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ISSN : 1225-6692(Print)
ISSN : 2287-4518(Online)
Journal of the Korean earth science society Vol.36 No.1 pp.27-35
DOI : https://doi.org/10.5467/JKESS.2015.36.1.27

K-Ar Ages of the Volcanic Rocks from the Cretaceous Strata in Gurye Area, Jeonnam Province, South Korea

Ju-Hyun Park1, Da-Hyun Park2, Beom-Hee Won3, Sung-Seung Kang4, Cheong-Bin Kim5
1Gohung middle school, Jeonnam, 546-802, Korea
2Pungdeok middle school, Jeonnam, 540-971, Korea
3Baegun middle school, Jeonnam, 543-881, Korea
4Department of Energy and Resources Engineering, Chosun University, 501-759, Korea

5Department of Physics Education, Sunchon National University, 540-950, Korea
Corresponding author: Tel: Fax:
December 30, 2014 January 15, 2015 January 20, 2015

Abstract

This study aims to establish the age of the Cretaceous Togeum Formation in Gurye that reported the discovery of dinosaur eggshells and bones. This study also investigates to determine the period of the dinosaurs' dominance in the region. K-Ar ages are measured on the whole volcanic rocks in the lower - and upper parts of the formation. The six samples dated are volcanic pebbles deposited in the Geumjeongri Conglomerate that is distributed underneath the Togeum Formation, and the ages dated as Aptian (118.3±2.3Ma) or Albian (103.6±2.0, 102.5±2.0, 99.9±1.9Ma), which all correspond to the Early Cretaceous. In addition, the ages of andesites and porphyritic andesites overlying the Togeum Formation are dated in a similar way. The result is that the ages are apparently corresponding to the Campanian (83.9±1.6, 74.2±1.5Ma) of the Late Cretaceous. Field evidence and the age results indicate that the formation of the Togeum and the activities of dinosaurs dated back between 84 and 100Ma. It suggests that the Togeum Formation be somewhat older than the Boseong Seonso Formation (81Ma) which contains egg shells, the Haenam Uhangni Formation (79-81 Ma) that has dinosaur, pterosaur and webbed bird footprints, and also older than the theropod egg nests (77-83Ma) found in the Aphaedo area.


전남 구례지역의 백악기층에 나타나는 화산암에 대한 K-Ar 연대

박 주현1, 박 다현2, 원 범희3, 강 성승4, 김 정빈5
1고흥중학교, 546-802, 전라남도 고흥군 고흥읍 고흥로 1847
2풍덕중학교, 540-971, 전라남도 순천시 평촌로 47
3백운중학교, 543-881, 전라남도 광양시 광장로 121
4조선대학교 에너지자원공학과, 501-759, 광주광역시 동구 필문대로 309
5순천대학교 물리교육과, 540-950, 전라남도 순천시 중앙로 255

초록

구례지역에서 공룡알과 공룡뼈가 보고된 백악기 토금층의 퇴적시기와 공룡의 활동시기를 밝히기 위하여 그 층 의 하부와 상부에 해당하는 화산암류에 대하여 K-Ar법 절대연대측정 연구를 수행했다. 토금층의 하부에 분포하는 금정 리역암층에 포함된 화산암역을 대상으로 6개의 시료에 대하여 K-Ar 전암연대 측정을 실시하였으며, 그 결과 전기 백악 기의 앞티안(118.3±2.3 Ma), 알비안(103.6±2.0, 102.5±2.0, 99.9±1.9 Ma)에 속한다. 토금층을 덮는 안산암과 반상안산암 에 대하여 동일 조건으로 절대연대를 측정하였으며 그 결과는 후기 백악기의 캄파니안(83.9±1.6, 74.2±1.5 Ma)에 속한 다. 야외증거와 절대연대측정 결과를 근거로 토금층의 퇴적시기와 공룡의 활동시기는 84-100 Ma 사이이다. 이 결과는 공룡알을 포함하는 보성 선소층의 퇴적시기(81 Ma)와 공룡, 익룡 및 물갈퀴 새발자국을 포함하는 해남 우항리층의 퇴적 시기(79-81 Ma), 압해도지역에 분포하는 수각류 공룡알둥지의 형성시기(77-83 Ma)에 비교하면 다소 오래되었을 가능성
을 시사한다.


