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ISSN : 1225-6692(Print)
ISSN : 2287-4518(Online)
Journal of the Korean earth science society Vol.42 No.1 pp.55-64
DOI : https://doi.org/10.5467/JKESS.2021.42.1.55

Occurrence and Identification of Tephra Layers found in the Ulsan area, Southeastern Korea

Cheong-Bin Kim1, Young-Seog Kim2, Hyoun Soo Lim3*
1Department of Phycics Education, Sunchon National University, Suncheon 57922, Korea
2Department of Earth & Environment Sciences, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
3Department of Geological Sciences, Pusan National University, Busan 46241, Korea
*Corresponding author: tracker@pusan.ac.kr Tel: +82-51-510-2251
February 18, 2021 February 22, 2021 February 23, 2021

Abstract


Tephrochronology is the study of tephra layers to correlate and date geologic events. As tephra layers can be used as time-markers, they are essential for the dating of Quaternary deposits. In this study, two types of tephra layers were found in the upper and lower parts of marine terrace deposits distributed in the Sanha-dong and Jeongja-dong, Ulsan areas. Based on the morphological features of glass shards, refractive indices, major element compositions, and similarity coefficients, the upper and lower tephras were identified as AT (ca. 25 ka) and Ata (ca. 105-110 ka) tephra, respectively. To the best of our knowledge, this is the first official report of Ata tephra on terrestrial deposits in Korea. These results are expected to aidin the research of the Quaternary paleoclimate, paleoenvironment, and active faults in the southeastern part of Korea.



한국 동남부 울산 지역에서 발견되는 화산재층의 산상과 동정

김 정빈1, 김 영석2, 임 현수3*
1순천대학교 물리교육과, 57922, 전라남도 순천시 중앙로 255
2부경대학교 지구환경과학과, 48513, 부산광역시 남구 용소로 45
3부산대학교 지질환경과학과, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길 2

초록


화산재연대학은 화산재층을 지질학적 사건과 대비하거나 연대를 측정하는 연구이다. 화산재층은 건층으로 사용 될 수 있기 때문에 제4기 퇴적층의 연대측정에 매우 중요하다. 이번 연구에서는 울산의 산하동과 정자동 지역에 분포 하는 해안단구 퇴적층의 상하부에서 두 종류의 화산재가 발견되었다. 화산유리의 형태학적 특징과 굴절률, 주원소조성 과 상관계수 분석을 통해 상부와 하부의 화산재는 각각 약 25 ka 전에 분출한 AT 화산재와 약 105-110 ka 전에 분출한 Ata 화산재로 밝혀졌다. Ata 화산재는 한국의 육상퇴적층에서 공식적으로 처음 보고되는 것이다. 이번 연구결과는 향후 한국의 제4기 고기후와 고환경 및 한국 동남부의 활성단층 연구에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.



    Ministry of Trade, Industry and Energy(Ministry of Trade, Industry and Energy, Korea)
    Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning(KETEP)
    No. 20201510100020

    서 론

    화산재(tephra) 층은 화산 분출 시 화산쇄설성 물질 들이 바람에 의해 이동되어 퇴적된 층으로 화산으로 부터 최대 수천 km 떨어진 곳까지 운반될 수 있다. 화산재는 해양과 육상 등 퇴적환경에 관계없이 지질 학적으로 동일한 시기에 쌓이기 때문에 건층(keybed or time-marker)으로 간주할 수 있어 층서대비나 지 질연대 측정에 유용하게 이용된다.

