사곡층
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1. 개요
사곡층은 경상 누층군에 속하는 지층으로, 주로 자색 셰일과 사암으로 구성되며, 퇴적 시기는 백악기 알비절로 추정된다. 이 지층은 군위군, 의성군, 청송군 일대에 분포하며, 의성 제오리 공룡발자국 화석 산지, 의성 만천리 아기공룡발자국 화석산지, 청송 신성리 공룡발자국 화석산지 등 다양한 지질 유산을 포함한다. 또한, 오토광산, 칠현광산, 동일광산, 동척옥산광산 등 광상과 연관되어 있으며, 용각류 발자국 화석이 발견되기도 한다.
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점곡층은 백악기에 퇴적된 경상 누층군에 속하는 지층으로, 사암과 셰일로 구성되어 경상북도 안동시, 청송군, 의성군, 군위군 등에 넓게 분포하며, 지역에 따라 암상과 두께의 차이를 보이고, 수각류 공룡 발자국 화석이 발견되기도 하였다. - 청송군의 지리 - 반변천
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| 사곡층 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 지질 지층 |
| 시대 | 알비안절 |
| 나이 | ~ |
| 암석 유형 | 셰일, 사암 |
| 그 외 암석 유형 | 응회암질 사암 |
| 명명 유래 | 의성군 사곡면 |
| 명명자 | 장기홍 |
| 위치 | 경상북도 |
| 상위 단위 | 하양층군 |
| 하위 단위 | 해당 없음 |
| 하층 | 점곡층 |
| 상층 | 춘산층 |
| 두께 | 2,000 m (의성군 사곡면) 250 m (금성면 탑리리) |
| 범위 | 의성 소분지, 경상 분지 |
| 지리적 위치 | |
| 지질학적 정보 | |
| 시기 | 중생대, 백악기 |
| 영어 명칭 | |
| 영어 이름 | Sagog Formation |
2. 지질 시대
사곡층의 퇴적 시기는 백악기 알비절(Albian)에 해당하며, 이는 약 1억 년 전에서 9700만 년 전 사이로 추정된다.[6][7]
2. 1. 연대 측정
U-Pb 저어콘 연대측정 결과와 약 9700만 년 전에 분출된 구산동 응회암과의 관계를 이용하여 사곡층의 퇴적 시기는 약 1억~9700만 년 전으로 추정할 수 있다.[6] 청송군 안덕면 신성리의 신성리 공룡발자국 화석산지 남서쪽 3.4km 지점의 지방도 제908호선 도로변에서 채취한 사곡층 실트스톤 시료로부터 분리한 쇄설성 저어콘의 U-Pb 연령을 측정한 결과, 206Pb/238U 가중평균연령은 104.2±0.5 Ma로 측정되었다. 이는 사곡층의 퇴적 시기가 백악기 알비절(Albian)에 해당함을 시사한다. 이 연령은 만안자암 단애의 점곡층 사암에서 측정된 가중평균연령 103.2±0.3 Ma과 유사하다. 두 장소가 지리적으로 가까운(5.6km) 점을 고려할 때, 사곡층과 점곡층의 퇴적 시기는 큰 차이가 없었던 것으로 보인다.[7]3. 지역별 지질
사곡층은 지역에 따라 주로 자색(赭色) 또는 적색에서 암회색의 셰일과 사암으로 구성되며, 그 암상과 두께가 다르게 나타난다.[8][3] 예를 들어 경상북도 군위군 북동부에서는 그 두께가 2000m에 달하지만, 남쪽으로 가면서 의성군 금성면 탑리리 부근에서는 약 250m로 얇아졌다가, 더 남쪽에서는 다시 550m 이상으로 두꺼워지는 변화를 보인다.[8] 지층의 상부에서는 연흔, 사층리, 건열과 같은 퇴적 구조가 발견되기도 한다.[8] 사곡층에서는 용각류의 발자국 화석이 보고되었으며,[1] 함안층과 측방으로 이어지는 지층으로 여겨진다.[2]
