{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:CH-JC.jpg|섬네일|400px|[[활옥동굴]]은 [[충주시]]에 분포하는 [[옥천 누층군]] [[향산리 돌로마이트질 석회암층]] 내에 발달한다.]]
본 문서에서는 [[충청북도]] '''충주시의 지질'''과 [[충주시]] 내 [[수안보온천]], 앙성온천 및 [[활옥동굴]], 수주팔봉 등 지질유산에 대해 설명한다.

== 개요 ==
충주시는 [[한국의 지질|옥천 습곡대]]에 위치하며, 북서부에는 [[선캄브리아기]]의 [[편마암]]류와 [[중생대]]의 관입 [[화강암]]류가, 남동부에는 고생대 [[오르도비스기]]의 탄산염암 퇴적암 [[조선 누층군]]과 시대 미상의 변성퇴적암 [[옥천 누층군]]이 분포한다.<ref name = "geo50">{{웹 인용|url=https://data.kigam.re.kr/mgeo/map/main.do?process=geology_50k|제목=MGEO 지질정보시스템 1:5만 지질도|출판사=[[한국지질자원연구원]]}}</ref><ref name = "충주">{{웹 인용|url=https://data.kigam.re.kr/data/RP-26117|제목=忠州 地質圖幅說明書 (충주 지질도폭설명서)|날짜=1965년|출판사=[[한국지질자원연구원]]}}</ref><ref name = "황강리">{{웹 인용|url=https://data.kigam.re.kr/data/RP-26134|제목=黃江里 地質圖幅說明書 (황강리 지질도폭설명서)|날짜=1965년|출판사=[[한국지질자원연구원]]}}</ref><ref name = "목계">{{웹 인용 |제목=牧溪 地質圖幅說明書 (목계 지질도폭설명서) |url=https://data.kigam.re.kr/data/RP-25975 |출판사=[[한국지질자원연구원]] |저자=박봉순 |날짜=1971년}}</ref>

== [[선캄브리아기]] ==
[[선캄브리아기]]의 [[편마암]]류는 충주시 서부 [[신니면]]과 [[양성면]] 그리고 북동부 [[산척면]]에 분포한다.<ref name = "geo50" />

=== 호상 편마암 ===
호상 편마암은 호상 흑운모편마암과 그 안에 협재된 규암, 편암, 결정질 석회암 등으로 구성된 변성퇴적암 지층이다. 호상 흑운모 편마암은 1 cm 내외의 두께를 갖는 투명 및 유색광물의 얇은 층이 호층을 이루는 편마 구조가 잘 발달해 있다. 이 암석은 [[양성면]] 본평리, 지당리, [[노은면]] 대덕리, 가신리, 법동리, [[신니면]] 문락리, 광월리 등지에 분포한다. 호상 편마암 중에 국부적으로 협재되는 [[편암]], 변성 정도가 약한 [[천매암]], [[점판암]] 등은 대개 흑회색 내지 암흑색을 띠며, 녹니석이 풍부한 것은 녹회색 내지 암녹색을 띠기도 한다<ref name= "장호원">{{웹 인용 |제목=長湖院圖幅 地質報告書 (장호원도폭 지질보고서) |url=https://data.kigam.re.kr/data/RP-26091 |출판사=[[한국지질자원연구원]] |저자=김수진 |날짜=1989년}}</ref><ref name = "국망산">{{저널 인용 |제목=A Study on Landform Development and Geology in Mt. Kookmang, Chungju 충주 국망산 지역의 지형과 지질 |저널=한국자연보존연구지 |저자=김주환 |날짜=2008년 |권=6 |호=12 |쪽=91-107 |doi=10.30960/kjnc.2008.6.1_2.91 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=NART99862863}}</ref><ref name = "geo50" />

=== 편상 편마암 ===
편상 편마암은 충주시 북서부에 분포하는 [[편마암]]으로 [[양성면]] 용대리~[[노은면]] 연하리 지역에 V자 형태로 분포하고 덕련리 북동부의 편마암체중에 분포한다. 흑색 [[운모]]류가 주요 구성 광물로 뚜렷한 [[엽리|편리]]를 보인다.<ref name = "목계" /><ref name = "geo50" />

== [[고생대]] [[조선 누층군]] ==
{{참고|조선 누층군}}
[[고생대]] [[오르도비스기]]의 [[조선 누층군]]은 충주시 남동부 끝 지역인 [[수안보면]] 사문리와 [[살미면]] 공이리에 소규모로 북동-남서 방향으로 분포한다.