    최초의 화산재 연구는 챌린저호를 이용한 대양저 탐사에서 시작되었으며, Murray and Renard (1884) 는 세립질 심해퇴적물들 중 많은 양의 퇴적물들이 화산재의 변질에 의해서 형성된 것으로 보고하였다. 화산재를 이용한 본격적인 시간층서 연구는 Bramlette and Bradley (1941)에 의해서 북대서양지역에서 시작 되었다. Worzel (1959)은 남미와 동 적도 태평양 부 근에 광역적으로 분포하는 화산재층을 Worzel ash라 명명하고 구체적인 화산재 시간 층서를 확립시켰다. 1970년대 접어들면서 화산재에 대한 지화학적 분석 과 광물학적 분석이 시도되었다(Bowles et al., 1973;Huang and Watkins, 1976). 또한 화산활동에 의한 전지구적인 기후변화연구도 이 시기와 함께 논의되었 다(Bary, 1976;Pollack et al., 1976). 1980년대에는 화산재층들의 퇴적기작에 대한 연구가 주를 이루었다 (Carey and Sparks, 1986; Spark et al., 1980).

    화산재연대학(tephrochronology)은 퇴적물 내의 화 산재층을 연대측정에 이용하는 분야이다. 화산재층은 오르도비스기(e.g., Kolata et al., 1996)에서부터 현생 까지 여러 지역에서 발견되고 있지만, 화산재연대학 은 주로 광역(regional) 화산재층이 분포하는 지역에 서 적용할 수 있다. 따라서 주된 연구지역은 북미, 유럽, 일본, 동아프리카, 뉴질랜드, 남태평양 및 남극 등이다(Lim et al., 2006).

    그 동안 한국의 화산재 연구는 주로 동해 해양퇴 적물(e.g., Chun et al., 1997, 1998, 2004;Park et al., 2003)을 중심으로 이루어졌지만, 육상에서도 Aira-Tanzawa (AT) 화산재가 처음 보고된 후 지속적 으로 연구되고 있다(e.g., Yi et al., 1998;Danhara et al., 2002;Lim et al., 2006). 일본 학자들의 기존 연 구에 따르면 한반도에서 AT이외에도 K-Ah와 Aso-4 화산재 등 일본 큐슈 기원의 여러 화산재층이 산출 되어야 하지만, 지금까지 한국의 육상퇴적층에서 공 식적으로 보고된 화산재층은 AT 화산재가 유일하다. 이 연구에서는 한반도 동남부 울산 지역 단구퇴적층 에서 AT 화산재와 함께 발견된 Ata 화산재의 산상과 굴절률, 주원소조성 등에 대한 연구를 수행하였다. 기존에 Ata 화산재에 대한 학회발표가 있었지만 (Inoue et al., 2002) 논문으로 보고되지 않았기 때문 에, 이는 공식적으로 한반도 육상 퇴적층에서 Ata 화 산재에 대한 최초의 보고이다.

    연구지역

    울산 북구 산하동 제2단구층(QT-3)

    산하동 제2단구층는 행정구역상으로 울산광역시 북구 산하동 일대에 해안선을 따라 길게 발달하는데 자동차 극장입구에서 서남쪽으로 50 m 거리에 위치하 며 해발고도는 약 16 m, 위경도는 각각 N35°37'59.4'' 와 E129°26'20.8''이다(Fig. 12). 제2단구층은 산하 동 일대에서 해안선을 따라 길이 1,000 m, 폭 200- 300 m의 단구층이 계단식으로 발달되어 있다. 이 지 역은 제3기의 화산암 기반암을 부정합으로 덮는 제4 기층으로 구성되어 있다. 연구단면은 하부에서 상부 로 제2단구층의 해빈력을 포함하는 역질모래층, 역질 이암층, 토탄층, 역질머드층과 역질모래층, 함력토탄 층, 역질머드층 및 회색머드층으로 구분된다. 이 단 면에서 하부에 해당하는 해빈력은 직경 0.5-3.0 cm의 원형에서 아원형의 역들로 구성되며 층의 연속성과 분급은 매우 양호하다. 역질머드층은 해빈력을 포함 하는 회색머드층으로 토탄층과 역질모래층의 중간에 서 관찰되며, 층의 두께는 약 20-25 cm이고 연속성도 양호한 편이다. 식물의 뿌리 및 줄기 등이 다양하게 관찰되는 토탄층은 역질머드층 위에 쌓이며, 층후는 약 50 cm이고, 그 연속성도 대체로 양호하다. 역질머 드층과 역질모래층은 전형적인 쇄설류에 의한 퇴적층 이며, 층의 연속성, 분급 및 암상의 변화가 다양하게 관찰된다. 함력토탄층은 역질머드층 내에 토탄층을 기질로 직경 2-5 cm의 각력을 포함하며, 10 cm 내외 의 층후를 보이고 그 연속성은 불량한 편이다. 역질 머드층은 토탄층을 피복하며, 층의 두께는 100-120 cm에 이른다. 본 암상은 머드층을 기질로 직경 2-10 cm의 각력으로 구성되며, 역의 성분은 안산암질현무 암, 안산암, 화강암 및 백악기 셰일 등으로 구성된다. 회색머드층은 역질머드층을 정합으로 피복하며 층의 두께는 20-30 cm에 이르며, 그 연속성도 양호하다. 시료채취는 하부의 역질머드층에서부터 회색머드층까 지 5 cm 간격으로 채취하였다(Fig. 2a).

