1. 개요

지난해 3회에 걸쳐 연재한 주요 암석의 성인 및 공학적 특성과 올해 36권 1호에서 소개한 서울, 경기, 강원, 충청지역의 지질에 이어 이번호에서는 전라도 및 경상도 지역의 지질에 대해 기술하고자 한다. 지난호의 개요에서 이미 설명한 바와 같이 이들 지역에서의 토목 건설의 시공이나 설계 시 유용한 자료가 되기를 간절히 바란다.

이번호를 마지막으로 지반공학회지에서의 연재를 마치려한다. 필자가 처음 지반공학 학회지 35권 4호에서 지반공학[Geotechnology]과 지질학[Geology]은 서로 밀접한 관계가 있음을 밝힌 바 있으며, 그간 연재된 지반공학회지를 읽고 “유용했으며 많은 참고가 되었다”고 격려해 주신 분들에게 감사를 드린다.

그림 1의 지질도에서 보면 한반도 동남부 즉 경상북도와 경상남도에 중생대 백악기에 퇴적된 퇴적암으로 채워진 경상분지가 화산암들과 함께 분포함을 알 수 있다. 그 경상분지의 기반암을 이루는 선캠브리아기 변성암으로 구성된 영남육괴와(그림 1(b)) 한반도 동남부 동해안을 따라 소규모로 발달하는 신생대 제3기 분지에 대해 기술하고자 한다. 신생대 제4기에 분출한 제주도 화산암은 이미 35권 6호 화산활동과 화산암 편에 언급한 바 있어서 이번호에서는 생략한다.

2. 선캠브리아기 시대의 영남육괴

영남육괴란 지체구조적 구분 단위로 한반도 남서부에 소위 옥천대의 동쪽에 분포하는 선캠브리아기의 변성암류로 경상분지의 기저부(basement)를 이루기도 한다. 이 영남육괴를 암상에 의해 소백산편마암복합체와 지리산편마암복합체로 구분한다(표 1). 이들을 구성하고 있는 암석으로는 미그마타이트질 편마암, 흑운모 호상편마암, 운모편암, 반상변정질 편마암, 안구상 편마암, 우백질 편마암, 회장암 등이 있다.

지리산편마암복합체는 그 표식지가 전라남도와 경상남도의 경계부인 남한의 내륙에서는 가장 높은 지리산이다. 이 편마암복합체는 기저의 흑운모편마암과 이를 후기에 관입한 화강편마암으로 크게 양분되며 특히 지리산 산청 부근에 주로 장석으로 구성된 회장암이 분포하는데 이 회장암의 풍화토인 고령토가 광산으로 개발된다(그림 2(a)(b)). 흑운모편마암과 화강편마암(그림 3(a))의 접촉부는 대부분 점이적인 관계를 보이며 화강편마암 중 반상변정을 가지는 반상변정질편마암은 특이하므로 그 경계가 구별된다(그림 3(b)).

소백산편마암복합체가 분포하는 지역 중 특히 전라남도 곡성군 옥과면에서 해남 땅끝마을까지 북북동 방향으로 발달하는 규암과 편암으로 구성된 용암산층, 설옥리층은 현재까지 지질시대에 대해 학자들간에 서로 다른 의견이 있어 지리산편마암복합체에 포함 할지는 아직 미정으로 남아 있다.

소백산편마암복합체는 충청북도 단양군과 경북 영주시 풍기읍이 위치한 소백산이 그 표식지로 이곳에서 북동-남서 내지 북북동-남남서 방향으로 분포하므로 북동쪽으로는 강원도 태백산지역에까지 이른다. 이 소백산편마암복합체의 구성암석은 변성이질암, 호상편마암, 반상변정질편마암, 화강암질편마암, 화강편마암 등이다. 이 중 강원도 태백산 지역에는 남서쪽에 비해 상대적으로 변성이질암인 편암류가 우세하다.

이 편마암복합체도 광역변성작용과 더불어 화강암화 작용이 활발하고 또한 부분 용융도 일어나 변성퇴적암의 초생 층상구조와 광역 1차 구조들은 파괴되어 있다. 따라서 화강암화된 기저 편마암 중에는 변성이질암이나 호상편마암 같은 층상의 변성퇴적암들이 잔류물[Relict]로 남아 있는 곳이 발견되기도 한다.

3. 중생대 및 신생대의 지층

한반도 남동부 경상남북도에는 중생대 백악기 동안 경상분지 내에 퇴적된 경상누층군의 퇴적암이 분포하며, 동해안 해안을 따라서는 신생대 제3기에 만들어진 소규모 퇴적분지들이 발달하고 있다(그림 1(a)(b)). 이 중생대 및 신생대 퇴적분지를 채우는 지층들의 지층명들과 지질시대를 표시한 지질계통표는 다음 표 2와 같다.

3-1. 중생대 백악기의 경상누층군

하양층군은 두께 1,000~5,000m로서 주로 쇄설성퇴적암으로 구성되며 신동층군 위에 정합적으로 놓이지만 의성소분지 및 영양소분지에서는 신동층군을 결한 채 기반암 위에 부정합으로 놓인다. 밀양소분지는 하부로부터 사암, 셰일과 역암으로 구성되고 적색층을 함유하는 칠곡층, 역암과 약간의 사암으로 구성된 신라역암, 현무암으로 이루어진 학봉화산암, 적색의 셰일, 사암, 이암으로 구성된 함안층(일명 대구층)(그림 5 (a)), 암회색 셰일과 사암으로 구성된 진동층, 그리고 그 상부에 암회색 내지 회색 셰일 및 사암으로 구성된 건천리층으로 이루어져 있다. 의성소분지와 영양소분지 내의 햐양층군은 암상에 있어서는 밀양소분지의 것과 같으나 분포 위치에 따라 표 3과 같이 층명을 다르게 정의하고 있다.

유천층군은 화산활동이 활발한 시기에 형성된 것으로 두께 약 2,000m이며 안산암질응회암, 안산암, 유문암 등의 응회암류, 용암과 협재된 퇴적암(그림 5 (b))으로 구성되어 있으며 하양층군의 침식면 위에 흔히 경사부정합으로 놓인다. 이 층군은 층서가 매우 복잡하고 다양하여 일반화하기 매우 어렵다. 밀양-유천 지역에서는 본 층군의 하부인 안산암(약 1,000m)과 상부인 산성화산암류(약 900m) 사이에 부정합이 존재하는 것으로 알려져 있다.

3-2. 신생대 제3기 분지

4. 맺음말