=== 고운리층 ===
고운리층은 [[충주시]]에 발달하는 조선계 지층 중 최하부의 것이다. 흑색 [[점판암]], 세립 결정질(結晶質) [[석회암]], 변질(變質) 점판암 내지 변질[[천매암]]과 석회규산염암의 호층(互層)으로 구성되는 지층으로 주향은 북동 40~70°이며 경사는 북서 45~60°의 것이 일반적이나 일부 지역에서 [[습곡]]의 영향으로 남동의 경사를 갖는다. 본 층 상위에 서창리층이 [[부정합]]으로 놓인다.<ref name = "황강리" />

== [[옥천 누층군]] ==
{{본문|옥천 누층군}}
[[옥천 누층군]](Okcheon supergroup, 沃川系)은 옥천 습곡대 내에 분포하는 변성퇴적암 지층이며 [[충주시]] 내에서 [[충주시]] 남동부 계명산, [[충주호]]와 [[살미면]], [[수안보면]] 일대에 분포한다. [[옥천 누층군]]의 지층들은 층서적 논란이 심한 관계로 본 문단에서는 옥천 누층군의 하위 지층을 [[가나다순]]으로 설명한다.

=== 층서 ===
[[충청북도]] [[충주시]], [[제천시]], [[괴산군]] 지역의 옥천 누층군은 대개 고운리층, 서창리층, 계명산층, [[향산리 돌로마이트층]], 대향산 규암층, 북노리층, 명오리층, 황강리층, [[문주리층]] 9개 지층으로 구성되나 이들의 상하 관계는 연구자에 따라 모두 다르다. 지금까지의 연구를 통해 알려진 충주-괴산 지역 옥천 누층군의 층서는 아래와 같으며 연구자에 따라 상반되는 층서를 갖는 이유는 이 지역에 분포하는 등사습곡 및 배사, 향사 구조<ref name = "Ch12">{{저널 인용|성1=Choi|이름1=Duck K.|성2=Woo|이름2=Jusun|성3=Park,|이름3=Tae Yoon |제목=The Okcheon Supergroup in the Lake Chungju area, Korea: Neoproterozoic volcanic and glaciogenic sedimentary successions in a rift basin |저널=Geosciences Journal |날짜=2012년 |권=16 |호=3 |쪽=229-252 |doi=10.1007/s12303-012-0031-6 |url=https://www.proquest.com/docview/1038760988?parentSessionId=mdA8%2FwMnIl9trLZRBEqF0RoKfXgxPuccyy%2BzpKX4jpI%3D&pq-origsite=summon&accountid=11933}}</ref>에 의해 옥천 누층군이 심하게 뒤틀려 있어 연구자에 따라 정상층위 혹은 역전층으로 다르게 해석되기 때문이다. [[충주호]] 지역에서 옥천 누층군은 구조적으로는 문주리층, 대향산 규암, 향산리 돌로마이트, 계명산층 순서로 놓여 있으나 이 구조적 층순과 층서적 층순이 일치하는지(정상층위) 등사습곡에 의해 구조적 층순과 층서적 층순이 반대인지(역전층)는 아직 밝혀지지 않았다. 충주 지질도폭(1965)에서는 계명산층, [[향산리 돌로마이트층]] 및 대향산 규암층을 옥천 누층군에 포함시키지 않았다. 황강리 지질도폭(1965)에서는 옥천 누층군이 서창리층을 [[부정합]]으로 덮는 북노리층을 기저로 하여 그 위에 명오리층, 황강리층, 문주리층 순으로 오는 것으로 해석하였다.