3. 1. 군위군
군위 지질도폭(1981)에 따르면, 사곡층은 주로 자색(赭色) 셰일과 사암으로 이루어져 있다.[8] 다른 자료에서는 주로 적색에서 암회색 셰일과 사암으로 구성되어 있다고도 한다.[3] 층의 하부에는 암회색 셰일이 일부 섞여 있으며, 상부는 자색 미사질 셰일이 대부분을 차지한다.[8] 특히 최상부에서는 연흔, 사층리, 건열과 같은 퇴적 구조가 많이 발견된다.[8]사곡층에서는 용각류의 발자국 화석이 보고된 바 있다.[1] 이 지층은 함안층과 측방으로 대비된다.[2]
층의 두께는 지역에 따라 차이가 크다. 군위도폭 북동부 지역에서는 두께가 약 2000m에 달하지만, 남쪽으로 가면서 점차 얇아져 금성산 서쪽의 금성면 탑리리 부근에서는 약 250m까지 줄어든다. 그러나 더 남쪽 지역에서는 다시 두꺼워져 최소 550m 이상의 두께를 보인다.[8]
3. 2. 의성군과 청송군
천지 지질도폭(1978)에 따르면, 사곡층은 주로 사암과 니질암이 7:3 비율로 구성되며, 색깔은 자색(赭色)이 우세하고 (녹)회색암이 교호한다.[9] 의성군 옥산면 실업리의 신당골~대골마을 사이에서는 연한 초콜릿색을 띠는 1m~2m 두께의 조립질사암과 10cm~40cm 두께의 셰일이 서로 번갈아 나타나는 호층 구조를 보인다.[9]구산동 지질도폭(1976)에 따르면, 사곡층은 미사(微砂)질 셰일과 사암으로 구성되며, 의성군 옥산면 실업리에서 사곡면 매곡리에 이르는 구간의 두께는 약 2000m에 달한다.[10] 지층의 이름은 사곡면에서 유래했다.[10] 이 지층은 점곡층 위에 놓이며 춘산층 아래에 놓인다.[10]
이 지역에서 사곡층은 암질에 따라 상부, 중부, 하부로 세분된다.[10]
- 하부: 두께 약 700m. 사암과 셰일로 구성되며 자색(赭色)을 띠는 층을 포함한다.[10]
- 중부: 두께 약 700m. 셰일과 사암으로 구성되며 (암)회색 층이 많이 섞여 있다. 식물의 줄기와 잎 화석이 발견되기도 한다.[10] 사곡 남쪽 1km 지점에서는 대구층에서도 보고된 바 있는 화석 ''Frenelopsis cf. Parceramosa'' Fontaine가 발견되었다.[10]
- 상부: 두께 약 600m. 셰일과 사암으로 구성되나 대부분 자색(赭色)을 띠며, 회색 층은 매우 드물게 나타난다.[10]
사곡층에서는 빗자국(우흔, 雨痕), 건열, 사층리와 같은 퇴적 구조가 관찰된다.[10] 또한, 용각류의 발자국 화석도 보고되었다.[1]
사곡층은 주로 적색에서 암회색의 셰일과 사암으로 구성되어 있으며,[3] 대체로 경상 분지 밀양소분지의 함안층 및 영양소분지의 도계동층 중·하부에 대비된다.[10] 특히 함안층과는 측방으로 이어지는 관계에 있다.[2]
'''의성군과 청송군의 사곡층 노두'''
'''의성군 사곡면 양지리의 구눌저수지 동측 도로의 사곡층 노두'''
4. 지질 유산
사곡층은 학술적, 자연 유산적 가치가 높은 다양한 지질 유산을 포함하고 있다. 특히 경상북도 의성군과 청송군 일대에 분포하는 사곡층에서는 중요한 공룡 발자국 화석과 특이한 지형들이 다수 발견되어 지질학 연구 및 교육 자료로서 활용되고 있다.
의성군에서는 천연기념물 제373호로 지정된 '''의성 제오리 공룡발자국화석 산지'''와 세계에서 가장 긴 새끼 용각류 보행열이 발견된 만천리 아기공룡발자국 화석산지가 대표적이다. 이들 화석 산지는 사곡층이 형성될 당시 다양한 공룡들이 서식했음을 보여주는 중요한 증거이다.
