질 사암은 대부분 괴상으로 산출되나 셰일과 교호하는 곳에서는 층리의 발달이 양호하다. 이들 사암은 대체로 3 m 이하 두께로 석회질 셰일 내에 협재되고, 사암이나 안삼암질 화산암류와 접하는 곳에서 후기의 규장암맥이 부분적으로 관입하고 있는 것이 특징이다.[44]

1995년 신천고수부지 시추코어에 의하면 지표 6.7~300 m까지 모두 셰일이고 거의 모든 깊이에서 방해석 세맥이 관찰되며 특히 85~143 m 간에는 황철석이 방해석 중에 산점되어 있으며 104~105 m, 124~125 m, 177.5~185 m 사이에는 방해석의 융해로 형성된 공동(空洞)이 관찰된다.[1]

대구광역시 도심부를 흐르는 하천 신천의 하상(河床)에서 공룡 발자국의 화석이 발견되었다. 그 중에서 공룡 발자국이 산출되는 지점은 동신교를 기준으로 수성교 방향으로 약 300 m 지점에 드러난 북동 60°방향의 반야월층으로, 공룡 발자국은 이암이 분포하는 약 10m 층후(層厚) 내에 1개의 층준에서 산출된다. 퇴적 구조로는 건열이 2개의 층준에서 나타나며, 암질을 기준으로 하부에서부터 적색 이암, 회색 이암, 암회색 셰일의 순서로 퇴적되었다. 신천 하상의 기반암은 반야월층으로 주로 암회색 셰일(dark gray shale), 회색 이암(gray mudstone) 그리고 적색 이암(reddish mudstone)으로 이루어져 있으며 주향과 경사는 북동 60°에 남동 10°이다. 이곳의 발자국 화석은 오랫동안 하천의 침식 작용과 하각(下刻) 작용으로 인해 발자국의 발가락 부분은 보존 상태가 대체적으로 불량하다. 공룡 발자국은 하부로부터 약 250 m 층준에서 산출된다. 공룡 발자국과 건열의 퇴적구조가 나타나는 것으로 보아 이 지역은 수심이 얕은 호성(湖成)의 퇴적 환경으로 추정된다.[45]

대구광역시 남구 봉덕동의 '''고산골공룡공원'''(도로명주소 : 남구 용두2길 43)에는 반야월층 중에 공룡 발자국의 화석과 연흔(Ripple mark), 건열(mud crack) 구조가 드러나 있다. 이곳은 앞산 동북쪽 계곡 바닥의 반야월층의 혼펠스질 셰일과 셰일질이암에서 4 내지 5점의 조각류와 용각류에 해당하는 공룡의 발자국 화석이 드러나 있으며 연흔과 건열 구조도 드러나 있다. 이 공원은 2016년 9월 개장하여 화석 안내 표지판과 함께 공룡의 모형 화석 등 유소년을 위한 공룡 공원이 조성되어 있다. 공룡 발자국의 보존 상태가 뚜렷하지 않고 규모도 작지만 지역 주민들에게 자연사 체험의 여가 공간을 제공한다는 점에서 지질 유산의 사회적 활용을 극대화시킨 사례로 평가받고 있다.[1] 공원에는 자동차 주차장이 있으며 간선 240, 349, 410번 버스(장류장 : 고산골입구)를 이용해서 갈 수 있다.

반야월층에 드러난 고산골 화석지 공룡발자국화석 및 연흔 구조


반야월층에 드러난 고산골 화석지 건열 구조


수성구 고산동에서는 하천 바닥에 드러난 반야월층에서 공룡 발자국의 화석이 발견되었다. 시지4차태왕하이츠아파트 북동쪽 수성구 욱수천로 37 앞 욱수천 상에는 반야월층의 중~암회색의 셰일과 사암이 드러나 있으며 2개 층준에서 용각류가 남긴 공룡 발자국의 화석이 추정 14개 정도 보존되어 있다. 하천에 있는 하부층준에서는 앞발과 길이 25 cm, 폭 19 cm의 뒷발이 남겨져 있으며 보도에 있는 상부층준에서는 보행렬은 확인되지 않았으나 추정 4개의 발자국 화석이 있다. 현지 안내판에 따르면 2001년 성명여자중학교 교사에 의해 발견되었다고 한다.

욱수천 공룡발자국화석산지의 반야월층


안내 표지판


수성구 지산동의 범물터널 동쪽에는 회차로가 있는데 이 회차로의 남측에는 철조망으로 가려져 있으나 반야월층의 노두가 잘 드러나 있다. 범안로 2 옆에 드러난 이 노두에는 반야월층의 암회색 셰일과 하얀색 석회암층이 교호하는 층리가 잘 관찰되며 단층도 관찰된다.

범물터널 동부 범안로 절개사면의 노두
대구광역시 수성구 지산동 1574


범물터널 동부 회차로 사면에 노출된 노두
대구광역시 수성구 지산동 1574 (이하 동일)

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흰색층과 암회색층이 교호(交互)하고 있다. 반야월층의 상부에서는 담녹색에서 점차로 암회색을 띄어 암흑색 셰일로 구성되는 자인층으로 점이(漸移)되는 점을 고려하면 사진의 지층은 반야월층의 상부로 추정된다.