    Sunchon National University

    서 론

    구례지역은 영남육괴 서남부지역에 해당하며 이 지 역에 분포하는 퇴적암 중 가장 넓은 범위를 차지하 는 것은 중생대 백악기에 퇴적된 경상누층군에 대비 되는 퇴적층들이다. 백악기 퇴적층은 주로 경상남북 도 일대의 경상분지에 가장 넓게 분포하고 있으며, 충북 옥천과 영동을 중심으로 북동-남서 방향의 구조 적 방향성을 가지는 옥천습곡대의 주변부를 따라 영 동분지, 무주분지, 진안분지, 능주분지 등이 대상으로 분포한다(Kim, 2008; Kim et al., 2008b). 그러나 옥 천습곡대와 영남육괴 서남부지역에 분포하는 백악기 분지들은 대체로 중국방향과 일치하며 구례-승주, 고 흥-보성, 해남-진도, 나주-무안-신안, 함평-영광지역에 소규모의 독립적인 퇴적분지를 형성하고 있다(Chough and Chun, 1988; Kim et al., 2003). 이 분지들의 퇴 적층에는 공룡뼈, 공룡알, 공룡발자국, 익룡뼈, 식물 화석 및 무척추동물의 생물교란작용에 의한 생흔화석 등 다양한 종류의 화석들이 산출되고 있어, 지층의 시대 구분과 대비는 물론 퇴적물이 퇴적될 당시의 고환경과 고생태 연구에 대한 학술적인 가치가 높다 (Huh et al., 2001, 2003, 2006; Kim et al., 2008a; Paik and Chun, 1993; Lee et al., 2007). 그러나 이 퇴적층의 퇴적시기를 밝히는 절대연대 자료가 매우 부족하기 때문에, 국내에서 발견된 공룡화석들 사이 의 상호 관계나 외국의 지층 및 공룡의 진화 등에 대한 비교 연구에 있어 큰 제약을 받고 있다. 이와 같이 연대자료가 부족한 이유는 한국의 백악기 퇴적 암의 대부분은 육성층으로 퇴적시기를 좁게 한정하기 에 적합한 종류의 표준화석이 거의 발견되지 않고 있기 때문이다. 퇴적층과 동시기 또는 전후에 있었던 화성활동에 대한 절대연대측정을 통해 퇴적시기를 알 아내는 방법 역시 화성활동이 백악기의 분지발달 후 기에 집중되어 있어 적용하기 어렵고 더욱이 많은 시도가 없었다(Park et al., 2003).

    이 연구에서는 구례군 문척면과 간전면 지역에 분 포하는 백악기 퇴적암층에서 산출되는 공룡알과 공룡 뼈 화석(Lee, 2008)을 포함하는 지층의 하부와 상부 에 분포하는 화산암을 대상으로 전암을 이용한 K-Ar 법 절대연대측정을 실시하였다. 이 결과를 토대로 연 구지역에서 화성활동의 시기, 공룡들의 활동시기 및 분지의 퇴적시기의 최대지질연대와 최소지질연대를 추정하였다. 그리고 연구지역에서 밝혀진 공룡들의 활동시기와 화성활동사를 한반도 다른 지역에서 보고 된 자료들과 비교 검토하였다.

    연구지역의 일반지질

    연구지역은 전라남도 구례군 문척면과 간전면지역 이며, 선캄브리아기 편마암류에 속하는 변성퇴적암을 기반으로 이를 부정합으로 덮는 백악기의 퇴적암류와 화산암류 그리고 상기의 암석을 부정합으로 덮는 제 4기층으로 구성되어 있다(Fig. 1).