{| class="wikitable" style="font-size:90%"
|+ 충청분지 지역 [[옥천 누층군]]의 층서
|-
! [[지질시대]]
! 충주도폭 (1965)<ref name = "충주" />
! 김옥준 (1968)
! colspan = 2 | 손치무 (1970)
! colspan = 2 | Reedman et al.(1973)<ref>Reedman, A.J., Fletcher, C.J.N., Dvans, R.B., Workman, D.R., Yoon, K.S., Rhyu, S.H. and Park, J.N. (1973) The geology of the Hwanggangri mining district, Republic of Korea. Anglo-korean Mineral Exploration Group.</ref>
! Lee (1974)<ref>Lee, D.S. (1974) "Study for the geologic age determination of Ogcheon Group, Korea" Yonsei Nonchong, v.11, pp. 299~323.</ref>
! Chough & Bahk (1992)<ref>{{저널 인용|성1=Chough|이름1=S.K|성2=Bahk|이름2=K.S. |제목=Sedimentary Basins in the Korean Peninsula and Adjacent Seas |출판사=Korean Sedimentology Research Group, Special Publication, Hallimwon Publishers |날짜=1992년 |쪽=77-101 |url=https://db.history.go.kr/id/hb_999_01_027899}}</ref>
! colspan = 2 | Lee (1995)<ref>Lee, C.H. (1995) "Geology of Ogcheon Supergroup" pp. 17−130.</ref>
! Lee et al. (1998)
! 임순복 외 (2005, 06, 07)
! colspan = 2 | 최덕근 외 (2012)<ref name = "Ch12" />
|-

! [[트라이아스기]]
| -
| -
| colspan = 2 | -
| colspan = 2 | -
| 황강리층
| -
| colspan = 2 | -
| -
| -
| colspan = 2 | -
|-

! rowspan = 2 | [[페름기]]<br>[[석탄기]]<br>[[데본기]]<br>[[실루리아기]]
| rowspan = 2 | 문주리층<br>황강리층<br>명오리층<br>북노리층<br>-----<br>서창리층
| rowspan = 2 | -
| 옥천층군
| 황강리층<br>운곡리층<br>서창리층<br>문주리층<br>미원층<br>대향산 규암
| rowspan = 2  colspan = 2 | -
| rowspan = 2 | -
| rowspan = 2 | 문주리층<br>황강리층<br>한수 석회암<br>명오리층<br>북노리층
| rowspan = 2  colspan = 2 | -
| rowspan = 2 | 문주리층<br>황강리층<br>명오리층<br>북노리층<br>서창리층
| rowspan = 2 | E 층<br>비봉층<br>C 층<br>B 층<br>A 층
| rowspan = 2 colspan = 2 | -
|-
| 충주층군
| 대향산층<br>계명산층
|-

! rowspan = 2 | [[오르도비스기]]<br>[[캄브리아기]]
| rowspan = 2 | 조선계 고운리층
| rowspan = 2 | [[조선 누층군]]
| rowspan = 2 colspan = 2 | [[조선 누층군]]
| rowspan = 2 | 충주층군
| rowspan = 2 | [[삼태산층]]<br>계명산층<br>대향산층
| rowspan = 2 | 문주리층<br>대향산 규암<br>향산리 돌로마이트
| rowspan = 2 | 서창리층<br>계명산층<br>향산리 돌로마이트<br>대향산층
| 덕평층군
| 명오리층<br>내사리층<br>황강리층<br>구룡산층<br>화전리층<br>
| rowspan = 2 | 고운리층<br>[[조선 누층군]]
| rowspan = 2 | F 층<br>황강리층
| rowspan = 2 colspan = 2 | -

|-
| 미원층군
| 운교리층<br>증평층
|-
! rowspan = 2 | [[선캄브리아기]]
| rowspan = 2 | -
| rowspan = 2 | 군자산층<br>황강리층<br>창리층 (서창리층+명오리층)<br>문주리층
| colspan = 2 rowspan = 2 | -
| rowspan = 2 | 옥천층군
| rowspan = 2 | 문주리층<br>황강리층<br>명오리층<br>북노리층<br>서창리층<br>고운리층
| rowspan = 2 | 계명산층
| rowspan = 2 | -
| rowspan = 2  colspan = 2 | -
| rowspan = 2 | - 
| rowspan = 2 | MV 층
| 수안보층군
| 고운리층<br>명오리층<br>황강리층<br>문주리층
|-
| 충주층군
| 대향산 규암<br>향산리 돌로마이트<br>계명산층
|-
|}