층리가 명확하게 드러난 교과서적인 지층이다.


흰색 층리 부분이 연속되지 않고 상당수 끊어진 것으로 보아 단층으로 보인다.
대구광역시 수성구 지산동


왼쪽 사진의 아래쪽 끝을 확대한 사진이다. 가운데 흰색 부분이 끊어진 양상으로 보아 정단층으로 보인다.


도폭구성 암석산출 화석두께 (m)
신령도폭녹회색 내지 암회색, 적색(하부) 셰일과 실트스톤, 박층의 담수성 석회질암-1500~
대구도폭흑색 셰일신천 공룡 발자국 화석
Estherids (담티고개)
경산도폭담녹색, 암회색 셰일과 이암고산골공룡공원 공룡 발자국 화석
욱수천 공룡 발자국 화석



대구광역시 충적층에는 자갈과 모래가 적어 지하수가 별로 없지만, 반야월층에는 렌즈상의 대수층(帶水層)이 많이 있으며 일 채수량이 300~1,000 m3나 되는 대수층도 넓게 발달한다. 반야월층의 대수층은 석회질 성분이 많은 불연속적인 렌즈 모양으로 분포한 이회암층이다. 이회암층의 두께는 10~30 cm로서 보통 거의 같은 두께의 이암 또는 셰일의 얇은 층과 교호하여 호층대를 이루며 이 호층대가 대수층이다. 이 대수층은 렌즈 모양이며 집단적으로 분포하고 대수층의 암석층은 지하수에 의해 용해되어 공극을 형성하여 지하 수로를 형성한다.[1] 지하수의 평균 경도는 대구광역시 외곽의 팔공산이나 앞산 일대에 분포하는 화강암과 안산암의 지하수는 연수(軟水)이지만 대구광역시 중심부의 함안층이나 반야월층의 지하수는 경수(硬水)의 특징을 보인다.[48]

대구광역시 중심부 지역의 지하수는 시내의 하천으로부터 공급되며 생활하수와 산업폐수로 많이 오염되어 있다. 특히 공단천과 달서천 부근 함안층 내 지하수는 산업폐수의 유입으로 반야월층의 지하수보다 납, 니켈, 코발트, 카드뮴, 망가니즈, 철 등 중금속의 함량이 더 높게 나왔다.[49][50] 함안층과 반야월층의 지하수에는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 이온이 포함되며 특히 황산이온과 탄산이온이 상대적으로 높은 수치가 나오는데 황산이온은 퇴적암 내 광범위하게 산점하는 황철석에서, 탄산이온은 퇴적암의 공극을 채운 세맥(細脈)상의 방해석에서 기인한 것으로 보인다. 암석 중 세맥상으로 분포하는 탄산염 광물은 물에 녹아 공동(空洞)이 형성되기도 한다. 금호강 주변에 위치하는 검단공단, 3공단, 염색공단에서는 1996년 당시 1일 10,291m3 지하수를 이용하고 있었다.[51][52]

3. 7. 자인층

경상 누층군한국어 하양층군의 최상부 지층인 자인층은 대구층의 최상부와 건천리층에 해당한다.

군위군 화산[華山, 827.1 m]을 중심으로 그 주변을 환형(環形)으로 둘러싸는 노고산 환상(環狀)단층 안쪽에 반원형으로 분포하는 혼펠스 지층인 화산층은 반야월층 상위에 있으며 자인층 내지 건천리층에 대비된다.[47] 화산층은 전체가 혼펠스로 변성되어 있어 풍화와 침식에 대한 저항력이 강해 고산 지형을 이룬다. 화산층은 주로 암회색 내지 흑색 혼펠스로 되어 있으며 매우 치밀하고 엽리가 발달되어 있다. 엽리는 엷은 색과 어두운 색의 띠가 대상(帶狀) 구조를 형성한다. 군위군 고로면 화수동 부근 국도 제28호선 도로상에 노출된 담수성 석회암층에는 담수성 석회조(石灰藻) 화석이 발견된다. 화산층은 하위에 있는 반야월층과 점이적이고 정합적인 관계가 있고 흑색이고 엽리가 매우 발달되어 있어 유천 소분지의 자인층(건천리층)에 대비되는 것으로 추정된다. 화산층은 상한이 존재하지 않아 전체 두께를 알 수 없으나 800 m 이상에 달할 것으로 예상된다.[47]

3. 8. 건천리층

'''건천리층'''(Kks/Dks; Kyeongsang supergroup hayang group Geoncheonri formation, 乾川里層|かんせんりそう일본어)은 경주시 건천읍 건천리를 중심으로 분포하는 대구층 상위의 지층이다. 대구광역시 내에서는 북동 주향에 남동쪽으로 16~20° 정도 기울어 있으며 수성구 고산3동의 고산(95.3 m) 주변과 가천역 남쪽의 우산(123.9 m)-천을산(156 m)-제5군수지원사령부 일대에 소규모 분포한다. 가천역과 우산 부근에서 이 지층의 노두를 잘 볼 수 있으나 대부분 지층의 원래 색(암회색)을 알아볼 수 없을 정도로 심하게 풍화되어 있다. 이 지층은 주로 암회색의 셰일, 사암, 이암으로 구성되며 연흔과 건열 구조가 발달하고 어두운 색의 석회암이 협재된다. 지층의 두께는 약 800 m이다.[1]

가천역 동쪽 경부선 철도 및 천을로 23길 도로 절개 사면에 드러난 건천리층의 흑색 셰일 노두이다. 남동쪽으로 약 15°정도 기울어 있다.