    울산 북구 정자동 제2단구층(QT-49)

    정자동 제2단구층은 행정구역상으로 울산광역시 북구 정자동에 속하고 벽산블루밍아파트와 모텔 사이 개천의 언덕 사면에 위치한다. 이 지점에 대한 정확 한 위경도는 각각 N35°37'12.8''와 E129°26'50.1''이며 해발고도는 약 13 m이다(Fig. 12). 정자동 제2단 구층은 정자동 일대에서 해안선을 따라 길이 500 m, 폭 200-300 m의 계단식으로 발달하며, 대부분은 주거 지와 경작지로 이용되고 있다. 이 지역은 제3기의 현 무암질안산암을 기반암으로 이를 부정합으로 덮는 제 4기층으로 구성된다. 연구지역의 퇴적층은 하부에서 상부로 해빈력을 포함하는 역질모래층, 토탄층, 사질 머드과 역질머드층, 고토양층 및 탄질머드층으로 구 분된다. 해빈력을 포함하는 역질모래층은 원마도와 분급이 양호한 직경 0.3-2 cm 크기의 역을 포함하며 층의 연속성이 좋다. 역의 종류는 주로 안산암, 현무 암질안산암 및 응회암이다. 역질모래층을 피복하는 토탄층은 층의 연속성이 양호하고 그 두께는 약 30 cm에 이른다. 두 층의 경계에는 5-10 cm 내외의 함 력토탄층이 관찰되며, 이층은 상하부와 점이적인 경 계를 보인다. 사질머드와 역질머드층은 1-6 cm 크기 의 각력을 포함하며, 층의 연속성과 분급은 대체로 불량하고 층의 두께는 약 70 cm 내외이다. 고토양층 은 역질머드층을 피복하며, 층의 연속성은 양호하고 그 두께는 20 cm이다. 최상부에 해당하는 탄질머드층 은 고토양층을 피복하며, 식물의 줄기 및 뿌리의 흔 적을 포함하고 그 층후는 약 20 cm이다. 시료채취는 5 cm 간격으로 각각 약 2 kg 채취하였다(Fig. 2b).

    연구방법

    연구지역 제4기 퇴적층 단면에서 채취한 시료는 실험실에서 초음파 세척 후 건조시켰다. 건조된 시료 는 체질(sieving)을 통해 모래 크기 입자를 분리한 후 비중 2.4의 SPT (sodium polytungstate) 용액으로 중 액분리 하여 석영과 장석, 기타 중광물류를 제거하고 비중이 낮은 입자들을 세척한 후 건조시켰다. 건조된 시료는 실체현미경 관찰을 통해 화산유리(volcanic glass)를 확인하고 수작업(handpicking)으로 분리했다. 분리한 화산유리는 실체현미경 하에서 관찰한 후 형 태와 색, 크기 등을 기재했다.