    선캄브리아기 편마암류는 화강암질편마암과 미그마 타이질편마암으로 구분된다. 화강암질편마암은 연구 지역의 남부에 해당하는 계족산을 중심으로 널리 분 포하는 조립질화강암질암으로 흑운모에 의한 뚜렷한 엽리조직을 갖고 특징광물로 회색석영과 회색장석을 포함한다. 이 암석이 갖는 엽리의 주향과 경사는 N30-40 ° E와 60-70 ° SE이다(Kim and Kim, 1988). 미 그마타이트질편마암은 연구지역의 북동부와 동남부지 역에 널리 분포하며 지리산쪽으로 연장 분포된다. 이 암석은 회색장석과 흑운모의 방향성 있는 배열로 엽 리조직을 보이는 조립 내지 중립의 화강암질암으로서 자형의 석류석을 포함하며 주향과 경사는 N20-40 ° E 와 20-60 ° SE이다(Kim and Kim, 1988).

    구례지역의 백악기 퇴적암류는 선캄브리아기 기반 암을 부정합으로 피복한다. 화개도폭(Son et al., 1964) 에서는 기반암을 직접 피복하는 사질역암, 역질사암, 백색 내지 회백색 장석질 사암, 자색 실트질 사암 및 자색 사질 실트암으로 구성된 층후 약 850 m의 퇴적 암류를 금내리층이라 명명하였다. 이 금내리층은 화 산각력암, 라필리응회암 등의 화산쇄설암류와 안산암 및 유문암의 용암류 및 자색 실트질 응회암으로 구 성된 오봉산층에 의해 정합적으로 피복된다(Fig. 1) 그러나 금내리층은 단층과 습곡을 포함하고 지역에 따라 층의 연속성을 확인하는 작업에 어려움이 있어 지층의 형태, 구성 물질, 색과 입자의 크기, 수직적 수평적인 변화에 의한 암석 층서를 기준으로 새로운 지층명이 제안되었다(Lee and Song, 2007). 야외에서 암상의 특징이 뚜렷이 구분되는 금내리층을 분리하여 하부의 층후 약 100 m 정도의 자색이암 및 실트암을 수평리층으로, 금내리 상부와 오봉산 직하부 층후 약 100 m 정도의 자색 이암 및 실트암을 토금층으로 각 각 명명하였다(Lee and Song, 2007). 또 기존의 금내 리층은 금내리가 아니라 금정리에 위치하며, 주로 역 암으로만 구성되어 있기 때문에 금정리역암(Figs. 2a and 2b)으로 새로이 명명하였다(Lee and Song, 2007).

    오봉산층은 산성화산암, 안산암과 화산회류 및 유 문암으로 구성되며 토금층과 금정리역암층을 정합적 으로 피복한다. 산성화산암은 담회색에서 담갈색을 띠는 세립질 암석으로 문척면 중산리와 간전면 삼산 리지역에 널리 분포한다. 이 암석의 주조성광물은 석 영, 알칼리장석, 사장석의 반정과 미립의 기질로 구 성되어 있다. 안산암은 암회색에서 회색을 띠며 연구 지역의 중앙부에 해당하는 문척면 중마리, 금정리, 황전면 금평리지역에 널리 분포한다. 이 암석은 대부 분의 지역에서 유동구조가 관찰되며 주조성광물은 사 장석, 휘석, 녹니석, 유리질 및 소량의 불투명광물로 구성되어 있다. 화산회류는 담홍색에서 담회색을 띠 고 유동구조가 잘 관찰되며 계족산지역에 널리 분포 한다. 이 암석의 주조성광물은 석영, 사장석, 알칼리 장석, 불투명광물 및 기질로 구성되어 있다.

