단양지역에 분포하는 평안누층군의 고지자기 특성 및 지체구조학적 의의

Abstract

단양지역에 분포하는 석탄기 말∼트라이아스기 초에 퇴적된 평안누층군에 대하여 고지자기 및 암석자기 연구를 수행하였다. 42개의 노두로부터 498개의 정향시료를 채취하여 단계별 열소자 및 교류소자 실험을 적용하였다. 고지자기 통계처리 및 분석 결과, 장성층의 특성잔류자화성분은 습곡시험을 통과하지 못하여 지층경사 이후에 획득된 재자화성분인 반면, 만항층과 동고층의 특성잔류자화성분은 전통적인 습곡시험과 단계별습곡시험을 통과하여 지층경사 이전에 획득된 일차잔류자화로 해석되었다. 한편, 금천층 및 함백산층, 도사곡층, 고한층의 시료들은 자화강도가 매우 약하고 불안정한 방향을 보여 특성잔류자화 성분을 추출하지 못하였다. 암석자기 실험 및 전자현미경 관찰결과, 장성층의 재자화 성분은 주로 자생적 자류철석에 의하여 기록된 반면에, 만항층과 동고층의 경우 주자성광물이 쇄설기원의 자철석과 적철석인 것으로 나타나 위의 해석을 뒷받침한다. 만항층과 동고층의 일차잔류자화 방향으로부터 계산된 후기 석탄기 및 전기 트라이아스기의 고지자기극의 위치는 각각 북위 41.7°, 동경 1.3° (A?? = 4.5°)와 북위 49.9°, 동경 15.2° (A?? = 3.3°)이다. 연구지역의 지체구조학적 해석을 위하여 단양지역의 두 고지자기극의 위치를 기 보고된 동시기의 태백지역 및 예미지역, 북중국지괴, 남중국지괴의 고지자기극들과 비교하였다. 단양 및 태백, 예미지역의 후기 석탄기∼전기 트라이아스기 고지자기극들의 위치는 남중국지괴의 극들과는 멀리 떨어져 있는 반면, 북중국지괴의 극들과 근접하여 후기 석탄기 이후 연구지역을 포함한 태백산 분지가 북중국지괴에 속하였을 가능성을 제시한다. 한편, 단양지역의 평안누층군은 최소한 두 번에 걸쳐 수직축 회전운동을 경험한 것으로 해석된다. 즉, 후기 석탄기∼전기 트라이아스기 동안 북중국지괴에 대하여 시계방향으로 약 28° (R±ΔR = 27.7°±12.7°) 회전이 일어났으며, 전기 트라이아스기 이후 다시 반시계방향으로 약 17° (R±ΔR = -16.9°±3.9°) 회전하였다. 반면에, 태백지역(백운산향사대)의 평안누층군은 전기 트라이아스기 이후에 북중국지괴에 대하여 시계방향으로 약 22° (R±ΔR = 21.9°±9.9°) 회전하였다. 단양지역에서 전기 트라이아스기 이전에 일어난 시계방향 회전운동은 연구지역 서부에 발달되어 있는 드러스트 단층들이 후기 페름기∼전기 트라이아스기 동안에 동 또는 북동 방향으로 이동하며 형성되는 과정과 관련되었을 것으로 추정되며, 이후 단양 및 태백지역에서 각기 다른 방향으로 일어난 회전운동은 후기 백악기 동안 경상분지 내의 영양소지괴의 북서방향 이동에 의한 것으로 해석하였으나, 이를 뒷받침하기 위하여 자세한 구조지질학적 연구가 요구된다.