    화산유리의 굴절률 측정은 일본 Kyoto Fission Track Company에 의뢰하여 귤절률 자동측정장비 (Refractive Index Measuring System: RIMS)로 측정 했다. RIMS는 수화(hydration)에 의한 영향을 없애고 온도와의 관계를 이용하여 매우 정확하게(±2×10−4) 굴절률을 측정하는 장비이다(Danhara et al., 1992;Nakamura et al., 2002).

    화산유리의 주원소 조성을 확인하기 위해 전자현미 분석을 실시했다. 분석을 위해 분리한 화산유리 시료 들을 에폭시를 이용하여 마운팅한 후 연마편을 제작 했다. 다이아몬드 페이스트를 이용하여 15, 3, 1 μm 순서로 연마한 후 탄소코팅을 실시했다. 전자현미분 석은 서울대학교 기초과학공동기기원의 3-채널파장 분산형 전자현미분석기(EPMA: electron probe micro analyzer) JEOL JXA-8900R를 이용했다. 분석조건은 가속전압 15 kV, 빔전류 30 nA, 빔 직경 5 μm, 피크 측정시간 10초씩 3회 및 배경 측정시간 5초씩 2회였 다. EPMA 분석은 시료 당 10개씩 수행했으며, 분석 값은 100 wt.%로 환산하여 사용했다. 화산재의 동정 을 위해 화산유리의 주원소 조성을 이용하여 상관계 수(similarity coefficient: SC)를 계산했다.

    연구결과

    화산재의 산출 양상과 형태

    산하동에서 화산재는 하부의 토탄층(QT-3-24, QT- 3-23, QT-3-22)과 상부의 사질머드층과 회색머드층 (QT-3-4, QT-3-3, QT-3-2)에서 발견되었다. 그 산출양 은 QT-3-24, QT-3-23, QT-3-22에서 각각 1.21, 0.70, 0.51% 그리고 QT-3-5, QT-3-4, QT-3-3, QT-3-2에서 각각 0.31, 0.51, 0.75, 0.53%이다. 실체현미경과 주 사전자현미경(SEM) 관찰 결과 두 층에서 발견된 화 산유리(volcanic glass shards)들은 bubble-wall과 pumiceous 형태가 모두 관찰되며, 전반적으로 bubble-wall 형태 가 우세한 특징을 보인다(Fig. 3). 일부 시료에서는 화산유리와 함께 각섬석과 베타석영 등이 관찰되었다. 토탄층에서 발견된 화산재는 상부에서 발견된 것에 비하여 더 세립이거나 현저한 융식작용의 흔적을 보 인다. 토탄층이 머드층에 비해 화산재의 보존에 유리 한 환경임을 고려할 때 이는 시대적으로 더 오래되 었을 가능성을 지시한다.

    정자동에서 화산재는 하부의 토탄층(QT-49-2, QT- 49-3)과 상부의 고토양층 및 탄질머드층(QT-49-8, QT-49-9, QT-49-10)에서 발견되었다. 화산재의 산출 량은 QT-49-2, QT-49-3에서 각각 0.09, 0.20%, 그리 고 QT-49-8, QT-49-9, QT-49-10에서 각각 0.22, 0.39, 0.15%이다. 화산유리의 형태와 함께 산출되는 광물 조성은 산하동 시료와 유사한 특징을 보인다.

    화산유리의 굴절률

    산하동(QT-3)과 정자동(QT-49)의 화산재가 산출되 는 상하부층에서 각각 10개의 투명한 bubble-wall type 화산유리에 대해 굴절률을 측정했다. 산하동의 하부 토탄층인 QT-3-24에서 산출된 화산유리의 굴절 률 범위는 1.510-1.512이며, 평균은 1.511이다(Table 1). 상부 QT-3-3에서 산출된 화산유리의 굴절률 범위 는 1.498-1.502이며, 평균값은 1.500이다. 정자동의 하부 QT-49-3과 상부 QT-49-9에서 분리된 화산유리 의 굴절률은 각각 1.508-1.510 (평균 1.509)과 1.498- 1.502 (평균 1.500)으로 구해졌다(Table 1).