    K-Ar법 절대연대측정

    절대연대측정에 이용된 시료는 야외에서 신선한 암 석을 채취한 후 박편관찰을 통해 변질유무를 확인하 였다. 시료에 대한 박편제작과 편광현미경 관찰 및 전처리는 순천대학교 지구과학실험실을 이용하였고, 방사성동위원소분석은 한국기초과학지원연구원에서 수행되었다. 선택된 시료는 조분쇄기를 통하여 분쇄 되고 체를 이용하여 45, 60 및 80 메쉬(mesh) 크기 로 분리하였으며, 실체현미경하에서 변질광물을 포함 하지 않은 최대 크기로 입도를 선별한 후 초음파 세 척기를 이용하여 증류수와 알코올 순으로 3회 이상 씩 세척하여 불순물을 제거하였다. 세척된 시료는 실 체현미경하에서 불순물의 함유량이 1% 이하가 될 때 까지 반복적으로 분리하였다. K 측정은 시료 0.1 g을 HF:HNO3:HClO4=4:4:1의 혼합산 용액으로 테플론 압력 비이커에서 용해시킨 후 유도결합 플라즈마 발 광분광기(ICP-AES)를 이용하여 분석하였으며, Ar의 정량화와 오차계산은 Nagao et al. (1996)의 방법을 따랐다. 그리고 시료를 1,500 ℃ 까지 가열하여 Ar을 추출한 후, 38 Ar 스파이크를 혼합하여 VG 5400 질량 분석기로 측정하였으며, 대기 중의 40 Ar/ 36 Ar 비율은 295.5로 하여 시료의 방사성 40 Ar양을 계산하였다. 시 료의 분석 전후에 표준시료 LP-6(흑운모)의 40 Ar양을 측정하였으며, 그 값은 동일 오차범위 내에 포함된다. K-Ar 연령계산은 Steiger and Jager (1977)의 붕괴상 수(λβ =4.962×10−10 /yr−1 , λe =0.581×10−10 /yr−1 )를 이용 하여 계산하였으며, K-Ar법 분석에 대한 보다 상세 한 내용은 Kim (2001)에 기술되어 있다.

    연구결과

    화산암에 대한 암석기재

    문척면 금정리지역에 분포하는 금정리역암층(이하 본 층)에서 화산암은 역암과 역질사암층을 구성하는 역과 이 층을 정합으로 덮는 셰일과 이암으로 구성 된 토금층 그리고 상기 모든 암층을 피복하는 오봉 산층으로 구분된다(Lee and Song, 2007). 본 층에서 빈번하게 발견되는 화산암역의 외형은 주로 아각력에 서 아원형이며, 색은 암회색, 회색, 담회색 및 담적색 으로 역의 장경은 5-25 cm로 다양하다. 본 층에서 역 으로 발견되는 화산암은 구성광물과 조직을 근거로 안산암, 석영안산암, 그리고 유문암으로 구분할 수 있다(Fig. 2b). 구례층을 피복하는 오봉산층은 하부로 부터 산성응회암층, 안산암, 그리고 응회암으로 구성 되어 있다.

    안산암(KG1A)은 갈회색에서 회색을 띠고 반정이 거의 없으며 치밀하고 견고한 특징을 보인다. 편광현 미경하에서 본 암은 사장석, 석영, 불투명광물과 기 질로 구성된다(Figs. 3a and 3b).

    석영안산암(KG1B)은 담회색을 띠고, 반자형에서 자형의 세립질 사장석과 석영을 함유하며 석기는 미 립의 사정석, 석영, 녹니석, 불투명광물로 구성된다. 이 암석은 약한 유동구조를 보이며 반정을 이루는 사장석과 석영은 이에 평행하게 관찰된다(Figs. 3c and 3d).