=== 계명산층과 희토류 광상 ===
'''계명산층'''(Gyemyeongsan formation)은 [[충주시]] 용탄동, 종민동, 안림동에 있는 [[계명산 (충북)|계명산]]에서 이름이 유래되었으며 [[철]] 광상을 발달시키고 있다. 충주 지질도폭에 의하면 충주시 지역에서는 층서상 계명산층이 [[향산리 돌로마이트층]] 아래에 있지만 등사 습곡 구조로 인해 지층이 역전되어 지질도에서는 외관상 계명산층이 [[향산리 돌로마이트층 ]]위에 있는 것처럼 보인다.<ref name = "황강리" />

* 충주 지질도폭(1965)의 계명산층은 [[계명산 (충북)|계명산]]을 중심으로 [[충주시]]내를 둘러싸듯이 U자 비슷한 형태로 넓게 분포하는 지층이다. 충주 일대에서 철광상(鐵鑛床)을 발달시키고 있는 계명산층은 각섬석-흑운모편마암, 적철석-자철석-석영편암, 견운모-석영편암, 흑운모-석영편암, 백운모-석영편암, 석영-흑운모편마암, 대상(帶狀)석영-흑운모편마암 등으로 구성된 준(準)[[편마암]]류이며 백색-회색 돌로마이트질 [[석회암]]이 협재된다. 계명산 정상에서의 본 층 [[엽리|편리]]의 주향 및 경사는 북동 30° 및 남동 66°이며 [[자철석]]의 결정이 광염(鑛染)되어 있다. [[연수동 (충주시)|연수동]] 부근에서는 박층의 자철광을 볼 수 있으며 [[직동 (충주시)|직동]]의 창룡사 북측 458 m 고지에서는 [[자철석]]의 결정이 편리의 주향과 일치하게 포함되어 있어 자성을 띤다. [[충주시]] [[대소원면]]과 [[괴산군]] [[불정면]]의 경계 지역에서의 이 층에는 다수의 [[철]] 및 [[중정석]] 광상이 발달하며 지층 편리의 주향과 경사는 북동 65~75°및 북서 60~70°가 일반적이다.<ref name = "충주" />
* 황강리 지질도폭(1965)의 계명산층은 [[충주시]] [[목벌동]] 서부~중부에 분포하며 옥천 누층군 하부의 지층으로 해석되었다. 본 층의 상위에는 향산리 돌로마이트질 석회암층이 [[정합]]으로 놓이나 지향사 구조에 퇴적된 옥천 누층군의 서익부가 역전되어 외관상 밑에서부터 대향산 규암층, 향산리 돌로마이트질 석회암층, 계명산층 순서로 놓인 것처럼 보인다. 본 지층은 북동 30°의 주향과 북서 50°의 경사를 나타낸다.<ref name = "황강리" />
* 목계 지질도폭(1971)의 충주층군 계명산층(PZokg)은 [[충주시]] 용탄동에 분포하고 분포지 서부에서 [[중생대]] [[화강암]]에 의해 관입당했으며 동부에서는 상부의 향산리 돌로마이트질 석회암층과 [[정합]]으로 접하나 일부 [[단층]]으로 접한다. 주 분포지에서 서북서로 약 7 km 떨어진 [[금가면]] 원포리에는 화강암 가운데에 포획암으로서 본 지층이 일부 분포한다. 이 지층은 대부분 [[자철석]]의 결정을 포함한 함자철석회색세립편마암으로서 화강암과의 접촉부는 일부 스카른화 되어 [[각섬석]]과 [[녹렴석]] 등이 있다. 이 지역의 계명산층은 북동 50~55°의 주향과 북서 또는 북동의 경사를 가진다.<ref name = "목계" />
* 장기홍(1971)에 의하면 계명산층은 대체로 [[편마암]]화되어 있어 그 광역변성도는 옥천계층보다 훨씬 높고 자철광 결정을 함유하는 점에서 특이하며 원암이 [[선캄브리아기]] 지층임을 암시한다.<ref name = "J71">{{저널 인용 |제목=History of Ogcheon Geosyncline (沃川地向斜의 歷史) |저널=[[대한지질학회]] |저자=장기홍 |날짜=1971년 12월 |권=7 |호=4 |쪽=291-298 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01629465}}</ref>