    화산유리의 주원소조성과 상관계수(similarity coefficient: SC) 분석 결과

    산하동(QT-3)과 정자동(QT-49)의 화산재가 산출되 는 상하부층에서 분리한 화산유리에 대한 EPMA 분 석을 통해 주원소(SiO2, Al2O3, FeO, K2O, Na2O, MnO, CaO, MgO,TiO2) 조성을 얻었다. 분석결과 는 Table 2에 제시하였다. 두 곳의 상부층과 하부층 에서 산출되는 화산재의 SiO2 함량은 각각 약 78% 와 74%에 해당하며, 다른 주원소들도 상부층과 하부 층끼리 유사한 함량을 보이는 것으로 나타난다. 분석 결과를 TAS 도표에 도시한 결과 모든 화산재는 유 문암질 조성을 보이는 것으로 밝혀졌다(Fig. 4). 또한 상부층과 하부층의 시료들이 거의 유사한 위치에 도 시되기 때문에 같은 기원의 화산재일 가능성을 지시 한다.

    화산재의 기원을 보다 정확하게 동정하기 위해 정 량적인 비교가 가능한 상관계수를 이용했다. 상관계 수는 아래와 같은 식으로 계산했다(Borchardt et al., 1972;Sarna-Wojcicki et al., 1987).

    d ( A , B ) = i = 1 n R i n

    • d(A,B)= d(B,A)= similarity coefficient for comparison between sample A and B,

    • i = element number,

    • n = numer of elements,

    • Ri=XiA/XiB if XiB≥ XiA; otherwise XiB/XiA,

    • XiA = concentration of element i in sample A, and

    • XiB = concentration of element i in sample B.

    상관계수를 계산할 때 각원소의 함량비나 분석에 따른 오차, 풍화에 의한 영향 등을 고려하여 각 주원 소별로 가중치를 적용한다. 이번 연구에서는 상대적 으로 함량이 낮은 MnO, MgO, TiO2에 대해서는 0.25의 가중치를 적용했고, 퇴적환경에서 매우 유동 적이며 지화학적 환경에 따라 함량변화가 심한 Na2O 는 계산에서 제외했다(Cerling et al., 1985;Sarna- Wojcicki and Davis, 1991;Rieck et al., 1992;King et al., 2001). 상관계수 계산 결과는 Table 3에 제시 했다. 산하동과 정자동의 상부층에서 산출되는 화산 재 사이의 상관계수는 0.99이며, 이들은 AT 화산재 와 0.96의 상관계수를 갖는다. 반면 산하동과 정자동 의 하부 토탄층에서 산출되는 화산재 사이의 상관계 수는 0.98이며, 이들은 Ata 화산재와 각각 0.97과 0.96의 값을 보인다. 따라서 두 곳의 상부층과 하부 층에서 산출되는 화산재는 각각 일본의 AT 화산재와 Ata 화산재에 해당하는 것으로 해석된다.

    토 의

    화산재층의 동정과 기원지 해석

    화산재층의 연대측정은 일반적으로 화산재층에 포 함되어 있는 유기물을 이용하여 방사성탄소연대를 측 정하는 것이다. 하지만 시료의 오염여부와 퇴적물의 연속성 문제 등으로 탄소연대측정이 어려울 경우가 많고, 또한 화산재층의 연대가 탄소연대측정의 한계 (radiocarbon barrier, >50 ka)를 넘는 경우에는 핵분 열비적연대측정(fission-track dating, Westgate and Briggs, 1987)이나 Ar-Ar 연대측정을 이용하기도 하 지만 신뢰도가 높은 연대측정 결과를 얻기 어렵다. 따라서 실제로 화산재층의 동정에는 화산유리의 굴절 률과 지화학조성, 수반광물의 종류 등을 사용하고 있 다. 특히, 한국의 육상퇴적물에서 산출되는 화산재들 은 일본 큐슈 지역에서 기원된 것들이 대부분이므로 화산유리의 굴절률과 주원소조성을 이용한 상관계수 를 이용하는 방법이 바람직하다(Lim et al., 2006).