    석영안산암(KG1C)은 담갈색에서 담회색을 띠며 사장석, 석영, 흑운모, 불투명광물과 기질로 구성되어 있다. 사장석은 주로 세립의 자형으로 관찰되며 그 크기는 2-4 mm이고 견운모에 의해 변질되어 있다. 석영은 주로 2 mm 내외의 타형으로 관찰되며 흑운 모는 암갈색으로 녹니석에 의해 변질되어 있다.

    안산암(KG1D)은 암회색을 띠며 사장석, 휘석, 불 투명광물과 기질로 구성되어 있다. 사장석은 주로 세 립의 자형으로 관찰되며 그 크기는 1 mm 내외이고 견운모에 의해 변질되어 있다. 휘석은 주로 1 mm 내 외의 자형으로 관찰되며 불투명광물은 미립의 자형에 서 반자형이다. 그리고 기질은 미립의 운모류와 녹니 석에 의해 변질되어 있다.

    석영안산암(KG1E)은 담회색을 띠며 사장석, 석영, 불투명광물과 기질로 구성되어 있다. 사장석은 주로 세립의 자형으로 관찰되며 그 크기는 2-4 mm이고 견 운모에 의해 변질되어 있다. 석영은 주로 2 mm 내외 의 타형으로 관찰되며 불투명광물은 반자형에서 타형 으로 그 크기는 1-3 mm이다. 그리고 기질은 운모류 와 녹니석에 의해 변질되어 있다.

    유문암(KG1F)은 담갈색과 담회색 기질로 구성된 유동구조가 잘 관찰되며 세립의 석영, 사장석, 정장 석, 불투명광물로 구성되어 있다. 석영은 2 mm 이내 의 타형으로 관찰되며 알바이트 쌍정을 보이는 사장 석은 세립의 자형으로 그 크기는 1-2 mm이며 견운모 에 의해 변질되어 있다. 불투명광물은 0.5 mm 내외 의 타형으로 관찰되며 기질은 미립의 운모류에 의해 변질되어 있다(Figs. 3e and 3f).

    안산암(KG2)은 오봉산층의 일원으로서 암회색에서 회색을 사장석, 불투명광물과 유동구조를 보이는 기 질로 구성되어 있다. 사장석은 주로 중립에서 세립의 자형으로 관찰되며 그 크기는 2-4 mm이고 일부는 견 운모에 의해 변질되어 있다. 불투명광물은 주로 1 mm 내외의 타형으로 관찰되며 기질은 운모류와 녹 니석에 의해 변질되어 있다(Figs. 3g and 3h).

    오봉산층에 속하는 반정질안산암(KG3)은 암회색을 띠고 선명한 유동구조를 보이며 사장석, 휘석, 불투 명광물과 기질로 구성되어 있다. 사장석은 주로 세립 의 자형으로 관찰되며 그 크기는 2-4 mm이고 견운모 에 의해 심하게 변질되어 있다. 휘석은 주로 2 mm 내외의 자형으로 관찰되고 운모류에 의해 변질되어 있으며 불투명광물은 1 mm의 내외의 타형으로 관찰 된다.

