본 문서에서는 강원특별자치도 **태백시의 지질**과 태백시의 석탄(삼척탄전) 및 태백시 내 **강원고생대국가지질공원의 지질유산**에 대해 설명한다.

## 개요
태백시는 옥천 습곡대의 동부에 위치한다. 지질은 주로 고생대 조선 누층군의 석회암과 평안 누층군가 분포하고 있으며, 오랜 지질시대의 지각운동을 받아 지질구조가 매우 복잡하다. 특히 평안 누층군에서는 무연탄이 산출되어 과거 석탄(무연탄)이 많이 산출되었으며 현재도 대한석탄공사 장성광업소에서 석탄이 가행되고 있다.

## 선캄브리아기

### 고선리층
선캄브리아기의 지층인 율리층군 **고선리층**(PCEygo; Precambrian goseonri formation)은 혈동 남부 태백산 주변에만 일부 분포한다. 더 남쪽은 영남 지괴로 이어진다.

### 홍제사 화강암
선캄브리아기의 **홍제사 화강암**(PCEhgr; Precambrian Hongjesa granite)은 남부의 동점동, 철암동 지역에 분포하고 있다. 이호선 외(2010)는 강원특별자치도 도계읍 신리 지역의 홍제사 화강암에서 저어콘을 채취해 LA-ICP-MS 저어콘 U-Pb 연대측정을 실시한 결과 2013 +30/-24(2 σ) Ma의 연령이 구해져 홍제사 화강암은 약 20억 년 전에 형성된 것으로 해석된다.

## 고생대 조선 누층군과 삼엽충, 구문소
고생대 초기 캄브리아기에서 오르도비스기까지 퇴적된 해성층 **조선 누층군** 태백층군은 태백시 북부와 남부에 분포하며, 태백시 남부에서는 함백지향사(地向斜) 또는 백운산 향사대의 향사 습곡 구조에 의해 장성-철암동을 중심으로 환상(環狀) 그리고 좁고 길게 대상(帶狀)으로 분포한다. 이들 조선계 지층은 동점동, 철암동 등지에서 하부의 선캄브리아기 지층을 부정합으로 덮고 있다.

### 장산 규암층
**장산 규암층**(Jangsan formation)은 조선 누층군의 기저층으로 태백시 동점동 지역에서 남서 방향의 두 개의 주향 이동 단층에 의해 단절되어 분포되어 있다. 태백시 남부 동점동 지역(이하 동점 지역)에서는 주로 담회색 내지 유백색의 중-조립의 규암으로 구성되며, 상부에서 암회색 역질규암이 협재된다. 동점 지역에서는 주향 이동 단층을 경계로 서쪽은 경사가 급하나 동쪽은 수평층에 가깝고, 지층의 두께는 약 200 m이다. 장산층은 퇴적물의 조성 및 조직에 근거해 사주 해변(Barrier beach)이 천해성 사질환경(Nearshoresand)으로 전이되는 환경에서 퇴적된 것으로 추정되며, 퇴적 초기 및 후기 단계에 각각 해침과 해퇴 작용이 있었던 것으로 해석되었다. 이 지층은 혈동 등지에서 하부의 율리층군을 경사 부정합으로 덮고 있다.

### 묘봉층
**묘봉층**(CEm; Cambrian myobong formation)은 장산층 상위에 정합으로 분포하는 지층이다.

### 대기층 (풍촌 석회암층)
**대기층 또는 풍촌 석회암층**(Punchon formation)은 묘봉층을 정합적으로 덮으며 괴상(塊狀) 석회암 등으로 구성되어 있다. 동점 지역에서 풍촌층은 서쪽에 분포되는 주향 이동 단층의 영향으로 동쪽은 완만한 습곡의 형태로 북동, 북서 방향으로 향사 습곡의 형태로 분포하며 서쪽은 단층의 영향으로 북으로 경사져 있다. 주요 구성 암석은 백색 내지 유백색의 괴상 석회암과 담회-회색 괴상 석회암, 암회색 괴상 석회암 등이다. 풍촌 석회암층 최상부 약 20 m 구간은 백색-유백색의 괴상 석회암이 우세하며 국내 석회석 자원 산업에서 주로 사용되는 지층이다. 풍촌 석회암층은 평균 200-300 m 정도의 두께를 가지며, 주로 괴상의 밝은색 석회암과 어란상(魚卵狀) 석회암으로 이루어져 있다. 동점 지역에서는 습곡 및 단층의 영향으로 서쪽에는 약 90 m, 동쪽에는 약 110 m 이상으로 나타난다. 이는 북동-남서로 경사하는 습곡의 영향일 것으로 보인다.