건천리층의 고지자기를 측정한 결과 정자극기의 방향으로 자화되어 있으며, 건천리층은 백악기 말 상파뉴절(Campanian; 70.6–83.5 Ma) 중기-말기에 약 400만년간 퇴적된 지층일 것으로 추정된다.[46]

4. 경상 누층군 유천층군

경상 누층군 유천층군은 경상 누층군의 최상위 지층으로, 주로 화성 쇄설물과 화산암류로 구성되어 있다. 대구광역시에서는 주로 앞산 주변과 수성구 대덕산(603.7 m), 달성군 최정산(906.2 m), 비슬산(992.1 m) 일대의 산악 지역에 분포하고 있다.[1]

유천층군은 하양층군을 관입하였고 화강암류 등에 의해 관입 당했다. 유천층군은 대체로 암녹색 내지 암갈색을 띠며, 열수 변질 작용에 의해 회백색을 띠기도 한다. 암질은 치밀하고 세립질인 것에서부터 조립질이고 수많은 각력을 함유하는 것에 이르기까지 다양하다.

대구광역시 군위군 삼국유사면과 영천시 화산면의 경계에 위치한 화산(827.1 m)은 직경 16×13 km의 타원형 윤곽에 환상(環狀; 고리 모양) 단층과 암맥이 있고 화산암층이 분포하여 이를 화산 칼데라라고 한다. 칼데라는 이중의 함몰 구조를 나타내는데, 초기에 유문암질 화성암의 분출에 의해 직경 16×13 km의 칼데라가 형성되었고 이후 1,300 m 함몰되어 기반암의 분지 구조가 형성되었다. 칼데라 중심부에서 용결응회암이 관입하였고 다시 함몰이 일어나 틈이 생겼고 여기에 화강암이 관입하였다. 이후 함몰한 지괴 내에서 북서 60° 주향의 정단층 운동이 일어났다.[53]

4. 1. 주산안산암질암

'''주산안산암질암'''(Kan; Jusan andesitic rocks)은 비슬산 주변과 팔조령, 상원산(673.4 m) 일대, 대덕산(603.7 m)과 성암산(472.3 m) 일대의 산악 지역에 분포하는 안산암질 암석이다. 수성구 범물동-삼덕동-욱수동에 이르는 지역에서 하양층군 자인층을 관입하였고 화강암류와 안산 반암에 의해 관입당하였다. 범물동 계곡의 관입 접촉면에서는 기존 암석인 자인층의 흑색 셰일을 파쇄하여 접촉 각력암을 형성케 하였다.[1]

본 암석은 대체로 암녹색 내지 암갈색을 띠며 달성 광산 부근에서와 같이 불국사관입암류 석영몬조나이트(Kqm)에 의한 관입 접촉대에서는 열수 변질 작용(Hydrothermal alteration)에 의해 회백색을 띠기도 한다. 암질(巖質)에 있어 치밀하고 세립질인 것에서부터 조립질이고 수많은 각력을 함유하는 것에 이르기까지 다양하다.[1]

수성구 고산동과 경산시의 경계에 위치한 성암산에 드러난 주산안산암질암의 모습이다.

4. 2. 각력암

경상 누층군 유천층군의 '''최정산 각력암체'''는 달성군 가창면의 최정산(906.2 m)을 중심으로 반경 8 km에 달하는 큰 암체(巖體)를 형성하고 있으며 화산 작용과 밀접한 관계가 있다. 이 암체는 앞산 주변에서는 하양층군 반야월층과 관입 접촉하고 있으나 최정산 남쪽에서는 화강반암류(Kqp)에 의해 관입당해 있다. 앞산 주변의 퇴적암과의 관입 접촉부에서도 지질 구조적으로 약한 선을 따라 관입한 화강반암과 규장암(Kfl)과 관입 접촉 관계를 가진다. 그리고 본 암체는 중심부인 가창호 주변에서 석영몬조나이트(Kqm)에 의해 관입당했다. 즉 화강암류를 비롯한 산성 암맥(巖脈)들은 최정산 각력암체의 주변부에서 환상(環狀) 암맥(ring dike)과 같은 외양을 형성하고 있다. 전체적으로 종합해 보면 최정산 각력암체의 중심부에 관입한 석영몬조나이트를 핵으로 하여 돔(dome)의 구조를 이루고 있으며 최정산 각력암체가 화산의 뿌리였던 것으로 보인다. 월촌-본리동 일대에 분포하는 화산암층(규장암류)는 최정산 각력암체의 화도(火道)로부터 분출된 것이다.[1]

