영덕군의 지질

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경상북도 울진군, 봉화군, 영양군, 안동시, 청송군, 영덕군, 포항시의 지질 및 청송 유네스코 세계지질공원, 경북동해안 국가지질공원

본 문서에서는 경상북도 영덕군의 지질과 영덕군 내 소재하는 경북동해안 국가지질공원의 지질유산에 대해 설명한다.

개요[편집]

경상북도 영덕군은 거의 전 지역이 중생대의 퇴적 분지 경상 분지에 포함되어 영덕군의 지질은 대부분 중생대 백악기의 퇴적암-화산암 지층 경상 누층군 하양층군과 유천층군으로 구성되고 영덕군 영해면의 영해 분지와 영덕군 최남단에 포항 분지의 신생대 제3기 지층이 조금 분포하며 그 외에 트라이아스기의 각섬석 화강암과 쥐라기-백악기의 경정동층, 중생대의 화강암이 분포한다.[1]

영덕군 지역의 지질은 일본인 지질학자 노부히로 하타에(Nobuhiro Hatae, 波多江信廣)에 의해 처음으로 조사되었다. 그는 영덕군 지역의 대부분을 포함하는 1:5만 지질도 영덕 지질도폭과 영해 지질도폭(두 지질도폭은 동시에 발간되어 이하 "영덕-영해 지질도폭"으로 지칭한다.)을 발간하고, 영덕군 지역의 암석을 밑에서부터 편상 화강암, 시대 미상의 화전동층, 낙동통의 경정동층, 오늘날의 경상 누층군에 해당하는 신라통의 오천동층, 신양동층, 입봉 분암층, 불국사통(불국사 화강암류)의 화강암과 석영반암, 제3기 연일층군의 영해 역암층으로 구분하였다.[2] 그러나 장기홍 외(1990)가 영덕 지역의 경상계 지층을 울련산층,동화치층, 가송동층, 청량산 역암층, 오십봉 화산암층, 도계동층, 기사동층, 신양동층과 유천층군으로 구분하여[3] 현재는 오천동층이라는 지층명을 더 이상 사용하지 않고 이들 지층명을 사용한다.[4]

선캄브리아기[편집]

영덕군 내에서 선캄브리아기 암석은 영해면 동부 대진리, 사진리, 괴시리 지역에만 소규모로 분포한다. 이 암석은 영해 지질도폭(1937)에서 편상 화강암으로 명명되었으며 석영, 장석, 흑운모로 구성되고 드물게 백운모를 포함한다.[2] 강희철 외(2018)에 의하면 하부는 응회암이 변성된 녹색편암류, 상부는 니질암 기원의 변성퇴적암인 안구상 편마암과 호상 편마암이며 경상 누층군 울련산층 및 동화치층과 각각 충상단층 및 주향 이동 단층으로 접한다. 녹색편암류의 최하부 시료 저어콘에서 측정된 U-Pb SHRIMP 절대연령은 1841.5±9.6 Ma으로 고원생대 중기이다.[4]

경북동해안 국가지질공원 원생대 변성암[편집]

영덕군 영해면 대진리 영덕대게로 도로변에는 아래 사진과 같이 고원생대의 편마암이 밝은 부분과 어두운 부분이 교대로 나타나는 호상 구조를 보이며 드러나 있다.

경북동해안 국가지질공원, 영덕 대부정합

화전동층[편집]

화전동층(花田洞層 (かでんどうそう), Kwadendo Formation)은 영해-영덕 지질도폭에서 명명되었으며 영덕군 축산면 칠성리 칠성저수지 부근의 꽃밭마을[花田洞]과 조항리, 영해면 대리 일부 지역에 단층에 의해 극소규모로 노출된 결정편암 지층이다.[2]

트라이아스기 화성암[편집]

영덕 화강암[편집]

영덕 심성암체(Yeongdeok Plutonic Rocks) 또는 영덕 화강암은 영덕읍 중부와 지품면 북부, 축산면 서부, 영해면 서부, 창수면, 영양군 석보면에 걸쳐 넓게 분포하는 트라이아스기 화강암체이다. 이 화강암은 중립질 내지 조립질 흑운모 화강암으로 분류되며 대개 괴상이지만 연변부에서 미약한 엽리가 나타난다. 화강암체 내부에 양산 단층의 영향을 받은 것으로 추정되는 남-북 방향의 단층들이 다수 발달하나 단층에 의한 파쇄는 미약하다.[5]

Kim (1997)은 영덕 심성암체의 각섬암에서 칼륨-아르곤 연대 측정을 실시하여 238.2±5.4 Ma의 연대를 보고하였으며[6] 사공희 외(1999)는 238U-206Pb로 247.9±2.9 Ma, 235U-207Pb로 245.0±7.0 Ma의 연대를 보고하였다.[7] 정창식 외(2002)는 경상분지 동부 트라이아스기 심성암의 화학조성을 분석하였으며 영덕 화강암의 절대연령을 Rb-Sr 동위원소 분석으로 230 Ma, Sm-Nd 동위원소 분석으로 241±59 Ma로 추정하였다.[8] 사공희 외(2005)는 206Pb/238U 연대로 248.6 Ma, 244.5 Ma, 207Pb*/235U 연대로 246.9 Ma, 243.9 Ma을 보고하였다.[9]

우현동과 장윤득(2014)은 영덕 화강암의 각섬석 지압계를 사용하여 화강암의 정치(定置) 깊이가 암체 남동부 가장자리에서 지하 약 8.98 km, 암체 중심부에서 17.19 km, 평균 깊이는 13.03 km인 것으로 계산하였다.[5] 강희철 외(2018)는 249.1±2.3 Ma(트라이아스기)의 U-Pb SHRIMP 절대연령을 보고하였다.[4]


홍색 화강암[편집]

홍색 화강암(Pinkish Granite)은 영덕군 축산면 경정리 일대에서 경정동층과 부정합으로 접하며 축산면 남부에서 영덕 심성암체와 단층으로 접한다. 엽리면을 따라 운모류가 잘 발달하고 핑크색을 띤다. 강희철 외(2018)는 242.4±2.4 Ma(트라이아스기)의 U-Pb SHRIMP 절대연령을 보고하였다.[4]

쥐라기 화성암[편집]