    화산암에 대한 K-Ar법 연대측정결과

    구례지역의 백악기층에 대한 K-Ar법 절대연대측정 은 화산암력 6시료와 안산암과 반상안산암 각각 1시 료를 대상으로 수행되었으며 그 결과는 Table 1과 같 다. 본 연구에서 가장 오래된 화산암은 석영과 사장 석 반정을 포함하는 석영안산암(KG1C와 KG1E)이며 그 값은 각각 118.3±2.3Ma (1σ)로 전기 백악기의 앞티안(Aptian)에 속한다. 이 연구에서 밝혀진 가장 젊은 화산암은 토금층을 피복하는 반정질안산암(KG3) 으로 그 값은 74.2±1.5Ma (1σ)로 후기 백악기의 캄 파니안(Campanian)에 속한다. 공룡알과 공룡뼈를 포 함하는 토금층을 피복하는 안산암(KG2)에 대한 KAr 전암연대는 83.9±1.6Ma (1σ)로 후기 백악기의 산토니안(Santonian)에 속한다. 그리고 토금층 하부에 분포하는 금정리역암층에서 채취된 안산암(KG1A와 KG1D)은 각각 99.9±1.9Ma (1σ)와 70.8±1.4Ma (1σ) 로 전기 백악기 알비안(Albian)과 후기 백악기 마스 트리크티안(Maastrichtian)에 해당된다. 그러나 후기 백악기에 해당하는 70.8±1.4Ma는 이 층을 피복하는 안산암(KG2와 KG3) 보다 더 젊은 지질연대를 보이 는 등 야외지질조사 결과에 불일치하므로 논의에서 제외한다. 석영안산암과 유문암은 각각 103±2.0 Ma (1σ)와 102.5±2.0Ma (1σ)로 전기 백악기 알비안(Albian) 에 속한다.

    논 의

    금정리역암층에서 관찰되는 화성활동

    본 연구를 통하여 문척면지역에 분포하는 금정리역 암층에서 확인된 가장 오래된 화산암역은 118.3±2.3 Ma로 전기 백악기에 속하는 앞티안에 해당하는 석영 안산암이다. 그리고 두 번째로 오래된 지질연대군은 석영안산암, 유문암, 안산암으로 구성된 화산암이며 그 값들은 99.9-103.6Ma로 전기 백악기에 속한다. 이 지질연대는 본 연구지역에서 가까운 해남군 화원 반도지역에 분포하는 화원현무암의 K-Ar 전암연대 (102-103Ma)에 대비된다(Kim and Nagao, 1992). 공 룡뼈와 공룡알을 포함하는 토금층을 피복하는 안산암 은 83.9±1.6Ma로 백악기 후기에 속하는 산토니안 (Santonian)이다. 이 지질연대는 옥천습곡대 서남부에 속하는 해남 우항리지역에 분포하는 황산석영안산암 (84-86Ma), 화순 서유리지역의 역암층에 함유된 화 산암(82Ma), 압해도지역의 역암층에서 발견된 화산 암력(83-85Ma), 그리고 여수시 적금도지역에서 확인 된 화산암력(81Ma)과 대비된다(Kim and Kang, 2012; Kim and Nagao, 1992; Lee et al., 2012; Park et al., 2003). 이 연대는 후기 백악기 캄파니안에서 코니시안에 속하며 옥천습곡대 서남부지역에서 가장 빈번하게 보고되고 있다. 연구지역에서 가장 젊은 지 질연대를 보이는 반상질안산암은 74.2±1.5Ma로 후 기 백악기에 속하며 압해도지역에 분포하는 산성화산 암(75-77Ma), 진도와 해남지역에 널리 분포하는 진 도유문암(73-76Ma), 그리고 여수시 사도지역에 분포 하는 응회암(73Ma)에 대비된다(Kim and Nagao, 1992; Lee et al., 2012; Park et al., 2003).

    본 연구지역에 분포하는 금정리역암층과 오봉산층 에서 발견되는 다양한 시기와 성분을 갖는 화산암은 이 지역에서 118Ma부터 74 Ma까지 유라시아판과 태 평양판의 충돌에 의한 활발한 화성활동이 지속적으로 진행되었음을 알려준다(Cho et al., 2011; Kang et al., 2008; Kim, 2008; Kim et al., 1993; Kim and Kang, 2012; Shin and Nam, 1993). 옥천습곡대 서남 부지역에서 소위 경상분지의 화산활동(119-70Ma)과 일치하는 전기 백악기부터 후기 백악기까지 활발한 화산활동이 지속적으로 진행되었음을 지시한다. 그리 고 이 연구에서 밝혀진 전기 백악기의 앞티안 연대 (118Ma)는 한반도를 포함한 동아시아지역의 화성활 동사를 재정립하고 대비하는데 중요한 자료가 될 것 으로 기대된다.