* 충주시 남서부의 계명산층에는 [[철]]과 [[희토류 원소]] 광상이 발달한다. 이 지역의 계명산층은 석영편암, 석영-운모편암, 석영-장석편암, 함철규암 그리고 소규모 암주 내지 [[암맥]]상으로 분포하는 알칼리 화강암으로 구성된다. [[희토류 원소]] 광상은 계명산층 중 특히 알칼리 화강암 기원의 석영-장석편암과 밀접하게 수반되어 발달하며 대체로 북동-남서 주향으로 분포한다. 확인된 폭은 10~30 m, 연장은 1.2 km이며 희토류 광물은 석영-장석편암 내 소규모 렌즈상 또는 판상으로 유색광물과 선구조를 형성하며 수반된다. 희유원소 광석 중 [[갈렴석]] 맥상형 광물의 희토류 함량이 가장 높다.<ref>{{저널 인용 |제목=충주지역 희토류 광상의 성인: 산출상태와 지화학적 특성 (Genesis of the REE Ore Deposits, Chungju District, Korea: Occurrence Features and Geochemical Characteristics) |저널=[[대한자원환경지질학회]] |저자1=박맹언 |저자2=김근수 |날짜=1995년 |권=28 |호=6 |쪽=599-612 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO199523034627546}}</ref><ref>{{저널 인용 |제목=충주지역 희유원소광상에서 산출되는 갈렴석의 지구화학적특성 (Geochemical Characteristics of Allanite from Rare Metal Deposits in the Chungju Area, Chungcheongbuk-Do (Province), Korea) |저널=[[대한자원환경지질학회]] |저자1=박맹언 |저자2=김근수 |저자3=최인식 |날짜=1996년 |권=29 |호=5 |쪽=545-559 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO199623034627381}}</ref>
* 강지훈과 류충렬(1997)에 의하면 계명산층은 주로 역질암, 니질암, 사질암, 염기성(현무암질 및 휘록암질) 및 산성질암(조면암질, 유문암질) 기원의 변성암류로 구성되고 교호된 염기성질암과 산성질암은 열곡 환경의 바이모달(bimodal)형 화성활동의 산물이었음을 지시한다. 그리고 [[계명산 (충북)|계명산]] 지역에서의 에서는 최소 세 번의 변형작용이 일어나 [[습곡]] 구조가 형성되었다.<ref name = "KR97">{{저널 인용 |제목=충주 계명산지역 옥천변성대의 화성활동과 지질구조 (Igneous Activity and Geological Structure of the Ogcheon Metamorphic Zone in the Kyemyeongsan area, Chungju, Korea) |저널=한국암석학회 |저자1=강지훈|저자2=류충렬 |날짜=1997년 12월 |권=6 |호=3 |쪽=151-165 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01023265}}</ref>
* 계명산층 내에는 알칼리 화강암류가 불규칙하게 관입하여 암주 내지 [[암맥]] 형태로 분포한다. 연홍색을 띠는 이 화강암은 세립 내지 중립질이며 충주시내에 저반상으로 광범위하게 분포하는 화강암과는 구성 광물과 화학 조성의 차이로 구분되고 [[철]] 및 희토류 광체와 밀접하게 수반된다. 알칼리 화강암은 [[형석]], [[인회석]], [[갈렴석]], [[저어콘]] 등 [[희토류 원소]]가 풍부한 광물을 함유한다. Sm-Nd 연대측정 결과는 338±30 Ma이다.<ref>{{저널 인용 |제목=충주지역 계명산층 내에 산출하는 알카리 화강암의 지구화학적 연구 (A Geochemical Study of the Alkali Granite in the Kyeomyeongsan Formation) |저널=[[대한자원환경지질학회]] |저자1=김진섭 |저자2=박맹언 |저자3=김근수 |날짜=1998년 |권=31 |호=4 |쪽=349-360 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO199823034627105}}</ref>