축산면 경정리 해안가의 화강암. 강희철 외(2018)[4]에 의하면 창포 심성암체이다.
북위 36° 28′ 24.1″ 동경 129° 26′ 02.4″ / 북위 36.473361° 동경 129.434000°  / 36.473361; 129.434000
축산면 경정리 해안가의 화강암. 강희철 외(2018)[4]에 의하면 창포 심성암체이다.
북위 36° 26′ 23.7″ 동경 129° 25′ 57.5″ / 북위 36.439917° 동경 129.432639°  / 36.439917; 129.432639

창포 심성암체[편집]

창포 심성암체(Changpo Plutonic Rocks)는 영덕읍 동부 해안가에 남북으로 분포하는 화강암으로 경정리 일대에서는 반려암 내지 섬록암질암의 양상을 보이나 그 이남에서는 대체로 화강섬록암의 특성을 보인다. 본 암석의 일부분이 경정동층에 의해 부정합으로 덮히며 U-Pb SHRIMP 절대연령은 193.2±1.9 Ma~188.8±2.0 Ma이다.[4]

세립질 화강암[편집]

세립질 화강암(Fine-grained Granite)은 영덕읍 동부 삿갓봉 일대에 분포하는 쥐라기 화강암으로 강희철 외(2018)는 세립질의 복운모 화강암에 해당하는 암체를 새롭게 발견하고 또 세립질 암상이 화강섬록암을 관입한 것을 관찰하였다. 저어콘 U-Pb SHRIMP 절대연령은 192.9±1.7 Ma이다.[4]

경정동층[편집]

축산면 경정리 해안가의 경정동층 역암 절벽
북위 36° 28′ 25.7″ 동경 129° 26′ 02.5″ / 북위 36.473806° 동경 129.434028°  / 36.473806; 129.434028
축산면 경정리 해안가의 경정동층 역암
북위 36° 28′ 25.2″ 동경 129° 26′ 02.4″ / 북위 36.473667° 동경 129.434000°  / 36.473667; 129.434000
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경정동층(景汀洞層 (けいていどうそう), Keiteido Formation, Gyeongjeongdong Formation)은 영덕군 축산면 경정리에 소규모로 분포하는 퇴적암 지층으로, 일본인 지질학자 노부히로 하타에(Nobuhiro Hatae, 波多江信廣)에 의해 영덕 지질도폭(1937)에서 최초로 명명된 지층이다.[2] 경정동층은 선경상계 쥐라기 우백질 화강암 위에 부정합으로 퇴적되어 있고[10] 백악기의 경상 누층군 울련산층에 의해 정합으로 덮여있다. 주로 역암, 역질사암, 회색 사암, 미사암, 암회색 이암으로 구성되며 화산암력은 포함하지 않고 기저부는 함백운모흑색사암, 장석질사암, 사질역암 등으로 구성된다. 암석은 회색 내지 암회색을 띠며 연속성이 불량한 두께 1 m 이내의 무연탄층을 협재하기도 하며, 중부에 약 1 m 두께의 붉은색 이암이 2매 협재된다. 전체적으로 상향 세립화 경향을 보이며, 경정동층의 하부에서 평균 장경 15 cm, 중부에서 장경 5 cm, 상부에서 장경 2 cm 등 상부로 갈수록 역의 크기와 함량이 줄어들어 최상부에서 역질사암층이 사암 및 이암층과 교호하고 있다. 역암에 있는 역역은 사진과 같이 둥글며 그 종류는 규암, 화강암류, 화강편마암, 암회색 사암과 이암, 흑색 셰일, 점판암, 편암 등으로 화산암 종류는 확인되지 않았다. 지층의 주향은 북서 80~38°, 경사는 북동 7~20°이다.[3][4]

  • 영덕 지질도폭(1937)에서는 경정동층에서 산출된 식물 화석Cladophlebis denticulata Brongniart, Nilssonia sp. cf. N. alaskana Hollick, Podozamites lanceolatus (L. & H.), Equisetites sp., Sequoia ambigua Heer을 보고하였고 이에 근거하여 경정동층을 상부 낙동통(구 신동층군)에 대비하였다. 영덕 지질도폭에 의하면 경정동층은 주로 역암, 녹색을 띠는 사암, 녹회색 셰일로 구성되며 적색층은 없다. 경정동층 남단에 위치한 화강암류는 불국사 화강암류로 경정동층을 관입하고 있으며 오천동층(→울련산층, 동화치층[3])에 의해 정합으로 덮인다. 경정동층의 주향은 북동 70~80°, 경사는 북서 20°이며 지층의 두께는 약 130 m이나 전체 두께는 알 수 없다.[2]
  • 장기홍과 양승영(1970)은 노부히로 하타에(1937)가 경정동층의 탄질셰일 및 암회색 사질셰일에서 발견한 식물화석이 의심할 여지 없는 낙동층군(구 신동층군)의 식물화석이며 특히 연화동층(낙동층)의 것과 유사하고, (암)회색을 띠고 역암, 사암 등으로 구성되며 무연탄층을 협재하는 암상도 연화동층에 대비된다고 보고하였다.[11]
  • 장기홍 외(1990)는 평해읍 부근에 경정동층과 암상, 두께가 비슷한 지층이 있다고 보고하였으며 경정동층이 탄질층의 협재와 역암층 내에 화산암력을 함유하지 않는 암상 특성과 식물 화석으로부터 신동층군 진주층에 대비될 것으로 보고하였다.[3]
  • 전희영 외(1994)는 경정동층으로부터 Equisetites sp., Cladophlebis denticulata Brongniart, Cladophlebis sp., Nilssonia alaskana Hollick, Cupressinocladus sp., Frenelopsis sp., Pagiophyllum sp., Sequoia ambigua Heer, 및 Podozamites lanceolatus Lindley and Hutton, Podozamites sp. 등이 발견되었다. 이는 낙동층 상위 화석대와 유사한 조성을 보이고 있으며, 후기 발랑쟁절(Valanginian)-전기 바렘절(Barremian)의 시대를 지시하는 것으로 볼 수 있다.[12]
  • 강희철 외(2018)는 경정동층의 사암으로부터 추출된 저어콘에 대해 SHRIMP U-Pb 절대연령을 측정한 결과 1억 2200만 년(122 Ma; 백악기 전기 압트절)보다는 젊은 연대를 보였다고 보고했다.[4]
  • 영덕군 축산면 경정리 산 308 (N 36°28'24.45", E 129°26'02.51")에서 중생대 화강암과 경정동층과의 부정합 경계를 관찰할 수 있다. 화강암은 세립질이며 엽리가 일부 발달하고 홍색을 띤다. 주로 역암과 역질사암으로 구성된 경정동층 내에는 역들이 인장 응력에 의해 절단된 소규모 정단층과 석영 세맥들이 발달한다.[13]