    울산 산하동과 정자동의 상부층에서 산출되는 화산 유리의 굴절률은 모두 1.500의 평균값을 가지며, 하 부층의 경우 1.511과 1.509의 값을 가진다(Table 1). 일본 AT와 Ata 화산재의 화산유리 굴절률 범위가 각 각 1.498-1.501, 1.508-1.512이므로 상부층과 하부층 에서 발견된 화산재는 각각 AT와 Ata 화산재에 대비 된다고 할 수 있다.

    EPMA 분석을 통해 구한 화산유리의 주원소조성은 산하동과 정자동의 상부층과 하부층끼리 거의 유사한 경향을 보이며, 모두 유문암질 조성을 갖는 것으로 나타난다(Table 2, Fig. 4). 분석값들은 TAS 도표상에 서 전체적으로 AT 및 Ata 화산재의 화학조성과 유사 한 위치에 도시되지만 보다 정량적인 비교를 위해 상관계수를 이용했다. 상관계수를 이용하여 화산재를 동정할 경우 일반적으로 두 시료에 대한 상관계수 값이 0.95 이상이며 층서적으로 잘 일치한다면 동일 한 기원의 화산재로 판정한다(Sarna-Wojcicki and Davis, 1991;Busacca et al., 1992;Hallett et al., 2001;King et al., 2001). 이번 연구에서는 산하동과 정자동의 상부층과 하부층에서 산출되는 화산재층이 각각 일본의 AT 화산재와 Ata 화산재에 해당하는 것 으로 밝혀졌으며, 이들의 상관계수는 0.96-0.99 범위 의 값을 보이므로 신뢰도가 높은 것으로 판단된다.

    AT 화산재와 Ata 화산재

    AT 화산재는 후기 플라이스토세에 일본 큐슈 남부 의 아이라 칼데라에서 분출한 유문암질 화산재로 일 본과 한국 주변의 육상 및 해양퇴적물에 폭넓게 분 포하여 플라이스토세 후기에 형성된 광역화산재 중에 서 가장 뚜렷한 건층으로 사용된다(Machida and Arai, 1976;1983;1992;Machida, 1999). AT 화산재 의 연대규명을 위해 지금까지 100회 이상의 방사성 탄소연대측정이 실시되었으며, 그 결과 아이라 칼데 라의 분출시기는 약 25 ka로 알려졌다(Matsumoto et al., 1987;Murayama et al., 1993;Miyairi et al., 2004). AT 화산재는 한국의 육상에서 가장 흔하게 발견되는 화산재이며, 특히 제4기지질학 분야와 구석 기고고학 분야에서 많이 사용되고 있다(Yi et al., 1998;Danhara et al., 2002;Lim et al., 2006). AT 화산재는 소위 토양쐐기층(soil-wedge layer)의 직상 부와 쐐기 충진물에서 산출되는 것으로 알려져 있다 (Lim et al., 2006, 2007).

    Ata 화산재는 큐슈 남부의 가고시마만 남쪽 끝부분 에서 Ata 칼데라의 폭발에 의해 분출한 것으로 보고 되었으며, 특히 넓게 분포하는 해안단구의 층서대비 에 유용한 건층으로 사용되었다(Machida, 1999). Ata 화산재는 유문암질 조성의 화산유리와 휘석, 각섬석 등의 중광물로 구성되어 있으며, 분출시기는 전자자 기공명(electron spin resonance)과 열루미네선스 (thermoluminescence), K-Ar 연대측정 결과에 의해 약 105-110 ka로 보고되었다(Machida and Arai, 1992). Ata 화산재의 분포지역은 정확하지 않지만 화 구로부터 북동쪽으로 약 500 km 거리에 위치하는 지 역에서도 발견되는 것으로 알려져 있다. 기존 연구에 따르면 Ata 화산재의 분포지역은 한반도의 부산 인근 까지 산출될 수 있는 것으로 보고되었으나(Machida, 1999), 이번 연구로 인해 Ata 화산재의 분포범위는 최소 북쪽으로 40 km 이상 더 확장되었다.