유동 안산암질 각력암(Kfab)은 달성군 비슬산 부근, 옥포읍 반송리 남동부와 가창면 정대리 남서부에 국지적으로 분포하는 각력암이다. 이것이 관입 각력암(intrusive breccia)인가 또는 유동 각력암(flow breccia)인가에 대해서는 확언할 수 없으나 최정산 각력암체 부근에 분포하고 있고 본 암 중에 유동(流動) 구조가 발달되어 있는 것으로 보아 최정산 각력암체의 분포 지역이 분화구로 추정할 경우 그로부터 유출된 유동 각력암으로 보인다. 본 암석은 흑갈색 내지 암녹색을 띠며 암편(巖片)은 장축 5 cm 내외의 것들이 많으며 원도(圓度)가 비교적 발달되어 관입 석영 안산암질 각력암과 쉽게 구별된다.[1]

경상계 아화산암복합체 유문암질 각력암(Kav1)은 군위군 삼국유사면 양지리와 장곡리 일대에 분포하며 아화산암체 중 가장 초기에 관입했고 흔히 암갈색 내지 갈회색을 띤다. 경상계 아화산암복합체 유문반암 또는 석영반암(Kav2)은 화산 칼데라 내부에 군위댐을 중심으로 군위군 고로면 화북리, 괴산리, 학성리, 인곡리 등지에 넓게 분포한다. 여러 곳에서 유문암질 각력암(Kav1)을 관입하고 유문반암과 석영반암으로 구성된다.[1]

5. 불국사 화강암류

불국사 화강암은 백악기 말 불국사 조산운동 시기에 관입한 화강암으로, 대구 지역에서는 팔공산 화강암, 각섬석 흑운모 화강암, 화강반암류, 석영몬조나이트, 규장암류 등이 이에 해당한다.

; 각섬석 흑운모 화강암

'''각섬석 흑운모 화강암'''(Khbgr; hornblende biotite granite)은 비슬산 부근 유가읍 양리에서 안산암질암과 유동 안산암질 각력암(Kfab)을 관입하고 있다. 이들은 풍화에 대한 저항력이 매우 강하여 신선한 노두가 잘 나타나고 험준한 지형을 이루며 큰 간격의 수직 절리가 발달하여 흔히 산사면에서 큰 절벽을 형성하기도 한다. 본 암석은 등립상(等粒狀) 완정질(完晶質)이고 중립(中粒) 내지 조립질이다. 주요 구성 광물은 정장석, 사장석, 석영, 흑운모, 각섬석이고 부차적인 구성 광물로 자철석, 전기석, 인회석 등을 수반한다. 사장석은 변질 작용(alteration)을 거의 받지 않았으며 정장석과 사장석의 비율은 약 6 : 4이다. 소량의 전기석은 주상(柱狀)의 자형(自形)으로 산출된다.[1] '''달성 비슬산 암괴류'''는 이 암석으로 구성된다.[1]

; 화강반암류

'''화강반암류'''(Kgp; granite porphyry)는 최정산 각력암체(Kidb)의 남쪽을 둘러싸고 있으며 앞산 부근에서 환상(環狀) 암맥을 이루는 규장암과 함께 암맥상으로 관입하고 있다. 본 암체는 주로 몬조니 반암(斑巖)과 화강 반암으로 구성되어 있으나 곳에 따라서 광물 조성과 조직에 있어서 다양하다. 광물 조성으로 보아 화강암, 몬조나이트, 화강섬록암 등에 속하는 암석들의 집단이다. 조직에 있어서는 화강암질에서부터 반상(斑狀) 조직을 갖는 암석들의 집단으로서 이들은 서로 혼재되어 있다. 이러한 현상은 본 암체의 침식에 의해 암체의 정상부만이 노출되었기 때문에 동일 마그마 원(co-magmatic)으로서 마그마 분화(分化)와 장소에 따르는 고결(固結) 현상의 차이로 인하여 다양성을 보이는 것으로 믿어진다. 본 암체를 구성하는 암석은 흑운모 화강암, 각섬석 화강암, 화강 반암, 석영몬조니규암, 마산암, 화강섬록반암 등으로 세분될 수 있으나 이들은 서로 점이적이고 혼재되어 있다.[1]

; 석영몬조나이트

'''석영몬조나이트'''(Kqm; quartz monzonite)는 가창면 단산리와 가창호 남서측에 분포한다. 최정산 각력암체의 중심부인 가창호 남서측에서는 동 암체의 핵을 이루기도 한다. 본 암석은 안산암질 암류를 관입하였으며 각섬석 흑운모 화강암과 다르게 침식에 대한 저항력이 약하여 계곡부와 산록부에 발달한다. 기존 암석에 심한 열수 변질 작용을 가하여 그의 풍화토는 적갈색을 띤다. 이러한 몬조나이트의 열수 변질 작용은 달성 광산과 경산 코발트 광산 등의 광상을 형성하였으며 주변의 안산암질암을 변질시킨 열수 광화(鑛化) 용액의 모체가 되는 것이다. 본 암석은 곳에 따라서 몬조나이트, 아다멜라이트(adamellite) 완정질(完晶質)이고 등립질(等粒質)로서 매우 조립질이다. 주요 구성 광물은 장석류, 석영, 흑운모와 각섬석이다. 정장석과 사장석은 거의 같은 양의 조성을 이루어 몬조나이트로 대표할 수 있다. 흑운모는 흔히 녹색을 띤다.[1]