경상 누층군[편집]

오천동층 (1937~1990)[편집]

오천동층(午泉洞層 (ごせんどうそう), Gosendo Formation)은 영덕-영해 지질도폭(1937)에서 명명된 지층으로 장기홍 외(1990)가 오천동층을 울련산층, 동화치층 등으로 분리하여 현재는 더 이상 사용하지 않는 명칭이다.[3][4] 영덕-영해 지질도폭에 의하면 오천동층은 주로 역암, 사암, 셰일로 구성되며 반암(斑岩, porphyrite)을 수반한다. 암석은 대개 적색을 띠며 불규칙적으로 흑색 셰일과 렌즈상 석회암이 협재된다. 지층의 두께는 2,000 m 이상이다.[2]

울련산층(1990~현재)과 경북동해안 국가지질공원[편집]

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영덕군 축산면 축산리 국지도 제20호선 도로 공사 현장의 울련산층 역암
북위 36° 30′ 19.6″ 동경 129° 25′ 37.1″ / 북위 36.505444° 동경 129.426972°  / 36.505444; 129.426972

울련산층은 경상 분지 영양소분지에 분포하는 중생대 백악기 경상 누층군의 지층이다. 영덕군 지역의 울련산층은 주로 역암으로 구성되며, 축산면 경정리-도곡리 지역에서 적색 미사암(실트스톤)의 협재 여부를 기준으로 상, 하부로 나눌 수 있다. 두께 400 m의 하부는 역암과 미사암의 교호대로서 미사암은 적색을 띠며, 역암층은 횡적 변화가 심하며 상부로 갈수록 두께가 얇아지고 입도도 작아진다. 두께 1,800~2,200 m의 울련산층은 상부와 하부로 나누어진다. 하부는 역암과 미사암이 교호한다. 상부는 주로 역암과 역질사암으로 구성되며, 미사암이 거의 없다. 역암층은 대부분 층리가 잘 발달하고, 횡적 연장성도 양호하며 입도의 변화도 거의 없다. 울련산층 내에는 염기성의 관입 암맥들이 봉화산(285.9 m, 축산면 도곡리) 봉수대 남측의 산록 능선에 다수 분포한다. 축산면 축산리 염장마을 하안 노두에서는 울련산층 내에 폭 2~10 m 정도의 현무암이 층리에 평행하게 협재된다. 울련산층의 퇴적시기 상한을 결정하기 위하여 사암으로부터 추출된 저어콘에 대하여 U-Pb SHRIMP 연대측정 결과 108 Ma 보다는 젊은 연대를 보였다.[3][4]

  • 영덕군 축산면 고곡리 산 267-8 (N 36°29'31.69", E 129°24'35.12")에는 북북동 주향의 양산 단층대의 주 단층핵이 약 30 m 폭으로 발달하며, 단층핵을 기준으로 서편과 동편에 각각 유천층군 현무암과 하양층군 울련산층이 분포한다. 이 단층면의 직상위에는 제4기의 중립질 사암과 실트가 혼재된 산록 퇴적물의 하부층이 단층면과 접하며 분포하고 있어 이 단층이 제4기에 운동한 활성단층일 가능성이 높다.[13]

경북동해안 국가지질공원 영덕 대부정합[편집]

영덕군 영해면 사진리 199-1 (N 36°31'39.76, E 129°26'28.75")에는 고원생대 변성암류의 녹색편암이 울련산층의 최상부 역암층을 충상하는 역단층이 드러나 있다. 주향 북서 80°, 경사 북동 45°의 이 단층은 내륙으로 약 3 km 연장되고 양산 단층과 접한다. 단층 북측의 녹색편암 내에는 응집력이 있는 엽리상의 단층파쇄암대가 수십 m에 걸쳐 여러 매 관찰되며, 남측의 울련산층 역암에는 수 m 이상의 두께를 가지는 단층각력암이 발달한다. 이 단층은 일월산 스러스트 단층이 양산 단층대에 의해 남쪽으로 약 32 km 이동한 것으로 해석된다.[3] 이곳에서 1 km 남쪽 해안가(N 36°31'08.09", E 129°26'37.50", 영해면 사진리 산 141)에도 거의 동일한 기하를 보이는 스러스트 단층이 드러나 있다. 단층 경계부는 해수로 인해 관찰이 어려우며 하반의 울련산층 역암들은 심하게 파쇄되어 있다. 단층각력대 및 파쇄대의 두께는 상반인 녹색편암에서 약 12 m, 울련산층 역암에서 약 5 m로 발달한다.[13] 본 지질 유산은 아래 사진과 같이 동해안 지질공원의 영덕 대부정합(Yeongdeok Great Unconformity)으로 명명되어 있다.[14] 영덕 대부정합은 사진2리와 사진3리 사이, 영덕대게로 도로변에 드러나 있으며 도로변에 표지판이 있어 쉽게 찾아갈 수 있다. 이 지질명소에는 주차 시설과 안내 표지판이 있다. 암석은 해안 절벽 밑에 있어 추락에 유의해야 한다.

