한반도의 지질_지질 조사와 지질도

1. 지질 조사와 지질도

(1) 지질 조사의 목적과 순서

① 지질 조사의 목적 : 어떤 지역에서 암석의 종류와 분포, 지질 구조 등을 조사하여 암석의 생성 원인과 생성 환경 및 역사를 밝히는 활동을 지질 조사라고 한다. 지질 조사는 지구의 역사를 규명하는 연구 외에 유용한 광상이나 지하수의 개발, 지반 조사, 자연 재해 예방 등을 목적으로 수행한다.

 

② 지질 조사의 순서 : 문헌 조사 -> 노두 조사(주향과 경사 측정, 표본 채취, 암상 기재) -> 노선 지질도 작성 -> 지질도 작성 -> 지질 단면도 작성 -> 지질 주상도 작성

 

(2) 지질 조사의 방법

① 주향과 경사의 측정 : 클리노미터를 이용하여 지층의 주향과 경사를 측정한다.

• 주향 : 지층면과 수평면의 교선(주향선)이 가리키는 방향으로, 지층면에 클리노미터의 긴 모서리를 수평으로 대고 북쪽을 기준으로 자침이 가리키는 바깥쪽 눈금을 읽는다. ▶ 클리노미터에서 읽은 주향은 조사 지역의 편각을 고려하여 보정한다.
• 경사 : 경사각은 지층면과 수평면이 이루는 각으로, 주향선에 수직이 되도록 클리노미터의 긴 모서리가 있는 면을 밀착시킨 후 경사추가 가리키는 안쪽 눈금을 읽는다. ▶ 지층면의 기울어진 방향인 경사의 방향은 주향에 직각으로 실제 방위에서 판단한다.

② 주향의 표시 : 주향은 진북을 기준으로 하여 주향선이 동쪽 또는 서쪽으로 몇 도(º) 돌아가 있는지를 나타낸다.

예) 주향선이 진북을 기준으로 30º 동쪽으로 돌아가 있다면 주향은 N30ºE이다.

 

※ 노두

암석이나 지층이 지표에 드러난 것으로, 산과 해안 지역의 절벽, 계곡, 절개지 등에 잘 나타난다.

 

※ 클리노미터의 방향 표시

클리노미터에 표시된 E, W를 보면 보통 나침반과는 반대로 되어 있다. 이는 주향을 측정할 때 편각이 0º인 경우 자침이 가리키는 방향을 그대로 읽으면 주향이 되도록 편의상 바꾸어 놓은 것이다.

 

※ 주향 표시의 예

주향은 NS, EW, NθE, NθW 등의 형태로 표시한다.

 

 

(3) 지질도 해석

① 지질도에서 지층의 주향과 경사 구하기

• 주향 : 지층 경계선이 같은 고도의 등고선과 만나는 두 점을 연결한 직선(주향선)의 방향
• 경사 방향 : 어떤 지층 경계선상에서 고도가 높은 주향선에서 낮은 주향선 쪽으로 주향선에 수직이 되도록 그은 화살표의 방향

② 지질도에서 지질 구조 해석

습곡	부정합	단층
지층 경계선이 습곡축을 중심으로 대체로 대칭을 이루며, 습곡축을 중심으로 경사의 방향은 반대이다.	한 지층 경계선이 다른 지층 경계선을 덮으며, 덮은 선을 경계로 다른 지층이 나타난다.	지층 경계선이 끊어져 있고 끊어진 선을 경계로 같은 지층이 반복된다.

※ 경사의 방향

주향이 NS이면 경사 방향은 E 또는 W이고, 주향이 NθE이면 경사 방향은 NW 또는 SE이다.

 

※ 지질도에서의 주향

지층 경계선이 같은 고도의 등고선과 만나는 두 점을 연결한 직선을 '주향선'이라 하고, 주향선의 방향을 '주향'이라고 한다.

 

※ 지질도에서의 경사 방향

하나의 지층 경계선이 만드는 주향선 중 고도가 높은 주향선에서 고도가 낮은 주향선 쪽으로 수직이 되도록 그은 화살표의 방향

 

2. 한반도의 지질

(1) 한반도의 지체 구조

① 지체 구조 : 암석의 종류와 연령, 지각 변동에 의한 특징적인 지질 구조 등에 따라 여러 지역으로 나눈 것

 

② 육괴 : 지형적으로나 구조적으로 특정한 방향성을 나타내지 않는 암석들이 모여 있는 지역이다. 주로 선캄브리아 시대의 암석으로 이루어져 있으며, 고생대 이후에는 대체로 육지로 드러나 있었다. 우리나라에서는 낭림 육괴, 경기 육괴, 영남 육괴 등이 발달해 있다. 이 지역들은 주로 선탐브리아 시대의 변성암류인 편마암과 편암 및 이들을 관입한 중생대의 화강암류로 구성되어 있다.

 

③ 퇴적 분지 : 고생대 이후에 바다나 호수에 퇴적층이 쌓여 형성된 곳으로, 퇴적암이 발달해 있다. 태백산 분지는 영월-태백 지역에 위치하고, 평남 분지는 고생대에 생성된 퇴적암으로 이루어져 있으며, 경상 분지는 백악기에 하천과 호수에서 생성된 퇴적암과 화산암으로 이루어져 있다. 또, 경상 분지 동쪽 끝부분에는 네오기 지층으로 이루어진 포항 분지가 소규모로 발달해 있다.