    화산재의 이차퇴적 가능성

    화산재층을 층서대비나 연대측정에 이용하기 위해 서는 일차퇴적 기원이라는 전제가 필요하다. 만약 기 존에 쌓인 화산재층이 재동되어 다른 곳에 쌓인 이 차퇴적 기원이라면 건층으로서 의미가 없다. 따라서 화산재층의 연구에서 일차퇴적 또는 이차퇴적 여부를 결정하는 것은 매우 중요하지만, 실제로 이에 대한 판단은 쉽지 않다. 일차퇴적 기원임을 확인하기 위해 서는 층서적으로 문제가 없어야 하고, 동일 기원의 화산유리가 최소 수십 개 이상 산출되어야 한다. 그 동안 한국의 육상 고토양층에서 AT와 K-Ah, Aso-4 등의 여러 화산재층이 보고되었지만, 이와 같은 문제 로 AT 화산재층만 일차퇴적 기원으로 인정받아 왔다 (Lim et al., 2006). 울산 지역에서는 산하동과 정자동 의 제2단구층이 약 1.5 km 이상의 거리로 떨어져 있 지만 층서적으로 매우 유사한 형태를 보이고, 상부의 AT 화산재와 하부의 Ata 화산재 산출 양상이 동일하 며 분석에 필요한 충분한 양의 화산유리가 산출된다 는 것을 고려할 때 일차퇴적 기원일 가능성이 매우 높다고 판단된다.

    결 론

    한국 동남부 울산의 산하동과 정자동 지역에 분포 하는 해안단구 퇴적층의 상하부에서 두 종류의 화산 재가 발견되었다. 화산유리의 형태학적 특징과 굴절 률, 주원소 조성과 상관계수 분석을 통해 상부와 하 부의 화산재는 각각 약 25 ka 전에 분출한 AT 화산 재와 약 105-110 ka 전에 분출한 Ata 화산재로 밝혀 졌다. 또한 일련의 증거에 의해 두 화산재층 모두 일 차퇴적 기원으로 해석된다. Ata 화산재는 한국의 육 상퇴적층에서 공식적으로 처음 보고되는 것이며, 향 후 한국의 제4기 고기후 및 고환경, 활성단층 연구에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

    사 사

    본 연구는 산업통상자원부(MOTIE)와 한국에너지 기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구과제 입니다(No. 20201510100020).

    Figure

    JKESS-42-1-55_F1.gif

    Location map of the study area (QT-3 and QT-49).

    JKESS-42-1-55_F2.gif

    Photographs showing the sampling locations. (a) QT- 3, (b) QT-49.

    JKESS-42-1-55_F3.gif

    SEM microphotographs of the bubble-wall type glass shards. (a) AT tephra from QT-3, (b) Ata tephra from QT-3, (c) AT tephra from QT-49, (d) Ata tephra from QT-49.

    JKESS-42-1-55_F4.gif

    TAS diagram showing the chemical composition of volcanic glass shards from QT-3 and QT-49 sites. Note the rhyolitic composition of all tephra samples.

    Table

    Refractive index (RI) of volcanic glass shards separated from QT-3 and QT-49 sites

    Results of electron microprobe analysis of selected glass shards from QT-3 and QT-49 sites, and the representative chemical composition of AT and Ata tephra

    Similarity coefficient (SC) calculations comparing major element analysis of volcanic glass shards (after Borchardt et al., 1972)

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