경북동해안 국가지질공원, 영덕 대부정합

경북동해안 국가지질공원 죽도산 퇴적암[편집]

영덕군 축산면 축산리 3-39 (N 36°30'32.43", E 129°27'7.95")에는 죽도산(78.1 m)의 해변을 따라 500 m 이상 역암과 역질조립사암으로 구성된 울련산층이 드러나 있다. 죽도산 퇴적암[15]이라 불리는 울련산층 지층에는 점이 층리와 판산층리, 사층리가 발달하며 퇴적암을 관입한 중성암맥도 관찰된다. 죽도산 남동부의 축산리 산 106-7 (N 36°30'28.29", E 129°27'09.98")에는 담황색 내지 담회색을 띠는 울련산층에 암회색의 염기성 암질의 암상(巖床; sill)과 암맥들이 수 cm~수 m의 폭으로 여러 매 노출되어 있어 독특한 경관을 보인다. 특히 염기성 암질(현무암질)의 암상 경계부에는 고화되지 않은 울련산층의 퇴적물 사이로 성분이 다른 고온의 염기성질암이 층리를 따라 관입할 때 특징적으로 나타나는 페퍼라이트(peperite)가 산출된다.[13]

  • 영덕군 축산면 축산리 산 69 (N 36°30'2.73", E 129°26'1.16")에는 울련산층 퇴적 당시 현무암질 마그마의 유입으로 인해 미고결 상태인 퇴적물과 현무암질 암상(巖床)의 관입 경계에서 혼화로 인해 형성된 페퍼라이트가 관찰된다.[13]
경북동해안 국가지질공원, 축산리 죽도산 울련산 퇴적암 지층

경북동해안 국가지질공원 경정리 백악기 퇴적암[편집]

영덕군 축산면 경정리 121 (N 36°29'16.40", E 129°26'31.92")에는 해안을 따라 붉은색 이암 내지 사질이암과 하천 기원의 역암 및 백색의 사암으로 구성된 울련산층이 드러나 있다. 붉은색 이암에는 무척추동물의 생흔 화석이, 사암에는 사층리가, 역암에는 판상층리 또는 사층리가 발달한다. 경정리 백악기 퇴적암으로 명명되어 있는 이 지질명소는 국지도 제20호선 영덕대게로 도로변에 있으며 자동차로 방문할 때는 안동병원연수원(영덕군 축산면 영덕대게로 1852) 혹은 바다여행 펜션(영덕군 축산면 영덕대게로 1831)으로 검색하면 된다. 도로변에는 안내 표지판과 화장실 등 간단한 시설이 있으며 바다로 이어지는 계단을 내려가면 해안가의 울련산층 노두를 관찰할 수 있다.[13]

경북동해안 국가지질공원, 경정리 백악기 울련산층 퇴적암

동화치층[편집]

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동화치층은 경상 분지 영양소분지에 분포하는 중생대 백악기 경상 누층군의 지층이다. 영덕군의 동화치층은 장기홍 외(1990)에 의하면 알코스~장석질사암, 적색 실트질셰일, 역암, 역질사암, 처트로 구성된 역암으로 구성되며 두께는 300~500 m이다. 강희철 외(2018)에 의하면 축산면 기암리, 영덕읍 화천리, 화수리에 분포하고 주로 장석질사암, 역암, 역질사암, 적색 미사암 및 처트를 함유한 역암으로 구성되며 상부의 역질사암-사암 교호층에 수 m 두께의 현무암이 층리와 평행하게 협재된다.[3][4]

가송동층[편집]

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가송동층은 경상 분지 영양소분지에 분포하는 중생대 백악기 경상 누층군의 지층이다. 영덕군의 가송동층은 적색 실트스톤과 세립사암, 부수적으로 녹회색 이암, 처트, 처트질셰일이 교호하며 두께는 50~100 m이다. 가송동층은 녹회색 이암과 처트가 없으면 하부의 동화치층과의 경계가 매우 모호하며 또한 상부의 청량산층이 없을 경우 그 상위의 도계동층과 구분도 매우 어렵다. 가송동층의 북쪽은 하부의 동화치층과 정합으로 접하며 동쪽은 영덕 단층에 의해 영덕 심성암체와 접한다. 가송동층은 대체로 동-서 주향에 남쪽으로 경사져 있으나 영덕 단층 인근에서 주향이 시계방향으로 회전되거나 단층의 주향에 평행해진다.[3][4]

청량산층[편집]

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청량산층은 경상 분지 영양소분지에 분포하는 중생대 백악기 경상 누층군의 지층이다. 영덕군의 청량산층은 현무암, 규암, 화강암, 사암, 편마암 등의 역을 가진 화산암력을 포함한 응회질역암, 사암, 이암으로 구성되며 지층의 두께는 2~5 m, 최대 50 m이다. 층리가 거의 관찰되지 않으며 지품면 덕경산에서는 현무암의 박층이 본 층 기저에 놓인다.[3][4]

도계동층[편집]

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도계동층은 경상 분지 영양소분지에 분포하는 중생대 백악기 경상 누층군의 지층이다. 영덕군의 도계동층은 주로 자색의 셰일, 미사암으로 구성되며 두께는 150~250 m이다. 층리는 청량산층 부근에서 동-서 주향에 남쪽으로 경사하나 남부로 갈수록 남-북 내지 북북서 주향에 서쪽으로 경사한다.[4]

기사동층[편집]

기사동층(Gisadong Formation)은 암상에 있어서 도계동층과 유사하나 도계동층과 달리 처트역을 가진 역암층이 3~8매 특징적으로 출현한다. 지층의 두께는 지품면 복곡리에서 200 m이며 이 지역에서는 함처트 역암층이 3~5매이나 영덕읍 쪽으로 갈수록 두께가 증가해 390 m에 이르고 함처트 역암층이 8매 협재된다.[3][4]

신양동층[편집]

신양동층(新陽洞層 (しんようどうそう), Sinyôdô Formation, Sinyangdong Formation)은 영덕 지질도폭(1937)에서 처음 명명되었으며 지품면 신양리 오천리, 달산면 용평리, 매일리 일부 지역에 분포한다. 영덕 지질도폭(1937)에 의하면 대개 흑색 사암과 셰일, 역암으로 구성되며 두께는 160 m이다. 노부히로 하타에는 이 지층 흑색 사암과 셰일에서 Equisetites sp., Ginkgoites adiantoides (Ung.), Gunninghamites squamosus Heer?, Sequoia ambigua Heer, Sequoia fastigiata (Sternberg), Sequoia obovata Knowlton, Brachyphyllum sp., Menispermites nov. sp., Legminosites sp., Vibrunum sp. 등의 식물 화석을 발견하였다.[2] 장기홍(1990)에 의하면 하양층군의 최상부 지층이며 암회색~흑색 사암과 세일로 구성되고 사암과 역암이 협재된다. 지층의 두께는 200 m이며 기저에 두께 30 m의 역암이 나타난다.[3]