; 규장암류

'''규장암류'''(Kfl; felsic rocks)는 최정산 각력암체의 북부 앞산 주변에서 반환상(半環狀)으로 분포하고 있다. 규장 반암, 석영 반암, 규장암, 장석 반암 등으로 구성되며 광물 조성에 있어서는 차이를 보여 주지 않으나 조직에 있어서는 현저한 차이를 나타낸다.[1]

대구광역시 지역에 분포하는 불국사 화강암류는 아래 표와 같다.

구분대구도폭 (1928)
서, 북, 동, 중구, 수성구 북부		경산도폭 (1971)
가창면, 경산시 서부
규장암류
(Kfl)		-규장암, 규장 반암
석영몬조나이트
(Kqm)		-석영몬조니암
팔공산 화강암
(Kgr)		흑운모
화강암		화강반암류
(Kgp)


5. 1. 팔공산 화강암

'''불국사 화강암'''은 백악기 말 불국사 조산운동 시기에 관입한 화강암으로 대구시의 팔공산 화강암 등이 여기에 속한다.

'''팔공산 화강암'''(Kgr)은 대구광역시 북부의 팔공산을 중심으로 북서-남동 방향의 장축을 가진 타원체 형태의 암주상 관입암체로 약 240km2의 면적으로 노출되어 있다. 등방성(等方性)의 중립질 흑운모-각섬석 화강암이 우세하나, 섬록암, 각섬석 화강암, 석영몬조니암, 화강반암의 화성암류도 소규모 산출되며 석영, 사장석, 알칼리장석, 흑운모, 각섬석의 광물로 구성되어 있다.[54]

팔공산 화강암을 포함한 불국사 화강암류들의 각섬석 지압계(Al-in hornblend)로부터 계산된 관입 심도는 압력 2.8kb 이상인 10km 이하의 천부 지각에 관입한 것임을 나타낸다. 중력탐사 단면도에서 팔공산 화강암은 최대 심도가 7km와 5km에 이르는 관입뿌리(feeders zone)를 가지고 있으며 최대 심도를 갖는 관입뿌리(feeder zone)는 현재 지표상에 노출된 화강암체의 중심으로부터 남서쪽에 위치한다.[54] 팔공산화강암의 전암 Sr-Rb 연대는 84±9 Ma이고 흑운모와 알카리 장석에 대한 K-Ar 연대는 각각 71~72 Ma와 43~44 Ma이며,[55] 저어콘과 인회석에 대한 피션트랙(Fission track) 연대는 65 및 53 Ma이다.[56] 본 화강암체의 후기 관입활동의 산물로서 화강암체 내와 혼펠스화된 퇴적암의 최외곽부에 열수광맥형 광산들이 산재해 있으며 칠곡 광산을 비롯 현재는 가행되는 않는 폐광산들이 다수 존재한다. 팔공산 화강암체는 경상 누층군을 관입하면서 접촉 변성대를 형성시켰다.[57]

6. 단층

경상 분지 한가운데에 위치한 가음 단층대의 모습


대구광역시 시가지에는 달성 단층, 가창 단층, 기내미 단층 등 연장 10 km 내외의 소규모 단층들만이 존재하며, 대규모 단층은 없다. 군위군에는 경상 분지에 발달하는 대규모 단층대인 가음 단층대의 일부인 신녕 단층과 군위 단층이 통과한다.

달성군 옥포읍 면사무소 부근 도로 사면 절개지에서는 완만한 경사를 보이는 경상 누층군의 니질암(泥質巖)을 자르는 동-서 내지 동북동 방향의 단층면이 잘 관찰된다. 단층면상에서 관찰되는 단층조선은 거의 수평으로 주향이동운동의 존재를 지시하며, 단층면에서 관찰되는 단층감각은 좌수향 주향이동이 우세하고 역단층 성분도 있다.[1]

6. 1. 가음 단층대

경상북도 의성군과 대구광역시 군위군에는 가음 단층을 비롯한 서북서-동남동 주향의 단층들이 발달하며 이들을 '''가음 단층계''' 또는 '''가음 단층대'''라 부른다. 가음 단층대 중 일부가 대구광역시 군위군을 서북서-동남동 주향으로 지나간다.[58] 가음 단층대에는 우보 단층, 군위 단층, 신녕 단층 등이 있다.

