경상분지내 백악기 구산동응회암에 대한 고자기 연구

Abstract

백악기 경상분지의 대표적 건층인 구산동응회암을 대상으로 지층생성 당시의 고자기극의 위치와 지괴 운동을 규명하기 위해 고자기 연구를 수행하였다. 구산동응회암은 밀양지괴로부터 의성지괴에 걸쳐서 분포하며, 층서적으로는 하양층군의 상부에 협재되어 있다. 북부 구산동응회암의 괴상층과 남부 구산동응회암의 기저층상층 및 괴상층을 대상으로 27개 노두지점에서 독립적으로 정향된 코어시료로부터 496개의 시편을 제작하여,354개의 시편에 대한 열자기세척과 교류자기세척을 통해 19개 노두 187개의 시편로부터 안정된 특성잔류자기성분을 추출하였다. 총 대자율 값, 고온대자율 실험, 등온잔류자기획득 실험 및 전자현미분석을 통하여 구산동응회암의 주 자성광물은 자철석과 적철석임이 밝혀졌다. 이들 자성광물에 의해 기록된 특성잔류자기의 평균방향은 지층경사 보정 후에 남부 구산동응회암의 경우 D=27.7°, I=59.7° (α95=2.3°, k=313.0, 13 sites)이었으며, 북부 구산동응회암의 경우에는 D=29.1°, I=60.2° (α95=5.4°, k=156.6, 6 sites)이었다. 두 응회암 모두 95% 또는 99%의 신뢰수준에서 다양한 방법의 습곡검사를 통과하였다. 이는 특성잔류자기가 지층의 경동 이전에 형성된 일차 잔류자기임을 의미한다. 남부 구산동응회암의 괴상층과 기저층상층의 특성잔류자기의 평균방향은 95% 신뢰수준에서 서로 구별되지 않으며, 남부 구산동응회암과 북부 구산동응회암의 특성잔류자기의 평균방향 역시 95% 신뢰수준에서 서로 구별되지 않는다. 따라서 두 응회암은 거의 동시기에 퇴적된 것으로 판단된다. 또한의성지괴에 분포하는 구산동응회암과 밀양지괴에 분포하는 구산동응회암의 평균방향도 95% 신뢰수준에서 서로 구별되지 않는다. 이러한 결과들은 구산동응회암이 퇴적(96 ~ 97 Ma)된 이후에 두 소지괴 사이에는 상대적수평 회전운동이 일어나지 않은 것을 지시한다. 구산동응회암 전체에 대한 일차 잔류자기의 평균방향은 D=28.1, I=59.9° (α95=2.1, k=254.5)이며, 이로부터 구해진 고자기극의 위치는 196.2°E, 67.3°N (K=139.6,A95=2.9°)이다. 이 결과는 구산동응회암의 상, 하위 지층인 춘산층(진동층) 및 사곡층(함안층)에 대한 기존의연구결과에도 부합된다. 따라서 이 고자기극은 구산동응회암의 방사능 연령인 96 ~ 97 Ma (Cenomanian) 시기 에 대한 한반도의 표준 자북극으로 사용될 수 있을 것이다.