영해 분지[편집]

영해 분지는 영덕군 영해면 중부와 병곡면에 걸쳐 분포하는 신생대 제3기의 퇴적 분지로 포항 분지의 연일층군에 대비되며 밑에서부터 도곡동층, 영해 역암층, 이동층으로 구성된다.[2] 영해분지 지역에서 탄성파 조사를 실시한 결과 지하수위는 대략 5 m 내외이며 지하 45 m에 연암(soft rock)과 중암(medium rock)의 경계가 있다.[16]

도곡동층[편집]

도곡동층(陶谷洞層 (とうこくどうそう), Tokokudô Formation, Dogokdong Formation)은 축산면 도곡리와 영해면 성내리에 소규모 분포하며 역암, 사암, 흑색 셰일로 구성되고 석탄을 소량 협재한다. 지층의 전체 두께는 약 30 m이다.[2]

영해 역암층[편집]

영해 역암층(寧海礫岩層 (ねいかいれきがんうそう), Neikai Conglomerate Formation, Yeonghae Conglomerate Formation)은 연일층군 중 가장 두꺼우며 주로 역암으로 구성되고 사암이 협재된다. 역암은 화강암과 규암으로 구성되고 부수적으로 신라통의 적색 셰일이나 반암이 있다.[2]

이동층[편집]

이동층(榮洞層 (えいどうそう), Eidô Formation, Idong Formation)은 영해 분지의 최상부 지층으로 병곡면 병곡리에 분포하며 역암과 사암으로 구성된다. 지층의 전체 두께는 35 m이며 하부에서 식물 화석 Quercus sp., Liquidamber formosanum Hance 등이 산출되고 최상부 층준의 역암에서는 Ostrea sp., Pacten cfr. meisenensis Makiyama, Chione tateiwai Makiyama?, Cardium sp., Dosinia angulosa Philip., Paphia variegata (Hanley), Terebra sp.?, Siphonaria sp.? 등의 해양 패류 화석이 산출되었다.[2]

단층[편집]

양산 단층[편집]

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영덕군을 지나는 양산 단층

영덕군에서 양산 단층은 육지에서 동해바다로 들어간다. 김종환(1976), 원종관(1978) 등의 연구에서는 양산 단층이 영덕군의 북부에서 동해로 빠져 나간다고 보고하였다. 그러나 채병곤과 장태우(1994)는 양산 단층의 파쇄대 폭이 언양읍 지역에서 1 km에 달하나 포항시 청하면 안심저수지 부근에서는 500 m에 미치지 못하고 영일군 송라면 양성리 부근에서 불과 30 m까지 감소하며 영덕군 남정면 장사 이북에서는 파쇄대의 폭이 급격히 감소하고 단층의 증거가 매우 희박한 곳이 많다는 점을 지적하며, 양산 단층이 영덕군에서 더 이상 북쪽으로 연장되지 않고 소멸된다고 추정하였다. 이들은 단층 구조와 단층 내 단열 구조의 해석을 통해 양산 단층의 가지(branch) 단층이 말단부에서 말꼬리 형태(horse tail splay)로 분기되며 서서히 소멸되고, 양산 단층은 적어도 3회의 주향 이동 운동과 두 번의 경사 이동 운동을 복합적으로 겪은 것으로 해석하였다.[17] 그러나 이후의 연구들을 통해 영덕군 중부를 넘어 영덕군 북동부 축산면 고곡리와 영해면 그리고 평해에 이르기까지 단층의 노두들이 연속적으로 보고되었다. 강희철 등(2018)은 영덕군 동부 지역의 지질을 조사하였는데, 연구진들은 축산면과 영해면을 지나는 양산 단층이 채병곤과 장태우가 제시한 것과 달리 양산 단층이 영덕군에서 소멸하지 않고 북쪽으로 연속되는 것으로 판단하였다.[4] 천영범 등(2019)은 영덕읍과 축산면에 이르는 4개 지역을 따라 양산 단층의 노두를 보고했다.[18] 길태언(2023) 등은 울진군 평해읍의 영남 육괴와 경상 분지의 경계에 위치한 평해 분지의 동쪽이 북부 양산 단층에 해당하는 역이동성 우수향 주향이동 단층으로 경계 지어진다고 해석하였다.[19] 이러한 연구들은 양산 단층이 북쪽으로 영덕군 영해면를 지나 울진군 평해읍 일대까지 연장됨을 지시한다.