6. 1. 1. 우보 단층

'''우보 단층'''은 두 부분으로 나누어져 있는데, 하나는 대구광역시 군위군 소보면과 구미시 도개면을 지나 서북서 방향으로 약 20 km 연장되며, 백악기 불국사 화강암과 신동층군을 절단하고 있다. 다른 하나는 군위군 의흥면과 우보면을 지나 서북서 방향으로 약 10 km 이상 연장되며 상부 신동층군과 하부 하양층군을 절단한다.[1]

6. 1. 2. 군위 단층

'''군위 단층'''은 대구광역시 군위군 우보면과 군위읍 일원의 신동층군과 하양층군을 가로질러 약 7 km 연장된다. 우보 단층(II) 주변부와 함께 군위 단층 인근에는 서북서와 북북동 방향, 동북동 내지 동-서의 전단 단열들이 발달한다.[1]

6. 1. 3. 신녕 단층

'''신녕 단층'''은 팔공산 북쪽, 경상북도 영천시 신녕면에서 대구광역시 군위군을 거쳐 상주시 공성면까지 약 70 km 연장되는 대규모의 서북서 방향 단층이다. 대구광역시 군위군 내 3개 지점에 단층의 노두가 드러나 있다.[59][1]

가음 단층대 신녕 단층 SN-2 노두


군위군 산성면 백학리 지점은 천영범(2018)에 의해 SN-2 노두로 명명되었다. 산성면 백학리의 지방도 제919호선(치산효령로)에는 매점휴게소(도로명주소: 치산효령로 881)와 SK주유소(도로명주소: 치산효령로 824) 사이에 직선으로 뻗은 구간이 있고 그 중간 도로변에 회색 컨테이너가 있으며 그 앞으로 이름 없는 하천이 도로 밑으로 지나는데 이곳에 SN-2 노두가 드러나 있다. 이 단층은 경상 누층군 점곡층의 사암을 절단하며 주 단층면의 주향은 북서 87°, 경사는 남서 72°이다. 주 단층면의 단층핵은 두께 1 m 이내고 2~3 cm 두께의 단층비지대와 단층각력대로 구성된다. 주 단층에서 남쪽으로 약 1 m 떨어진 지점에는 주향 북서 38°, 경사 남서 88°의 소규모 단층이 있는데 이 단층은 모든 지층을 절단하지 못하고 퇴적암의 층리(주향 북동 73°, 경사 북서 27°)를 따라 수렴하는 모습을 보인다. 단층에 인접한 점곡층 지층은 단층 북쪽 지괴에서 주향 북동 50°, 경사 북동 10°의 일정한 자세를 보이나 남쪽 지괴에서는 단층면에서 멀어질수록 경사가 남서→북동으로 변하며 수 미터 진폭의 완만한 습곡을 형성한다. 주 단층면의 운동 감각은 SN-1 노두와 동일한 북동-남서 방향의 압축 응력을 지시한다.[1]

신녕 단층의 노두
위치좌표지질주향경사성향단층핵ESR 연대측정값비고
군위군 산성면 백학리 (SN-2)경상 누층군 점곡층 사암북서 87°남서 ~72°좌수향 주향이동1 m 이내-
군위군 부계면 명산리 (SN-3)경상 누층군 일직층 사암-노출 불량
군위군 효령면 장군리 (SN-4)경상 누층군 하산동층 사암북서 79°고각좌수향 주향이동-


6. 2. 가창 단층

가창 단층(嘉昌斷層)은 달성 광산 백악갱 부근에서 시작하여 북서 80° 주향으로 가창면 용계리와 가창댐, 앞산터널을 지나 상인동까지 이어진다. 확인된 총 연장은 12 km이다. 도원동-상인동의 달비골과 달성 광산이 위치하는 계곡은 모두 이 단층에 의해 형성된 단층 계곡이다.[1]

6. 3. 기내미 단층



대구광역시 시가지에는 대규모 단층은 없고 달성 단층, 가창 단층, 기내미 단층 등 연장 10 km 내외의 소규모 단층들만이 존재한다. 군위군에는 경상 분지에 발달하는 대규모 단층대인 가음 단층대의 일부인 신령 단층과 군위 단층이 통과한다.

기내미 단층은 옥포읍 반송리와 기세리의 경계에 있는 기산(276.6 m)에서 달서구 대곡동까지 이어지는 북동 20° 주향의 수직 단층이다.[1]

6. 4. 팔공산 단층

대구광역시 시가지에는 달성 단층, 가창 단층과 기내미 단층 등 연장 10 km 내외의 소규모 단층들만이 존재하며, 대규모 단층은 없다. 군위군에는 경상 분지에 발달하는 대규모 단층대인 '''가음 단층대'''의 일부인 신령 단층과 군위 단층이 통과한다.