 

④ 습곡대 : 암석이 습곡이나 단층에 의해 복잡하게 변형된 지역이다. 북동-남서 방향으로 길게 분포하는 고생대의 옥천 습곡대는 북동부의 비변성대인 태백산 분지와 남서부의 변성대인 옥천 분지로 구분된다.

 

(2) 한반도의 시대별 지질 분포

① 한반도의 암석 분포

• 지질 시대별 분포 : 선캄브리아 시대(약 43%) > 중생대(약 40%) > 고생대(약 11%) > 신생대(약 6%)
• 종류별 분포 : 변성암(약 40%) > 화성암(약 35%) > 퇴적암(약 25%)

② 선캄브리아 시대

• 경기 육괴, 영남 육괴, 낭림 육괴에 널리 분포한다. ▶ 구성 암석이 다양하며, 지층이 심하게 변형되어 지질 구조가 복잡하고 화석이 산출되지 않는다.
• 선캄브리아 변성암 복합체 : 지층의 선후 관계와 정확한 지질 시대를 파악하기 어려운데, 이 시기의 암석을 선캄브리아 변성암 복합체라고 한다.
• 시생 누대의 암석 : 인천광역시 대이작도에서 발견된 혼성암이 있으며 약 25억 년 전에 생성되었다.
• 원생 누대의 암석 : 평안남도와 황해도 일부, 인천광역시의 백령도, 대청도, 소청도 일대에 분포하며, 규암, 석회암, 점판암 등으로 구성되어 있다. 소청도의 대리암층에서는 원생 누대 후기에 남세균의 활동으로 형성된 스트로마톨라이트가 산출된다.

 

 

③ 고생대 : 조산 운동과 같은 큰 지각 변동이 일어나지 않았던 평온한 시기였다.

구분	조선 누층군	평안 누층군
퇴적 시기	캄브리아기~오르도비스기 중기	석탄기~트라이아스기 전기
지층	석회암, 사암, 셰일 등의 두꺼운 해성층	상부 : 사암, 셰일 등의 육성층, 양질의 무연탄층 하부 : 사암, 셰일, 석회암 등의 해성층
화석	삼엽충, 완족류, 필석류, 코노돈트	양치식물, 완족류, 방추충, 산호

• 회동리층 : 강원도 정선 부근에서 실루리아기의 코노돈트 화석이 발견된 지층이다.
• 고생대 중기까지 해침과 해퇴가 반복되던 한반도 일부 지역이 고생대 후기에 육지로 드러났다.

④ 중생대 : 현생 누대 중 조산 운동과 화성 활동이 가장 활발했던 시기로, 중생대 지층은 모두 육성층이다.

구분	대동 누층군	경상 누층군
퇴적 시기	트라이아스기 후기에서 쥐라기 중기	백악기
지층	사암, 셰일 역암, 석탄층	사암, 셰일, 역암, 응회암, 화산암
화석	담수 연체동물, 민물고기, 소철류, 은행류	민물조개, 공룡의 뼈와 발자국, 연체동물, 절지동물, 새의 발자국

• 송림 변동 : 트라이아스기, 고생대층이 습곡과 단층 작용을 받아 복잡하게 변형되었고, 단층선을 따라 퇴적 분지가 만들어졌다.
• 대보 조산 운동 : 쥐라기 이전에 퇴적되었던 고생대 지층과 대동 누층군의 지층이 크게 변형되었으며, 대규모의 화강암류가 관입하였다. 이 화강암은 북동-남서 방향으로 분포하는데, 이를 대보 화강암이라고 한다.
• 불국사 변동 : 백악기 후기에 일어나 한반도 남부를 중심으로 화강암의 관입과 화산암의 분출이 활발하게 일어났다. 이 변동으로 경상 분지를 중심으로 여러 지역에 화강암류가 관입 하였는데, 이 화강암을 불국사 화강암이라고 한다.

⑤ 신생대 : 주로 동해안을 따라 작은 규모로 분포하며, 소규모의 화산 활동이 일어났다.

• 네오기 지층 : 함경북도, 평안남도, 황해도 일대에 소규모의 육성층이 분포한다. 길주-명천 분지와 포항 분지 등에 해성층이 퇴적되었다. 주로 사암, 셰일, 역암 및 응회암으로 이루어져 있으며, 유공충과 연체동물, 규화목 및 식물 화석이 발견된다.
• 제 4기 지층과 암석 : 제주도 서귀포와 성산포 일대에 분포한다. 특히, 서귀포 일대에서는 이매패류, 완족류, 산호, 유공충 등의 화석이 풍부하게 발견된다. 화산 활동으로 백두산, 울릉도와 독도, 제주도, 철원 등에 현무암이 형성되었다.

※ 우리나라 지질 계통

• 선캄브리아 시대 : 경기 변성암 복합체, 시생 누대의 암석, 원생 누대의 암석
• 고생대 : 조선 누층군 -> (회동리층) - > 평안 누층군
• 중생대 : 대동 누층군 -> 경상 누층군
• 신생대 : 연일층군 -> 제 4기층

결층 : 현재까지 발견하지 못한 층

육성층 : 육지에서 퇴적한 지층

해성층 : 바다에서 퇴적된 지층

 

※층, 층군, 누층군

• 층 : 암석의 층서 단위에서 가장 기본이 되는 것
• 층군 : 2개 이상의 층을 묶은 것
• 누층군 : 2개 이상의 층군을 묶은 것

※ 대보 조산 운동 

한반도에서 일어났던 지각 변동 중 가장 격렬했던 것으로 쥐라기 말에 일어났다.