  • 영덕읍 북쪽에서 양산 단층은 영덕읍 삼계리에서 국도 제7호선을 따라 축산면 고곡리와 영해면 괴시리를 지나 대진해수욕장 방면으로 이어지며 양산 단층에서 영덕 단층과 F1, F2 등의 가지 단층들이 분기된다. 이들 단층을 경계로 동측과 서측의 지질 분포 및 지형적 차이가 확연히 드러난다. 양산 단층과 평행한 F1 단층은 영덕군 고곡리 부근에서 굴곡되어 양산 단층과 합류하며, 양산 단층과 F1 단층 사이에도 다수의 연결 및 부차(subsidiary) 단층들이 발달한다. 이러한 단층의 분포는 대규모 주향 이동성 단층에서 나타나는 분기, 합류, 굴곡 그리고 계단식 분절(step over)등의 기하학적 특성과 잘 일치하는 양상을 보인다.[4]
  • 영덕군의 영덕 단층대는 양산 단층대에서 분기된 가지 단층(branch fault)으로 해석되며 영덕군 강구면에서 영해면 묘곡리 묘곡저수지를 지나 울진군 온정면까지 약 40 km 이상 연장된다. 영덕군 화천리 이북으로는 북북서-남남동 내지 남-북 방향으로 하나의 단층선으로 발달하나 화천리 이남으로는 두 조의 단층으로 분기되는 특징을 보인다. 두 조 중 서편의 것은 북북동~북동 주향과 북서 주향의 분절들이 지그재그로 연결된 기하를 보이지만, 동편의 것은 북북서 주향으로 하나로 달리며 영덕군 강구면에서 양산 단층대와 합류한다.[20]
  • 영덕군 영해면 대진리 33-3 (N 36°33'07.87", E 129°26'17.48")에는 선캄브리아기 변성암류와 제4기 지층이 단층으로 접하고 있다. 북동 주향의 단층은 해안까지 연장되는 것으로 추정되며 단층의 북서쪽에는 제4기 지층들이 거의 수평의 층리와 함께 약 10 m 두께로 분포한다.[13]
  • 고경태(2022) 등은 영덕군 영해면 괴시리 지역에서 양산 단층의 노두를 조사하였다. 이 지역에서 양산 단층은 뚜렷한 선상구조(lineament)를 형성하고 있으며 동해로 흘러가는 송천은 양산 단층과 교차하는 곳에서 꺾여 있다(deflected). 전기 비저항 탐사 결과 낮은 저항값을 보여 북북동-남남서 방향 주향 이동 단층의 존재를 지시한다. 단층 서부 화강암의 지르콘 206Pb/238U 연대는 약 1억 9천만년으로 측정되었고, 미고결 퇴적물의 OSL 연령을 측정한 결과 최저 97±7 ka가 산출되어 약 10만 년 전에 파쇄가 일어났다고 결론 내렸다.[21]
  • Ahmad (2020)은 영덕군 영해면 일대에 발달한 영해 분지(Yeonghae Basin)의 구조를 분석하였다. 현장조사 결과 영해 분지의 동쪽 경계 단층은 우수향 주향이동 단층이며 이는 양산 단층의 북쪽 분절의 연장이다. 서쪽 경계 단층은 우수향 주향이동 및 정단층이다. 영해 분지는 중신세 후기에 북북서-남남동 방향의 압축력에 의한 양산 단층의 좌수향 이동으로 형성되었으며 이후 경계단층은 동북동-서남서 방향의 압축력에 의한 응력 변화로 인해 반대 방향으로 재활성화되었다. 그 결과 분지는 닫히고 상승하기 시작한다. 이로서 영해 분지는 역전된 인리형 분지로 분류되었다.[22]
  • 영덕군 축산면 고곡리 산 267-8 (N 36°29'31.69", E 129°24'35.12")에는 북북동 주향의 양산 단층대의 주 단층핵이 약 30 m 폭으로 발달하며, 단층핵을 기준으로 서편과 동편에 각각 유천층군 현무암과 하양층군 울련산층이 분포한다. 이 단층면의 직상위에는 제4기의 중립질 사암과 실트가 혼재된 산록 퇴적물의 하부층이 단층면과 접하며 분포하고 있어 이 단층이 제4기에 운동한 활성단층일 가능성이 높다.[13]
  • 자부터 단층은 자부터고개 인근 국도 제7호선 확장 공사 당시의 절개 사면(N 36°26'54.8", E 129°23'58.5")에서 확인되었으며 현재는 공사가 완료되어 노두가 보존되지 못하고 소멸되었다. 주향 북동 10°, 경사 남동 80°의 단층을 경계로 하여 백악기 경상 누층군 가송동층 사암과 백악기 화강암이 접한다. 자부터 단층도 양산 단층의 주 연장선 상에서 발견된 단층이며, ESR 연대측정법에 의하여 활성단층으로 규명되었다. 단층대 내의 4개 지점에서 측정된 단층비지의 ESR 연령은 각각 920±90 ka, 850±80 ka, 890±120 ka, 920±90 ka이다.[23]
  • 덕곡 단층은 영덕군 강구면 하저리 산 117-5 도로 절개사면(N 36°24'30.2", E 129°23'21.1")에서 처음 확인된 단층이다. 덕곡 단층 노두 지점은 남북으로 달리는 양산 단층대의 연장선상에 놓인다. 단층의 하부에는 신생대 제3기 유문암질 화산암이, 단층의 상부에는 중생대 백악기 퇴적암이 분포하고 있어 역단층 운동이 있었음을 지시한다. 덕곡 단층은 남-북 방향의 주향과 남동 경사를 보이며, 주향 이동 단층의 특성을 보인다. 이 단층에서는 제4기층은 없으나, 단층각력대에 발달하는 방해석맥의 14C 연령은 약 11,450 yr BP 내지 9,900 yr BP이며, ESR 연대측정법에 의한 단층비지의 ESR 연대는 660±30 ka 및 650±30 ka이다.[24][23]

영덕 단층[편집]

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영덕 단층은 경상북도 영덕군 강구면에서 울진군 온정면까지 약 40 km 연장되는 북북서-남남동 또는 남-북 방향의 선형구조로 인지되며, 양산 단층의 가지단층이다.[4]