'''팔공산 단층'''은 대구 북부 팔공산 화강암체를 절단하며 서북서 방향으로 발달한다.[1] 단층면은 서북서 방향 주향에 북쪽으로 고각 경사하는 양상을 보인다. 단층면 상에서 관찰되는 단층조선은 주향 이동 운동을, 단층면 상에서의 운동 감각은 좌수향 주향이동을 지시한다. 이 단층은 동구 송정동에서 신령동, 용수동, 능성동으로 이어지며 그 남쪽과 북쪽 지괴가 2km 정도 어긋나 있는데, 북쪽 지괴는 서쪽, 남쪽 지괴는 동쪽으로 이동하여 변위된 좌수향 주향이동 단층이다.[60]

6. 5. 단산지 단층

'''단산지 단층'''은 환성산 부근에서 대구광역시 동구 봉무동의 단산저수지를 지나 금호강 지하로 이어지는 대략 동-서 방향의 단층이다. 단산지 단층은 팔공산 화강암체 내에 발달한 파쇄대에 의해 발견된 단층으로 이 화강암을 절단하고 있다. 이 단층은 팔공산 화강암체를 주향 이동시키고 있으나 금호강 바닥 아래에서 600m로 추정되는 낙차를 보이는 정단층이며 학봉 반암층을 반복시킨다. 단산지 단층이 절단한 가장 젊은 암석은 그 관입 시기가 82 Ma로 추정되는 팔공산 화강암체로 단산지 단층의 운동 시기는 백악기 후세 상파뉴절(Campanian) 이후이다. 학봉 반암층은 원래 두께가 400m로 측정되었으나 금호강 밑에 숨어 있는 이 단층에 의해 지층이 반복된다는 사실이 밝혀져 지층의 두께는 200m로 정정되었다.[61][62]

6. 6. 하양 단층

하양 단층은 타테이와 이와오(1929)에 의해 추정 단층으로 처음 보고되었으며 안심역 부근에서 경산시 하양읍을 지나 영천시까지, 금호강을 따라 북동-남서 방향으로 연장되는 정단층이다.[1] 단층의 남동쪽 지괴(지층)는 구산동 응회암보다 상위의 지층으로 하양 단층이 남동쪽을 낙하시킨 정단층임을 지시한다.[1]

6. 7. 달성 단층

'''달성 단층'''은 대구 분지 남쪽 경계를 이루는 지형 요소이다. 달성군 논공읍에서 국도 제26호선의 선형과 거의 일치하는 북동 주향을 보인다. 달서구-달성군 지역에 대한 지형분석 결과, 몇 개의 하안단구면이 확인되는데 고하상선(paleo-shore line)을 살필 때 현재의 하상 부근에 형성된 단구면을 1단구라 한다면 이를 포함하여 3개의 단구면이 상정된다. 3단구면은 달성 단층과 이에 평행한 단층에 의해 변위된 양상을 보여준다. 달성 단층은 좌수향의 주향이동 그리고 남동쪽 지괴가 상승한 형태의 특성을 보여준다. 고령군 성산면에 동북동 주향으로 발달하는 고령 단층이 달성 단층의 분절(segment)이라면 이 단층은 고령군에서 대구 분지 중심부까지 이어지는 다소 긴 단층이다.[1]

7. 지질 재해

대구광역시는 중생대에 형성된 경상 분지에 위치하고 있어, 경상 누층군과 화강암 등으로 구성된 지질 환경을 가지고 있다. 이러한 지질 특성으로 인해 산사태와 지진 등의 자연재해가 발생할 가능성이 있다.

2023년 7월 상주영천고속도로에서 발생한 산사태[63][64][65]는 하산동층의 암석과 흙이 도로를 덮쳐 발생했으며, 대구광역시에서는 1985년 규모 3.3의 지진[66]을 포함하여 여러 차례 지진이 발생하였다.

7. 1. 산사태

2023년 7월 5일 아침 대구광역시 군위군 효령면 불로리의 상주영천고속도로 불로터널 인근에서 산사태가 발생하여 700톤에 이르는 하산동층의 암석과 흙이 고속도로 하행선을 완전히 가로막았다. 이 사고로 1명이 부상을 당했다.[63][64][65] 해당 지역은 중생대 퇴적암 지층인 경상 누층군 하산동층이 분포하는 곳이며 산사태는 하산동층의 암회색 지층이 드러난 사면에서 발생하여 암석이 무너져 내렸다.

7. 2. 지진

다음은 대구광역시에서 발생한 지진 목록이다.[66] 1985년 6월 20일 대구 북구 북동쪽 2km 지점(산격동 연암공원)에서 규모 3.3의 지진이 발생하였는데, 이는 대구광역시에서 발생한 지진 중 가장 큰 규모이다.

날짜진원위치규모깊이 (km)지표 지질최근방 단층 (이격거리)
1980년대
1984년 11월 9일달성군 서남서쪽 6km화원읍 천내리2.4-함안층달성 단층, 기내미 단층 (2.4km)
1985년 6월 20일북구 북동쪽 2km산격동 연암공원3.3-학봉 현무암단산지 단층
1990년대
1995년 4월 30일수성구 남동쪽 9km수성구 욱수동2.5-반야월층가창 단층 (1.1km)
1997년 10월 11일대구 동구 동북동쪽 6km동구 둔산동3.2-대구층하양 단층 (<5km)
2000년대
2003년 9월 24일달성군 서남서쪽 6km화원읍 명곡리2.3-반야월층달성 단층, 기내미 단층 (2.4km)
2010년대
2011년 4월 3일달성군 남남서쪽 7km화원읍 본리리2.7-화강반암기내미 단층 (1.3km)
2012년 6월 12일수성구 동북동쪽 4km수성구 고모동2.2-대구층하양 단층 (<8km)
2014년 3월 1일북구 북서쪽 5km북구 태전동1.216칠곡층
2014년 3월 11일달성군 서북서쪽 9km 지역다사읍 매곡리2.712신라 역암층
2014년 6월 15일동구 북쪽 10km 지역동구 연경동2.319칠곡층
2014년 6월 18일동구 북쪽 4km 지역동구 도동2.110대구층