### 화절층
**화절층**(CEw; Cambrian hwajeol formation)은 하위의 풍촌층과 정합 관계이며, 동점 지역 북동부에 넓은 범위로 분포한다. 동점 지역의 서쪽에 주향 이동 단층에 의해 연장이 단절된다. 화절층의 주향은 보통 북서-북동 방향이 우세하며, 30-40˚로 지형의 경사와 지층의 경사가 유사한 구조를 보여 화절층이 넓게 분포하고 있다. 연구지역의 암상은 주로 암회색~회색 점판암, 담회색 석회암이 함께 이루어진 리본암으로 구성되어 있다. 최하부 약 5 m 에는 회색 점판암과 암갈색 점판암이 나타나며 최상부에는 일부 갈색 셰일이 협재 되기도 한다. 지층의 두께는 약 350 m이다.

### 동점 규암층
**동점 규암층**(Od)은 화절층과 두무동층 사이에 약 50 m 두께로 발달하는 규암층이며 동점동에서 그 이름이 유래되었다. 동점 지역의 동점 규암층은 화절층과 상위에 놓이며 정합 관계이다. 동점 지역 북동부에 능선을 따라 협소하게 분포된다. 동점 지역에는 남-북 주향의 2개 조의 주향 이동 단층에 의해 변위된다. 주향 이동 단층을 기점으로 서쪽에는 지층의 경사가 고각으로 발달되어 있고, 단층에 의한 지층의 주향이 동-서 방향과 북동 방향으로 변화되어 분포된다. 동점층은 야외 조사 시에 화절층과 두무동층을 구분하는 지시 지층으로 구분되며 본 층은 주로 유백색의 중~조립의 규암, 암갈색의 함철(含鐵) 사암 등으로 구성된다. 최하부의 암갈색 함철 사암에서 상부로 가면서 중-조립으로 규암의 입도(粒度) 양상이 점이적 변화를 보이는 특징이 있다. 동점 지역에서 본 지층의 두께는 약 20 m이다.

### 두무골층
**두무골층**(Dumudong formation)은 동점 규암층 상위의 지층으로 이 지층 역시 동점동에서 남-북 주향 이동 단층을 기점으로 변위되어 있다. 주향 이동 단층의 서쪽에서는 지층의 경사가 고각으로 발달되어 있으며, 주향이 동-서 방향에서 북북동 방향으로 변하는데 이는 주향 이동 단층의 영향으로 추정된다. 두무동층 암갈색 점판암, 담회색 석회암으로 이루어진 리본암으로 구성되어있고, 상부로 갈수록 리본암에 담회색 석회암의 협재된 빈도가 증가되고 층후는 약 200m이다. 두무동층의 과거 퇴적환경에 대한 연구에서 셰일과 석회암이 교호되는 사실로 동점 규암층보다는 다소 깊은 환경에서 퇴적된 것으로 해석되었다, 하지만 최근 연구에서는 암상 및 퇴적상 분석으로 폭풍의 영향을 받은 조하대에 램프 환경에서 퇴적되었고, 간조대, 여울 환경까지 이르지는 않은 것으로 해석되었다.