  • 하타에의 영덕-영해 지질도폭(1937)에서 처음으로 인지되었으나 이북으로 평해도폭상으로 연장되지 않는다.[2]
  • 장기홍 외(1990)는 경상 분지 동부 지역의 층서 및 지사 연구를 통하여 영덕 단층은 포항시 북구 포항시에서 양산 단층으로부터 분기하며 6.7 km의 우수향 주향 이동 운동을 하였다고 설명하였다.[25]
  • 강희철 외(2018)에 의하면 영덕군 지역에서 가송동층, 청량산층, 도계동층, 기사동층은 영덕 단층의 서부에만 분포하며 가송동층은 영덕 단층 인근에서 지층의 주향이 시계방향으로 회전되거나 단층의 주향에 아평행하게 배열되는 양상을 보인다고 설명했다.[4]
  • 서경한 외(2019)에 의하면 영덕 단층이 영덕군 강구면 일대에서 양산 단층으로부터 분기되며, 화천리에서 YDF-2, YDF-3 두 조의 단층으로 분기된다. YDF-2는 영덕읍 화천리 이남에서 분기되는 두 조의 단층 중 서편 단층으로 북동 내지 북북동과 북북서 방향의 분절들이 서로 연결되어 이어지며 백악기 퇴적암 및 화산암을 절단하고 경계를 형성한다. YDF-3은 영덕읍 화천리에서 영덕읍소재지를 지나 남남동쪽으로 강구면까지 약 12 km 연장될 것으로 추정된다. 영덕 단층 양편의 경상 누층군 동화치층, 가송동층, 청량산층, 도계동층의 주향이 단층 인접부에서 대부분 시계방향으로 회전되어 단층의 우수향 주향이동 운동을 지시한다. 또한 청량산층 하부 역암을 기준으로 약 8.1 km의 우수향 수평변위를 보고하였다. 백악기 말 북서-남동 방향의 최대수평응력 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪고, 44~25 Ma의 북동- 남서 방향 최대수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪은 운동사를 제시하였다.[26]
  • 김광연(2023)에 의하면 영덕 단층의 수평 변위는 트라이아스기 내지 쥐라기 영덕 화강암과 하양층군의 경계 기준 우수향으로 약 4.6 km, 하양층군과 백악기 온정리 화강암의 경계 기준 우수향으로 약 5.0 km, 하양층군과 고원생대 변성암의 경계 기준 우수향으로 약 4.7 km이다. 영덕 단층은 울진군 온정면 소태리에서 북동-남서 방향으로 굴곡하여 울진군 기성면 방율리로 연장되는 단층과 남-북 방향으로 지속적으로 발달하여 울진군 매화면 길곡리 일원까지 연장되는 단층으로 분기된다. 울진군 지역의 평해 지질도폭에서 서화산 단층으로 명명된 단층의 자취가 영덕 단층과 연장되는 것을 확인하였다. 여러 연구 결과를 종합하면 영덕 단층은 백악기 말에 좌수향 주향 이동 운동을 하였고 44~23 Ma 사이에 우수향 주향 이동 운동을 한 것으로 분석되었다.[27]
영덕 단층의 노두[26][27]
위치 좌표 지질 주향[28] 경사 성향 단층핵 비고
울진군
기성면 방율리 (YDF 4-1) 북위 36° 49′ 19.64″ 동경 129° 22′ 20.25″ / 북위 36.8221222° 동경 129.3722917°  / 36.8221222; 129.3722917 고원생대 우백질 화강편마암 북동 24° 북서 70° 판정불가 5.7m
온정면 소태리 (YDF 3-5) 북위 36° 43′ 58.33″ 동경 129° 20′ 05.39″ / 북위 36.7328694° 동경 129.3348306°  / 36.7328694; 129.3348306 백악기 화강암 (서) 하양층군 (동) 북동 26° 남동 54° 우수향 주향이동 11.0m
온정면 백암운동장 북쪽
(YDF 3-3, 3-4) 		북측 북위 36° 43′ 53.64″ 동경 129° 20′ 05.52″ / 북위 36.7315667° 동경 129.3348667°  / 36.7315667; 129.3348667
남측 북위 36° 43′ 49.08″ 동경 129° 20′ 05.82″ / 북위 36.7303000° 동경 129.3349500°  / 36.7303000; 129.3349500 		하양층군 및 백악기 화강암 북동 19°
북동 1° 		남동 83°
남동 74° 		좌수향 및 우수향 주향이동 0.4m
3.7m
온정면 소태리 (YDF 3-2) 북위 36° 43′ 19.65″ 동경 129° 20′ 01.87″ / 북위 36.7221250° 동경 129.3338528°  / 36.7221250; 129.3338528 하양층군 (서) 백악기 화강암 (동) 북동 1° 북서 77° 우수향 주향이동 3.5m 퇴적암에 전단운동 집중
온정면 온정리 (YDF 3-1) 북위 36° 42′ 59.07″ 동경 129° 20′ 00.34″ / 북위 36.7164083° 동경 129.3334278°  / 36.7164083; 129.3334278 하양층군 (서) 백악기 화강암 (동) 북동 1° 남동 78° 판정불가 3.3m
온정면 온정리 온정저수지 (YDF 2-4) 북위 36° 42′ 27.55″ 동경 129° 19′ 30.29″ / 북위 36.7076528° 동경 129.3250806°  / 36.7076528; 129.3250806 하양층군 사암과 이암 교호 북동 1, 6, 3° 북서 78, 81, 77° 판정불가 20cm 이내 주 단층에서 1km 서쪽에 있어 부차단층으로 추정
온정면 조금리 (YDF 2-3) 북위 36° 40′ 26.13″ 동경 129° 20′ 03.19″ / 북위 36.6739250° 동경 129.3342194°  / 36.6739250; 129.3342194 하양층군 암회색 사암 북서 6° 남서 88° 판정불가 4.0m 이상 YDF 2-2 노두에서 북쪽으로 85 m
온정면 조금리 (YDF 2-2) 북위 36° 40′ 15.94″ 동경 129° 20′ 04.30″ / 북위 36.6710944° 동경 129.3345278°  / 36.6710944; 129.3345278 가송동층 회백색/녹회색 사암 북동 1° 남동 76° 우수향 및 좌수향 주향이동 1.3m YDF 2-1 노두에서 북쪽으로 330 m
온정면 조금리 (YDF 2-1) 북위 36° 40′ 07.72″ 동경 129° 20′ 03.24″ / 북위 36.6688111° 동경 129.3342333°  / 36.6688111; 129.3342333 가송동층 암회색/회백색 사암 북서 1° 북동 83° 우수향 및 좌수향 주향이동 8.0m
온정면 조금리 (YDF 2-5) 북위 36° 39′ 46.68″ 동경 129° 20′ 00.46″ / 북위 36.6629667° 동경 129.3334611°  / 36.6629667; 129.3334611 하양층군 황갈색 세립사암(상반)
암회색 이암(하반) 		북동 10° 북서 29° 우수향 주향이동 1cm 미만 하반에서 단열을 따라 광맥 형성
영덕군
창수면 신기리 (YDF 1-1) 북위 36° 32′ 25.85″ 동경 129° 20′ 42.25″ / 북위 36.5405139° 동경 129.3450694°  / 36.5405139; 129.3450694 트라이아스기/쥐라기 영덕 화강암 북서 2° 북동 75° - 0.8m
축산면 칠성저수지 (YDF 1-A) 북위 36° 29′ 52.90″ 동경 129° 20′ 40.63″ / 북위 36.4980278° 동경 129.3446194°  / 36.4980278; 129.3446194 트라이아스기 영덕 화강암 북측 북동 12/32°
남측 북서 9° 		북측 남동 82/70°
남측 북동 69° 		좌수향 후 우수향 주향이동 1.1m
1.8m 		단층손상대 내 방해석 광맥
영덕읍 화천리 (YDF 1-B) 북위 36° 28′ 38.53″ 동경 129° 20′ 39.91″ / 북위 36.4773694° 동경 129.3444194°  / 36.4773694; 129.3444194 영덕 화강암 (서) 하양층군 (동) 북서 8° 남서 65° 우수향 주향이동 2.5m
지품면 삼화리 (YDF 2-C) 북위 36° 28′ 40.81″ 동경 129° 20′ 32.61″ / 북위 36.4780028° 동경 129.3423917°  / 36.4780028; 129.3423917 경상 누층군 (서) 영덕 화강암 (동) 북동 12°
북동 22° 		북서 75°
남동 67° 		15m 단층핵에 인접한 경상 누층군은 단층과 유사한 자세로 회전되고 경동
영덕읍 화천리 (YDF 2-D) 북위 36° 27′ 04.72″ 동경 129° 21′ 08.10″ / 북위 36.4513111° 동경 129.3522500°  / 36.4513111; 129.3522500 영덕 화강암, 경상 누층군 북서 1° 북동 80° 3.8m 이상 YDF 2-C 지점에서 남쪽으로 약 500 m 지점
화강암 단층손상대 내 열수작용으로 주입된 광맥
영덕읍 구미리 (YDF 2-E) 북위 36° 26′ 46.99″ 동경 129° 21′ 03.23″ / 북위 36.4463861° 동경 129.3508972°  / 36.4463861; 129.3508972 영덕 화강암, 경상 누층군 북서 7° 북동 68° 3.9m 상당히 먼 지역에서 끌려온 것으로 추정되는 데사이트질 화산암 발견
강구면 상직리 (YDF 2-F) 북위 36° 23′ 22.99″ 동경 129° 21′ 12.52″ / 북위 36.3897194° 동경 129.3534778°  / 36.3897194; 129.3534778 백악기 퇴적암과 화산암 북서 33, 26, 28, 26° 북동 57, 63, 45, 55° 3m 이상
영덕군 영덕읍 남산리 북위 36° 22′ 38.72″ 동경 129° 22′ 04.79″ / 북위 36.3774222° 동경 129.3679972°  / 36.3774222; 129.3679972 경상 누층군 하양층군, 유천층군 북서 39° 북동 54° -