청송군에서는 사곡층 절벽 위에 세워진 정자 방호정, 청송 유네스코 세계지질공원의 지질 명소 중 하나인 '''청송 신성리 공룡발자국 화석산지''', 그리고 감입 곡류 하천이 만들어낸 '''신성계곡 한반도 지형''' 등이 사곡층과 관련된 주요 지질 유산으로 꼽힌다. 이러한 지질 유산들은 사곡층의 퇴적 환경과 이후의 지각 변동 과정을 이해하는 데 도움을 준다.
4. 1. 의성 제오리 공룡발자국화석 산지 (천연기념물 제373호)
의성군 금성면 제오리에서는 1989년 '''의성 제오리 공룡발자국화석 산지'''가 발견되어 천연기념물 제373호로 지정되었다. 이 화석 산지는 1600m2의 비교적 좁은 범위에 용각류, 조각류, 수각류의 발자국 화석 300여 개가 집중적으로 나타나는, 국내에서 보기 드문 고밀도의 화석 산지로 평가받는다. 화석이 발견된 사곡층 지층은 금성산 방향으로 42° 기울어져 있는데, 이는 금성산 칼데라의 함몰 과정에서 발생한 지질학적 현상이다.[11]4. 2. 의성 만천리 아기공룡발자국 화석산지
의성군 금성면 만천리에서 아기 공룡 발자국 화석이 발견되었다. 이곳은 2008년 제오리 공룡발자국 화석산지 인근의 다른 공룡발자국을 조사하던 중 발견되었으며, 발견된 공룡발자국 화석은 가로 5m, 세로 7.5m 크기의 사곡층 노두에 걸쳐 관찰된다. 이곳의 보행열은 현재 세계에서 가장 긴 새끼 용각류 보행열로 알려져 있으며, 그 길이는 최장 4.35m에 달한다.[4] 이는 미래 세대에게 중요한 자연 유산으로 평가받으며, 보존 및 연구 가치가 높다.
4. 3. 청송 방호정
방호정은 사곡층 절벽 위에 세워진 정자이다. 방호정 아래의 사곡층은 사암과 이암으로 구성되어 있다. 주변에서는 감입 곡류 하천의 침식 작용으로 형성된 하식 절벽과 같은 지형을 관찰할 수 있다.[12]4. 4. 청송 유네스코 세계지질공원 신성리 공룡발자국 화석산지
'''청송 신성리 공룡발자국 화석산지'''는 청송군 안덕면 신성리 산 100-1(방호정 부근, 좌표 N 36°19'48", E 129°59'03")에 위치한 공룡 발자국 화석 산지로, 청송 유네스코 세계지질공원의 주요 지질 명소 중 하나이다.[4][13] 이 화석 산지는 사곡층 위에 발달해 있으며, 2003년 태풍 매미로 인해 발생한 산사태 자리에서 발견되었다.[4][13]이 지역의 사곡층은 전반적으로 북동 60°의 주향과 남동 33°의 경사를 보이며, 주로 사암과 이암, 셰일 등으로 구성되어 있다. 공룡 발자국이 발견된 화석층은 세립사암 내지 실트스톤과 이암이 반복적으로 쌓여 만들어진 퇴적암 지층이다. 지층 표면에서는 잔물결 흔적인 연흔 구조와 건조한 기후 환경을 나타내는 건열 구조가 부분적으로 관찰된다.[4][13]
이곳에서는 다양한 공룡 발자국 보행렬이 확인되었는데, 수각류 11개, 용각류 3개, 조각류 5개의 보행렬이 발견되었다.[4][13]
4. 5. 청송 유네스코 세계지질공원 신성계곡 한반도 지형
신성리 화석산지와 방호정 북쪽에 '''신성계곡 한반도 지형'''이 있다. 방호정로 도로변에서 산 중턱으로 이어지는 탐방로를 따라 160m 정도 올라가면 이 지형을 조망할 수 있는 전망대와 안내판이 설치되어 있다. 전망대에서는 감입 곡류하며 흐르는 길안천과 그로 인해 형성된 한반도 모양의 지형, 그리고 남동쪽으로 기울어진 점곡층과 사곡층 절벽의 모습을 관찰할 수 있다.
5. 지하자원과 광화대
의성군 일대에 분포하는 사곡층 주변에는 금성산 칼데라의 화산 활동과 관련된 다양한 광상이 발달해 있다. 이 지역의 주요 광상들은 대부분 경상 누층군 사곡층의 사암과 셰일을 모암으로 하여 형성되었으며, 주로 맥상 또는 열수성 석영맥의 형태를 보인다.
