장기분지 지하 데사이트질 화산쇄설암의 퇴적환경과 퇴적과정

Abstract

동해 확장과 관련하여 한반도 남동부에 형성된 전기 마이오세 장기분지는 에오세 왕산층을 기반암으로 하며그 상부에 장기역암, 성동리층 그리고 뇌성산현무암질암으로 구성된다. 이산화탄소의 육상 저장부지를 찾기 위한 시추 결과, 성동리층 하부에 두께 100 m 이상의 데사이트질 화산쇄설암이 있는 것을 확인하였고, 이를 대상으로 총 15개의 퇴적상과 4개의 퇴적단위로 분류하였다. 최하부 퇴적단위 1은 각형의 암편과 아원형의 부석이화산회 기질에 지지되어 있다. 두께가 최대 39.3 m인 이 퇴적단위는 전반적으로 괴상이며 분급이 불량하다. 탄화된 식물 파편, 탈유체구조 및 일부 공에서 나타나는 연한 붉은색의 기질 등은 퇴적단위 1이 육상에서 화산회가 풍부한 화쇄류에 의해 쌓인 화쇄류암임을 지시한다. 퇴적단위 2는 역암, 사암 및 이암으로 구성된 쇄설성 퇴적암으로 하부의 침식경계, 역지지 조직 및 상향세립화 경향 등을 근거로 하천퇴적물로 해석된다. 퇴적단위 3 은 세립의 유리질 화산회가 결여된 특징을 보이며, 탄화목과 부가화산력 및 내부균열을 가진 결정 등을 근거로육상에서 화산활동으로 형성된 화산쇄설성 밀도류가 수중으로 들어가 쌓인 것으로 해석된다. 이 경우, 밀도가낮은 세립의 화산회는 물의 표면을 따라 이동하는 저농도의 밀도류를 형성하는 반면, 조립의 입자들로 구성된밀도류(비점착성 쇄설류)는 물속에서 유변환을 일으키며 저탁류를 형성한 것으로 해석된다. 최상부 퇴적단위 4 의 경우, 역시 유리질 화산회가 결여되어 있으며 결정과 부석의 함량이 높다. 대체로 괴상이며 상부는 주로 엽층리 이암에 의해 덮여있어 수중에서 퇴적된 화산쇄설암으로 해석된다. 장기분지의 데사이트질 화산쇄설암의퇴적작용과 퇴적환경 변화의 이해를 통해 화쇄류의 수중 진입에 따른 화산쇄설암의 암상 변화를 이해함은 물론장기분지 충전물의 형성과정과 분지진화과정의 이해를 통해 최적의 이산화탄소의 저장층을 선정하는데 기여할 수 있을 것으로 생각한다.