    백악기층의 퇴적시기와 공룡의 활동시기

    한반도지역에서 빈번하게 관찰되는 공룡 관련 화석 의 지질시대를 결정하기 위한 노력은 몇몇 연구자들 에 의해서 진행되고 있다(Kim and Kang, 2012; Kim et al., 2003; Kim et al., 2008a; Park et al., 2003). 본 연구지역에서 토금층을 피복하는 안산암과 반상질 안산암의 절대연대는 각각 83.9±1.6, 74.2±1.5 Ma이며 그 결과는 후기 백악기의 캄파니안의 화성활동 산물 임을 시사한다. 이 지질연대는 공룡알과 공룡뼈 화석 을 포함하는 토금층의 퇴적시기와 공룡의 활동시기를 지시하는 최소지질연대를 의미하기 때문에 지질학적 으로 중요한 의미를 갖는다. 그러나 토금층은 하부의 금정리역암층을 정합으로 덮고 있으며, 금정리역암층 에서 발견되는 가장 젊은 화산암 역의 지질연대는 99.9±1.9Ma이다. 이 연대는 본 역에 분포하는 토금 층의 퇴적시기와 공룡들의 활동시기를 지시하는 최대 지질연대로서 그 의미를 갖는다. 즉, 이 연구에서 밝 혀진 공룡들의 활동시기는 84Ma에서 100 Ma로 제 한할 수 있다. 본 역에서 이암, 역질 이암 및 역암 등과 동시퇴적구조를 보이면서 발견되는 공룡알 화석 은 생성시기를 좁게 한정하기에 적합한 화석은 아니 지만 중생대를 지시하는 표준화석임에는 더 논의할 필요가 없다고 사료된다(Kim, 2008). 최근에 Kim et al. (2003)에 의해서 밝혀진 해남 우항리층에서 관찰 되는 공룡, 익룡, 물갈퀴새발자국들의 족흔화석의 형 성시기는 78-81 Ma로 캄파니안에 해당한다. 또, 보성 지역의 선소층에서 확인된 공룡알을 포함하는 라필리 응회암과 필봉응회암의 지질시대는 각각 81.1±1.4와 81.0±2.4Ma로 오차범위 이내이며 거의 동시대 지층 으로 확인되었다(Kim et al., 2008a). 최근에 천연기 념물 535호로 지정된 전남 압해도지역에서 발견된 수각류 공룡알 둥지의 지질시대는 79Ma에서 83 Ma 사이로 해석되었다(Lee et al., 2012). 그리고 시화호 지역에 분포하는 공룡알화석의 최대지질연대를 밝히 기 위하여 공룡알과 동시퇴적구조를 보이는 9개의 화산암역을 대상으로 전암을 이용한 K-Ar법 절대연 대측정이 수행되었으며 그 값은 97Ma이다. 이 연구 에서 밝혀진 97Ma는 시화호층의 퇴적시기와 공룡들 의 활동시기가 적어도 후기 백악기임을 밝히는 중요 한 지질학적 의미를 갖는다(Kim, 2008). 그리고 여수 지역의 경상누층군에서 발견되는 공룡들의 활동시기 는 최대 73Ma에서 최소 65Ma로 밝혀졌다(Park et al., 2003).

    옥천습곡대와 영남육괴 서남대에 속하는 여수, 화 순, 보성, 해남, 그리고 압해도지역에서 관찰되는 공 룡 관련 화석지는 예외 없이 후기의 두꺼운 화산암 과 응회암층에 의해 덮이고 그 이후에는 공룡관련 화석이 발견되지 않는다. 이는 소규모 독립적으로 형 성된 호수를 중심으로 공룡들의 서식지가 형성되었고 후기의 활발한 화산활동으로 분출한 화산재와 용암류 에 의해 호수들은 메워지고 그 결과 공룡들의 서식 지가 파괴된 것으로 사료된다(Kim and Kang, 2012; Lee et al., 2012). 그리고 전남지역에서 발견된 공룡 화석관련 자료와 보고된 지질연대를 종합적으로 검토 해 볼 때 지금까지 밝혀진 절대연대측정 결과는 구 례지역에서 활동했던 공룡들의 활동시기는 해남 우항 리층, 보성 선소층, 그리고 압해도지역의 백악기층에 서 관찰된 그것들 보다 더 오래되었을 가능성을 시 사한다.