* 박종길 외(2003)에 의하면 [[충주시]] 지역의 계명산층은 주로 변성화성암으로 구성되며 계명산층 산성 변성화산암의 SHRIMP U-Pb [[저어콘]] 연대는 [[시생대]] 말인 2685.8±11 Ma이다. 따라서 박종길 외는 계명산층이 옥천변성대에 속하지 않으며 [[시생대]] 말에 형성된 옥천변성대의 기반암인 것으로 해석했다. 계명산층은 주로 산성과 염기성의 변성화산암으로 구성되며 전자는 [[충주시]] 동부~남동부에서 분포면적의 60% 이상을 차지하고 후자는 전자와 교호하거나 관입하며 산출된다. 산성 변성화산암은 대개 [[석영]], 백운모, [[정장석]]과 [[자철석]]으로 구성되며 부수광물로 [[흑운모]], [[녹니석]], [[녹렴석]], [[방해석]], [[인회석]], [[저어콘]] 그리고 [[모나자이트]]가 있다. 염기성 화산암은 주로 [[각섬석]], [[사장석]], [[녹렴석]]으로 구성되고 소량의 [[휘석]], [[흑운모]], [[석영]] 및 [[녹니석]]을 포함한다.<ref>{{저널 인용 |제목=옥천변성대 북서부 계명산층 내 변성화성암류의 지구화학 및 지구연대학적 연구와 그 지구조적 의의 (Geochemical and Geolchronological Studies on Metaigneous Rocks in the Gyemyeongsan Formation, Northwestern Okcheon Metamorphic Belt and their Tectonic Implication) |저널=한국암석학회 |저자1=박종길|저자2=김성원|저자3=오창환|저자4=김형식 |날짜=2003년 12월 |권=12 |호=4 |쪽=155-169 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01024158}}</ref>
* 박맹언 외(2005)에 의하면 계명산층 내 충주 철광상에서 산출되는 산성 변성화산암들은 매우 높은 희토류 원소 농도를 가지며 지구화학적 특징은 문주리층의 산성 변성화산암과 비슷하다.<ref>{{저널 인용 |제목=계명산층 내의 충주 철광상 주변에 분포하는 산성 변성화산암의 성인 (Genesis of the acidic metavolcanic rocks distributed aroundthe Chungju iron deposit in the Gyemyeongsan Formation) |저널=한국암석학회 |날짜=2005년 9월 |권=14 |호=3 |쪽=169-179 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01026842}}</ref>
{| class="wikitable" style="font-size:90%"
|+ 충주철광상 부근 계명산층 산성 변성화산암 원소 함량
! 주요
! [[이산화 규소]]
! [[이산화 타이타늄]]
! [[산화 알루미늄]]
! [[산화 철(III)]]
! [[산화 마그네슘]]
|-
! wt %
| 72.45~75.25
| 0.23~0.59
| 7.24~10.01
| 3.49~9.04
| 0.04~0.16
|-
! 미량
! [[바륨]]
! [[루비듐]]
! [[탄탈럼]]
! [[나이오븀]]
! [[하프늄]]
! [[지르코늄]]
! [[이트륨]]
! [[토륨]]
! [[우라늄]]
! [[셀레늄]]
|-
! wt %
| 61~350
| 34~217
| 13~113
| 168~1971
| 24~394
| 1162~11912
| 253~1318
| 70~278
| 12~69
| 0.82~1.6
|-
! [[희토류 원소|희토류]]
! [[란타넘]]
! [[세륨]]
! [[프라세오디뮴]]
! [[네오디뮴]]
! [[사마륨]]
! [[유로퓸]]
! [[가돌리늄]]
! [[터븀]]
! [[디스프로슘]]
! [[홀뮴]]
! [[어븀]]
! [[툴륨]]
! [[이터븀]]
! [[루테튬]]
|-
! wt %
| 176.2~796.0
| 430.4~1723.8
| 47.5~230.7
| 210.0~960.4
| 39.1~217.0
| 1.4~11.9
| 50.0~226.9
| 7.8~43.2
| 54.3~282.5
| 13.3~54.7
| 34.7~148.3
| 5.0~23.0
| 32.9~101.2
| 4.5~19.0
|}