### 막골층 (막동 석회암층)
**막골층** 또는 **막동 석회암층**(Makgol limestone formation)은 두무골층 위에 정합으로 놓이며 석회질이암, 돌로마이트, 층간 석회질 역암, 생쇄설 입자암, 어란상(魚卵狀) 입자암 등의 다양한 탄산염암으로 구성되고 얇은 사암과 셰일이 협재한다. 지층의 두께는 250~400 m이며, 암상을 기준으로 기저층원, 하부층원, 중부층원, 상부층원으로 구분된다. 막골층은 태백시 동점동의 구문소 주변에서 잘 관찰되며 구문소의 막동 석회암층에서는 연흔, 건열, 소금 결정의 흔적이 뚜렷하게 관찰된다. 막골층은 퇴적구조 및 암상관찰에 근거하여, 조간대(tidal flat) 환경에서 퇴적된 것으로 해석되었으며, 막골층의 탄산염암은 해수 및 담수에 의한 속성 작용의 영향을 받았고 해수와 담수의 혼합이 막동 석회암층의 돌로마이트 형성에 영향을 준 것으로 해석된다.

### 직운산층
고생대의 생물 삼엽충은 한국에서는 태백에서 가장 많이 발견되는 화석으로 특히 직운산층에서 많이 발견된다. 태백에서 삼엽충 화석이 대량으로 산출되는 것은 고생대 때 이곳이 삼엽충이 서식하는 바다였음을 의미한다. 태백이 오늘날과 같이 높은 지대에 위치하게 된 것은 태백산맥을 만든 신생대의 경동성 요곡 운동의 결과이다.

### 두위봉층
조선 누층군의 층서 및 지질 계통표는 다음과 같다.

## 평안 누층군과 석탄, 장성광업소
고생대 후기 석탄기에서 중생대 삼첩기에 이르기까지 퇴적된 **평안 누층군**은 태백시 내에서 조선 누층군을 평행 부정합으로 덮으며 동점동과 장성동, 더 북쪽인 문곡동과 황지동 등지에 분포한다.

### 금천골 석탄층
금천골 도로절개면에는 평안 누층군이 드러나 있으며 인근에는 한국에서 최초로 석탄이 발견된 장소에 건립된 최초석탄발견지탑이 있다.

### 홍점층 (만항층)
**만항층**, 과거의 홍점층은 평안 누층군 최하부 지층이다. 장성광업소 삼척탄좌 부근에서는 주로 사암과 셰일의 호층으로 구성된다.

### 사동층
**사동층**(Ps; sadong formation)은 하위의 홍점층을 정합으로 덮으며 약 500 m 내외의 폭으로 백운산 향사대 남익에서는 황지동과 장성동, 동점동 일부 지역에, 북익에서는 황지동과 화전동 일부 지역에 대상(帶狀)으로 분포하고 있다. 장성(長省) 지구 소도동에서는 함백산 단층의 동측에 접하여 당골계곡 입구에 위치한 함태탄광에서 문곡동 남서부지역에 이르기까지는 남-북 방향으로 분포하고, 금천동에서 그 주향을 동-서로 바꾸어 강원탄광에 이른다. 여기서부터 서로 침강하는 백운산 향사대를 따라, 철암역을 끼고 오른쪽으로 도는 직경 2 km의 반원을 그리며 분포하다가 철암역 북쪽에서 분포가 절단되어 더 이상 나타나지 않는다. 소도동(함태탄광)과 문곡동 사이 지역에서는 사동층이 거의 남-북의 주향을 보이고 동쪽으로 곳에 따라서는 70°까지 경사져 있다. 금천동과 동점동(강원탄광) 사이 지역에서는 동-서 주향에 백운산 향사대에 의하여 북쪽으로 40° 내외로 경사하며 강원탄광 제6 갱도에서는 주향이 남-북이고 서쪽으로 70° 경사한다. 도계(道溪) 지구의 사동통은 황지동에서 삼척시 경계를 넘어간 도계읍 심포리에까지 동-서로 분포하며 북쪽으로 30 내지 50°의 경사를 가진다. 황지 북쪽 혈암탄광에서는 좁은 사동층이 동서로 분포하는데 여기서는 북쪽으로 70 내지 30° 경사한다. 사동층은 암석의 특징에 따라 상·중·하부 3개 부분으로 구분할 수 있다. 하부는 홍점층 직상부에서부터 하부 탄층 하반사암 직하부까지를 포함하며 석회암을 협재하는 지층이다. 중부는 하부 탄층 하반사암 기저부로부터 중탄층까지를 포함하고 사암을 주로 하며 2매의 큰 석탄층(중부 및 상부 탄층)을 협재한다. 상부는 중부 탄층 직상부 함화석 셰일층으로부터 고방산층 기저부의 직하부까지의 셰일 또는 세립사암대로서 1매의 석탄층(상부 탄층)을 협재한다. 사동층의 총 두께는 장성 탄광에서 145 m, 황지동에서 170 m