영덕군 병곡면의 단층 노두[편집]

신원정과 김종연(2021)은 영덕군 병곡면 백석리 계곡에서 기반암과 그 위의 퇴적층이 절단된 단층의 노두를 발견하였다. 병곡면 단층 노두는 정부의 연구 사업과는 무관한 것으로 펜션 조성 공사 과정에서 드러난 것이며 해안단구 위에 발달해 있다. 단층의 노두는 북위 36° 36′ 59.86″ 동경 129° 24′ 25.18″ / 북위 36.6166278° 동경 129.4069944°  / 36.6166278; 129.4069944 및 북위 36° 36′ 59.96″ 동경 129° 24′ 25.80″ / 북위 36.6166556° 동경 129.4071667°  / 36.6166556; 129.4071667에 위치하며 서쪽의 상반이 동쪽의 하반 아래로 하강한 양상을 보인다. 이러한 형상으로 볼 때 영덕 단층으로부터 갈라진 가지 단층 또는 그 운동의 영향으로 인해 부차적으로 형성된 정단층로 보인다[29]

광산과 지하자원[편집]

영덕 금-은 광상[편집]

영덕광상은 영덕군 지품면 신양리에 위치하며 지질은 경상 누층군 춘산층과 신양동층의 역암, 셰일, 사암 및 제3기 화산암류로 구성된다. 이 광산은 1930년경 발견된 후 1933년부터 1942년까지 2.5톤의 금을 생산하였고 그 후 휴광하였다. 산출 광물로 황철석, 적철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 호박금, 농홍은광(濃紅銀鑛) 등이 있다. 모암의 변질광물에 대한 K-Ar 연대는 제3기 에오세인 45.4 Ma이다.[30][31]

몰리브데넘[편집]

2023년 9월 라이트론은 경북 영덕군 창수면 가산리 소재의 몰리브데넘 광산을 열었다. 영덕 몰리브덴광산은 현재 정비 중인 선광시설이 확충되면 일간 1000t을 목표로 채광과 탐광에 나서게 된다.[32]

같이 보기[편집]

각주[편집]

  1. ↑ “MGEO 지질정보시스템 1:5만 지질도”. 한국지질자원연구원. 
  2. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 자 차 카 타 노부히로 하타에 (1937년). “朝鮮地質圖. 第18輯 : 寧海 及 盈德 圖幅”. 조선총독부지질조사소. 
  3. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 자 차 카 타 장기홍; 우병걸; 이진형; 박순옥; Akira Wao (1990년 10월). “Cretaceous and Early Cenozoic Stratigraphy and History of Eastern Kyŏngsang Basin, S. Korea (경상분지 동부의 백악기 및 전기신생대 층서 및 지사)”. 《대한지질학회》 26 (5): 471-487. 
  4. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 자 차 카 타 파 하 거 너 더 러 머 버 서 강희철; 천영범; 하상민; 서경한; 김종선; 신현조; 손문 (2018년 9월). “경북 영덕군 동부 일원의 지질과 U-Pb 연령 (Geology and U-Pb Age in the Eastern Part of Yeongdeok-gun, Gyeongsangbuk-do, Korea)”. 《한국암석학회》. 153-171쪽. doi:10.7854/JPSK.2018.27.3.153. 
  5. ↑ 가 나 우현동; 장윤득 (2014년). “영덕화강암의 암석학적 특징 (Petrological characteristics of the Yeongdeok granite)”. 《한국암석학회》 23 (2): 31-43. doi:10.7854/JPSK.2014.23.2.31. 
  6. ↑ Kim S. J. 1997. Geochronology and geochemistry of the igneous activity and polymetallic mineralization in the northern Gyeongsang basin, Korea. PhD Thesis, Chungnam National University, Taejeon, Korea
  7. ↑ Sagong, Hee; Kwon, Sung-Tack; Cheong, Chang-Sik (1999년 11월). “U-Pb sphene dating of Mesozoic granitoids by step-leaching: U-Pb isochron age”. 《대한지질학회 제54차 추계공동학술발표회 초록집》: 31-32. 
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