남중국 상부 오르도비스기 시아젠층에서 나타나는 각기둥 균열 구조

국문 초록 (Abstract)

퇴적암에는 층리와 수직 방향으로 발달하는 퇴적 구조가 자주 발견되며, 이들 중에는 건열과 수중 건열(syneresis crack) 등이 포함된다. 이 연구에서는 남중국지괴의 상부 오르도비스기 시아젠층에 나타나는 건열과 유사한 각기둥 균열(prism crack) 구조를 연구하여 그 성인을 밝히고자 한다. 이 구조는 미생물 엽층리암(microbial laminite)에 주로 발달하며, 돌로마이트와 석회암이 교호하여 엽층리를 만들고 있고 각각의 엽층리는 서로 평행하면서 구불구불한 모습을 보인다. 엽층리 중간중간에는 새눈구조(bird’s eye structure)와 말린 구조(roll up structure)가 관찰된다. 층리면에서는 건열과 유사한 다각형의 구조가 관찰되나, 수직단면에서는 수십 센티미터 이상 길게 연장되고 있어 일반적인 건열과는 그 형태가 다르다. 각기둥 균열 구조의 성인에 대해 연구하기 위하여 채취한 암석을 박편과 슬랩으로 만들어 내부의 구조를 관찰하였다. 엽층리를 따라 수직으로 균열이 자주 발달하는데, 이들은 크게 두 종류로 나뉜다. 대형 균열의 경우 수직 방향으로 수십 센티미터 이상 발달하고 그 두께는 최대 수 밀리미터에 달하며, 그 내부는 탄산염 시멘트로 채워져 있다. 슬랩 관찰 결과 균열 주변부로 본래 존재하였을 엽층리의 형태가 거의 변형받지 않은 상태로 수평적으로 연장되는 것을 관찰할 수 있다. 소형 균열의 경우 수 밀리미터에서 수 센티미터 크기로 발달하며, 폭은 1 밀리미터 이하이다. 소형 균열 주변의 엽층리는 연장성이 좋지 않으며, 균열을 따라 엽층리가 위쪽으로 휘는 변형 구조를 보인다. 이와 같은 관찰 결과에서 미루어볼 때, 소형 균열은 암석이 만들어질 당시에 생긴 것으로 추측되나, 대형 균열은 암석이 만들어진 이후에 만들어진 것으로 추측된다. 향후 이 구조를 음극선 발광(cathodoluminescence), 전자현미경 등을 이용하여 추가적으로 관찰하여 지질기록에서 나타나는 건열과 유사한 구조가 어떻게 생성되는 지에 대해 연구할 필요가 있을 것이다.