평안 누층군의 지질 계통표와 층서는 다음과 같다. 그간 평안 누층군을 대상으로 이루어진 많은 조사 연구가 석탄 개발을 목적으로 한 바, 평안 누층군의 분포지는 일반적으로 지역명 뒤에 탄전(炭田)이라는 명칭을 붙여 사용한다.

## 태백시의 단층

### 함백산 단층
**함백산 단층**은 화전동에서 함백산 동쪽과 소도동, 금천동을 지나 봉화군 석포면 대현리까지 이어지는 북서 10~20°주향의 단층이다. 단층의 낙차는 남부에서 많다.

### 철암 단층
태백시 동점동과 장성동의 경계 부근에는 철암역을 지나는 **철암 단층**이 위치해 있어 평안 누층군 녹암층 이하 모든 지층을 수평으로 변위시키고 있다. 변위량은 장산 규암층 기준 2 km에 달한다.

## 화석
태백시의 조선 누층군과 평안 누층군에서는 삼엽충, 두족류, 완족류, 생흔 화석, 식물 등의 화석이 산출된다.  에 의하면 태백시에서 발견된 화석은 다음과 같다.

### 화석 산지
전술한  에 의하면 태백시에서의 주요 화석 산지는 다음과 같다.

### 백운산 향사대
**백운산 향사대**는 강원도 영월군 고한읍에서 태백시 남부까지 동-서로 발달해 있는 대규모의 향사 습곡 구조이다. 중생대 대보 조산운동에 의해 동-서 방향을 축으로 하는 습곡 구조가 형성되었으며, 밑으로 볼록한 향사 구조에 의해 조선 누층군이 바깥쪽에, 평안 누층군이 안쪽에 분포한다.

## 광물과 지하자원

### 철암 은광상
**철암 은광상**은 각력암맥 내에 발달한 은 광상으로 일제강점기부터 개발된 광산이다. 광산의 지질은 선캄브리아기 홍제사 화강암, 고생대 조선 누층군과 이를 관입한 여러 종류의 암맥들로 구성된다. 이 광상에서 산출되는 은광석의 품위는 700~1,000 g/t이다. 산출되는 광석은 철망간중석, 황철석, 유비철석, 섬아연석, 방연석, 황동석, 휘은석, 사면동석, 농홍은석, 호박금, 안티모니-은광물, 자연 은 등이다.

### 장성 망가니즈광상
**장성 망가니즈광상**은 태백시 장성동에 위치하며 광산의 지질은 조선 누층군 풍촌 석회암층, 화절층, 동점 규암층, 두무동층, 막골층으로 구성된다. 주향 북동 5~10°, 경사 남동 75~80°, 주광맥 폭 80~100 cm의 망가니즈 광맥이 동점 규암층과 두무동층을 횡단하며 시추결과 심부에 대규모 연-아연광체가 부존되어 있다.

### 거도광산
**거도광산**은 태백시 소도동에 위치한 철, 구리 광산으로 광산의 지질은 조선 누층군과 이들을 관입한 화강섬록암, 화강반암, 장석반암 등으로 구성된다. 광상은 조선 누층군과 화성암류의 접촉부 부근의 석회암 내 스카른대에 부존된 접촉교대광상이다. 주로 자철석과 황동석 등이 산출된다.