    결 론

    1. 구례지역에 분포하는 백악기층은 선캄브리아기 미그마타이트질편마암과 화강암질편마암을 기저로 이 를 부정합으로 덮는 후기 백악기의 구례층군과 상기 의 모든 암층을 피복하는 후기 백악기의 화산암류로 구성된다.

    2. 구례층군은 하부로부터 사암으로 구성된 수평리 층, 역으로 이루어진 금정리역암층, 셰일과 이암으로 이루어지며 공룡알과 공룡뼈를 포함하는 토금층으로 구분되고 이 층을 피복하는 오봉산층은 하부로부터 산 성응회암, 안산암과 응회회류로 구성되어 있다. 금정리 역암층에서 관찰되는 화산암은 렌즈상의 역암과 역질 사암층의 역으로 발견되며 그 직경은 5-25 cm이다.

    3. 금정리역암층에 포함된 화산암역을 대상으로 6 개의 시료에 대하여 K-Ar 전암연대 측정을 실시하였 으며, 그 결과 전기 백악기의 앞티안(118.3±2.3Ma), 알비안(103.6±2.0, 102.5±2.0, 99.9±1.9Ma)에 속한다. 연구지역의 백악기층을 피복하는 안산암과 반상안산 암 시료에 대하여 동일 조건으로 K-Ar법 전암연대를 측정하였으며 그 결과는 각각 캄파니안(83.9±1.6, 74.2±1.5Ma)에 속한다.

    4. 토금층의 퇴적시기와 공룡의 활동시기는 84-100 Ma 사이이며 이 결과는 공룡알을 포함하는 보성 선 소층의 퇴적시기(81Ma), 공룡, 익룡 및 물갈퀴 새발 자국을 포함하는 해남 우항리층의 형성시기에 대한 지질연대(79-81Ma), 그리고 압해도지역에 분포하는 수각류 공룡알둥지의 형성시기(77-83Ma)에 비교하면 다소 오래되었을 가능성이 있다.

    5. 구례지역의 백악기층에서 확인되는 다양한 지질 시대와 성분을 갖는 화산암은 이 지역에서 전기 백 악기(118Ma)부터 후기 백악기(74Ma)까지 유라시아 판과 태평양판의 충돌에 의한 활발한 화산활동이 진 행되었음을 시사한다. 이 지질연대는 한반도 남부지 역에서 보고된 경상누층군의 화산활동 시기와 일치한 다. 그리고 이 자료는 시코테-알렌(극동 러시아), 북 한, 중국 및 일본지역의 중생대 화산활동과 지체구조 운동을 대비하고 고환경을 복원하는데 이용할 수 있 을 것으로 기대된다.

    Figure

    The simplified geologic map showing the locations of sampling sites.

    (a) Subparallel stratification of Cretaceous Geumjeongri Conglomerate at Geumjeongri, (b) Geumjeongri Conglomerate.

    (a) Andesite (KG1A), (b) Microphotographs of andesite (cross nicol, ×50), (c) Dacite (KG1B), (d) Microphotographs of andesite (cross nicol, ×50), (e) Rhyolite (KG1F), (f) Microphotographs of andesite (cross nicol, ×50), (g) Andesite (KG2), (h) Microphotographs of andesite (cross nicol, ×50).

    Table

    K-Ar ages for the volcanic rocks in Cretaceous strata of Gurye area

    Reference

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