수력학적 분급에 의해 조절되는 저어콘 연령분포

국문 초록 (Abstract)

쇄설성 저어콘 연령분포와 저어콘 입도 분포의 상관관계를 이용해 저어콘 운반과정에서 발생할 수 있는 수력학적 분급의 영향을 확인하고자 포항분지 도음산 선상지 삼각주에서 쓰나미 기원 학천-초곡 거대저탁류(Unit P3.m2) 사암의 쇄설성 저어콘 U-Pb 연대를 측정하였다. 선상지 중심에서 북동쪽으로 전진하는 거대 저탁류를 따라 총 8개의 사암 시료(수평적 4개: Ta, 수직적 4개: Ta~Td)를 채취하였고, 시료에서 분리한 저어콘 입자로부터 2286 Ma ~ 14 Ma의 범위를 보이는 424점의 일치연대(concordant age)를 얻었다. 저어콘 입자들은 고원생대(2286 Ma ~ 1811 Ma), 트라이아스기(264 Ma ~ 214 Ma), 백악기(80 Ma ~ 66 Ma), 팔레오세-에오세(66 Ma ~ 40 Ma) 피크로 구성되며, 각 시료에서 산출되는 저어콘 입자 중 가장 젊은 저어콘 입자의 연대로 보아 거대저탁류 퇴적체의 형성시기는 14 Ma 이후 인 것으로 추정된다. 거대저탁류에 의해 운반된 저어콘은 실트에서 중립질 사암의 입도 범위를 보인다. 일반적으로 U-Pb 연대가 오래된 저어콘일수록 입도가 작아지는 경향을 보이지만, 평균 190±48 ㎛의 입도 분포를 보이는 백악기 저어콘의 경우 평균 102±33 ㎛의 입도 분포를 갖는 팔레오세-에오세 저어콘 보다 입자 크기가 커지는 특징을 보인다. 또한 저어콘의 입자 크기는 같이 운반된 사암의 입자 크기와 밀접한 상관관계를 보인다. 일반적으로 중립질에서 조립질 사암은 저어콘의 입도와 양의 상관관계를 보이지만 세립질에서 극세립질 사암에서는 저어콘의 입도와 음의 상관관계를 갖는다. 거대저탁류의 상류에서 하류까지 수평적으로 채취된 4개의 시료에서 정규화된 저어콘 연령분포는 주로 백악기와 팔레오세-에오세 피크가 나타난다. 상류로 갈수록 상대적으로 입자가 큰 백악기 저어콘의 비율이 증가하고, 하류로 갈수록 입도가 작은 팔레오세-에오세 저어콘의 비율이 증가하는 경향을 보인다. 거대저탁류의 하류에서 수직적으로 채취된 4개의 저어콘 연령분포는 저탁류의 하부(조립질 사암)에서는 팔레오세-에오세 저어콘의 비율이 높은 반면, 중부(중립질 사암)로 갈수록 그 비율이 줄어드며, 상부(세립질 사암)에서는 팔레오세-에오세 피크와 백악기 피크의 비율이 거의 동일해지는 경향을 보인다. 이와 같은 쇄설성 저어콘의 연령분포 특성과 입자 크기의 상관성은 저어콘 연령분포가 유체역학적인 분급에 의해 조절됨을 시사한다.