8. 광산과 지하자원

대구광역시의 충적층에는 자갈과 모래가 적어 지하수가 별로 없지만, 반야월층에는 렌즈 모양의 대수층(帶水層)이 많이 있으며 하루 채수량이 300~1,000 m3나 되는 대수층도 넓게 발달한다. 반야월층의 대수층은 석회질 성분이 많은 불연속적인 렌즈 모양으로 분포한 이회암층이다. 이회암층의 두께는 10~30 cm로서 보통 거의 같은 두께의 이암 또는 셰일의 얇은 층과 교호하여 호층대를 이루며 이 호층대가 대수층이다. 이 대수층은 렌즈 모양이며 집단적으로 분포하고 대수층의 암석층은 지하수에 의해 용해되어 공극을 형성하여 지하 수로를 형성한다.[1] 지하수의 평균 경도는 대구광역시 외곽의 팔공산이나 앞산 일대에 분포하는 화강암과 안산암의 지하수는 연수(軟水)이지만 대구광역시 중심부의 함안층이나 반야월층의 지하수는 경수(硬水)의 특징을 보인다.[48]

대구광역시 중심부 지역의 지하수는 시내의 하천으로부터 공급되며 생활하수와 산업폐수로 많이 오염되어 있다. 특히 공단천과 달서천 부근 함안층 내 지하수는 산업폐수의 유입으로 반야월층의 지하수보다 납, 니켈, 코발트, 카드뮴, 망가니즈, 철 등 중금속의 함량이 더 높게 나왔다.[49][50] 함안층과 반야월층의 지하수에는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 이온이 포함되며 특히 황산이온과 탄산이온이 상대적으로 높은 수치가 나오는데 황산이온은 퇴적암 내 광범위하게 산점하는 황철석에서, 탄산이온은 퇴적암의 공극을 채운 세맥(細脈)상의 방해석에서 기인한 것으로 보인다. 암석 중 세맥상으로 분포하는 탄산염 광물은 물에 녹아 공동(空洞)이 형성되기도 한다. 금호강 주변에 위치하는 검단공단, 3공단, 염색공단에서는 1996년 당시 1일 10291m3의 지하수를 이용하고 있었다.[51][52]

석영몬조나이트(Kqm)와 규장암질 암맥의 관입 접촉부에는 흔히 변질대가 형성되어 곳에 따라서 광염(鑛染)된 곳도 발견되나 광산으로 가행된 것은 열수교대광상인 달성 광산 뿐이다.[1]

'''달성 광산'''은 달성군 가창면 상원리에 위치한다. 본 광상은 동, 중석의 열수 광상으로 각력화된 변질 안산암의 각력 간의 열극(裂隙)을 충전하고 있는 석영맥 속에 포함되어 있다. 광체 부근의 모암은 열수 변질을 받아 견운모화 및 규화(珪化) 안산암을 비롯하여 프로필라이트 안산암으로 변해 있어 일종의 열수 변질대를 형성하고 있다. 운광암(雲鑛巖; 광상 생성의 원인이 되었거나 그 원인이 되는 화성암)은 주산안산암질암(Kan)을 관입한 석영몬조나이트(Kqm)로 생각된다. 일반적으로 중석 광상을 비롯하여 비스무트 및 대부분의 동 광상은 기성 광상이나 달성 광산은 갱내에서 그리고 지표 변질대에 있어서 기성 변질의 증거는 거의 없고 대체로 열수 변질을 받았으므로 광화 용액에 의한 것임이 틀림없다. 흑중석, 황철석, 황동석, 휘수연석, 회중석 등의 광석이 발달한다.[1][67]

달성 광산 주변의 지질은 안산암질암과 관입안산암질각력암으로 구성되며 후자는 안산암질암의 각력대나 파쇄대 또는 이를 각력화시키면서 생성된 관입각력(Intrusive breccia)이다. 두 암석은 몬조나이트의 관입에 의해 그 접촉부에서 심하게 변질작용을 받아 대상(帶狀)의 변질대가 형성되었다. 북서 70°주향의 단층은 지표와 갱내에서도 관찰되며 주 광체를 횡단하고 남서쪽으로 65°경사한다. 지표에서의 관찰에 의하면 단층 북측이 서쪽으로, 남측이 동쪽으로 이동하였고 수평 변위량은 200m이다. 이 북서 70°주향의 단층 생성을 전후하여 2회의 광화작용이 있었음이 확인되었다.[1]

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[64] 뉴스 대구 고속도로 산사태…트럭 운전자 1명 부상 https://www.hani.co.[...] 한겨레 2023-07-05
[65] 뉴스 "[포토뉴스] 대구 고속도로 산사태...4시간 양방향 일부 구간 통제로 운전자 불편" https://mnews.imaeil[...] 매일신문 2023-07-05
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