대표적인 예로 오토-칠현광상과 동일-동척옥산광상이 있다. 이들 광상에서는 구리, 납, 아연, 은과 같은 유용 금속 광물이 주로 산출되며, 일부에서는 금도 함께 발견된다.[4] 칼륨-아르곤 연대 측정 결과에 따르면, 오토-칠현광상의 광화작용은 각각 약 70.5 Ma와 66 Ma에 일어난 것으로 나타났다. 이는 백악기 후기 마스트리흐트절에 해당하며, 금성산 칼데라의 주요 화산 활동 시기와 밀접한 관련이 있는 것으로 해석된다.[14][15][16]
5. 1. 오토-칠현광상
오토(五土)광산은 의성군 의성읍 오로리에 위치하며, 경상 누층군 사곡층의 사암과 셰일을 모암으로 하는 맥상형 동-연-아연광상이다. 주 광맥은 남-북에서 북동 20° 방향의 열극을 채우며 발달했으나, 동-서 방향의 단층에 의해 심하게 교란되어 있다. 주요 구성 광물로는 자비철석, 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 자류철석이고 부수적으로 백철석, 자철석, 적철석, 공작석 등이 산출된다. 견운모의 K-Ar 연대는 70.5 Ma로 백악기 말의 광화작용을 지시한다.칠현(七峴) 광상은 사곡면 칠현리에 위치하며 경상 누층군 사곡층의 사암과 셰일을 모암으로 하는 석영맥상의 동-연-아연 광산이다. 산출 광물은 유비철석, 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 자류철석, 황석석(黃錫石), 차골석(車骨石), 휘안석, 자연 비스무트, 공작석 등이다. 광석의 품위는 구리 1.46~5.88 wt.%, 납 2.48~16.0 wt.%, 아연 0.28~11.48 wt.%, 은 305 ppm, 금 0.1~16.4 ppm이다. 광맥 견운모의 K-Ar 연대는 66 Ma으로, 백악기 후기 마스트리흐트절에 해당하며 금성산 칼데라의 분출 시기와 연관된다.[14][15][16]
5. 2. 동일-동척옥산광상
동일광산 및 동척옥산광산은 의성군 옥산면에 위치하며, 이는 금성산 칼데라의 북동쪽에 해당한다. 두 광산은 모암, 광화작용, 광석 및 수반 광물이 매우 유사하다는 특징을 가진다. 이 지역의 지질은 경상 누층군의 점곡층, 사곡층, 춘산층, 신양동층과 금성산 유천층군 화산암복합체, 그리고 이들을 관입한 산성 맥암류로 구성된다.[4]이 광상들은 사곡층 내에 발달한 구리-납-아연-은을 함유하는 열수성 석영맥이 특징이다. 동척옥산광산에는 옥계동맥, 죽북동맥, 죽동남백, 실업동맥이라는 이름의 4개 주요 석영맥이 발달해 있다.[4]
- 옥계동맥: 주향은 북서 25°, 경사는 북동 80~85°이다. 주요 수반 광물로는 방연석, 섬아연석, 황동석이 있다. 품위는 구리 0.27~0.45 wt.%, 납 17.85~27.9 wt.%, 은 175~815 ppm이며, 금은 5.1 ppm 미만이다.[4]
- 죽북동맥: 옥계동맥과 주향 및 경사가 유사하다. 다른 석영맥에 비해 구리 함량이 5.9~9.5 wt.%로 상당히 높은 편이다.[4]
- 실업동맥: 주향은 북서 35~40°, 경사는 북동 75°이다. 품위는 구리 2.8~3.8 wt.%, 은 58~102 ppm이다.[4]
동일광산은 단층파쇄대를 채운 1개의 석영맥으로 구성된다. 이 광맥의 품위는 구리 1.46~5.88 wt.%, 납 2.5~16.0 wt.%, 은 120~305 ppm, 금 0.1~16.4 ppm이다.[4]
6. 추가 설명
용각류의 화석 발자국이 보고되었다.[1] 이 지층은 함안층과 측방으로 상응한다.[2] 주로 적색에서 암회색 셰일과 사암으로 구성되어 있다.[3]
참조
[1]
간행물
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[2]
논문
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