* 김성원 외(2006)와 강지훈 외(2012)에 의하면 계명산층 화산암의 [[지르콘]] U-Pb 연대측정 결과는 1.9 Ga, 870 Ma, 250 Ma이다. 이는 [[신원생대]] [[토노스기]](Tonian)에 해당한다. 김성원 외는 계명산층이 870 Ma 혹은 그 이후에 형성되었고 250 Ma에 변성작용을 받은 것으로 해석하였다.<ref name = "K06">{{저널 인용|성1=Kim|이름1=Sung Won|성2=Oh|이름2=Chang Whan|성3=Ryu|이름3=In Chang|성4=Williams|이름4=I. S.|성5=Sajeev|이름5=K.|성6=Santosh|이름6=M.|성7=Rajesh|이름7=V. J. |제목=Neoproterozoic Bimodal Volcanism in the Okcheon Belt, South Korea, and Its Comparison with the Nanhua Rift, South China: Implications for Rifting in Rodinia |저널=The Journal of Geology |날짜=2006년 11월 |권=114 |호=6 |쪽=717-733 |doi=10.1086/507616 |url=https://www.jstor.org/stable/10.1086/507616}}</ref><ref>{{저널 인용|성1=Kang|이름1=Ji Hoon|성2=Hayasaka|이름2=Yasutaka|성3=Katsube|이름3=Aya|성4=Lee|이름4=Deok Seon|성5=Koh|이름5=Sang Mo|성6=Ryoo|이름6=Chung Ryul|성7=Noh|이름7=Sin Young |제목=SHRIMP zircon age of Gyemyeongsan Formation in the Eoraesan area, Chungju, Korea |저널=2012년도 한국암석학회·한국광물학회 공동학술발표회 논문집 |날짜=2012년 5월 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE02195557}}</ref>
* 유인창과 김태훈(2009)에 의하면 [[충주시]] 종민동-목벌동 지역에서 계명산층은 담회색 또는 암회색을 띠는 변성 화산암류와 암회색 편암으로 구성되며 [[향산리 돌로마이트층]]과 계명산층의 경계는 [[단층]]이다.<ref name = "RK09">{{저널 인용 |제목=Stratigraphy and Geological Structure of the Northwestern Okcheon Metamorphic Belt Near the Chungju Area |저널=Economic and Environmental Geology |날짜=2009년 2월 |저자1=유인창 |저자2=김태훈 |권=42 |호=1 |쪽=9-25 |url=https://www.kseeg.org/journal/view.html?spage=9&volume=42&number=1}}</ref>
* 노신영 외(2012)에 의하면 [[충주시]] 남산 지역의 계명산층은 변성된 심성산성질암, 역질암, 산성화산암질암, 염기성질암, 사질암, 결정질[[석회암]], [[규암]]으로 구성되며 방사선 수치는 변성사질암(26~415 cps)과 변성산성질암(10~170 cps)에서 높은 값을 보인다.<ref>{{웹 인용 |제목=충주 남산 지역의 지질 (Geology of Namsan area, Chungju, Korea) |url=https://www.gskorea.or.kr/html/?pmode=BBBS0002700007&smode=ajax&fn=downFile&fileSeq=1571 |출판사=2012 추계지질과학연합학술대회 |저자1=노신영|저자2=이덕선|저자3=강지훈 |페이지=241 |날짜=2012년 10월}}</ref>
* 최덕근 외(2012)에 의하면 계명산층은 옥천 누층군과 충주층군의 최하부 지층으로, 부산/박달령 변성암 복합체를 [[부정합]]으로 덮으며 정합적으로 [[향산리 돌로마이트층]]으로 점이한다. 계명산층은 니질 및 사질[[천매암]] 내지 [[편암]]으로 구성되고 칼슘규산염과 규암이 협재된다. 변성니질암과 사질암은 규장질 및 고철질 화산암에서 유래된 것으로 알려져 있다. 계명산층에서 있었던 쌍봉식(bimodal) 화산활동은 충청분지에서 일어난 첫 번째 열개 작용의 결과이며, 이는 남중국지괴 난후아 분지의 첫 번째 화산활동에 대비된다.<ref name = "Ch12" /> <!---Kang and Ryoo, 1997;  Koh et al., 2005; Park et al., 2005; Kim et al., 2006).--->
* [[충주시]] [[주덕읍]] 삼청리 남동부 어래산(392.7 m) 지역의 계명산층은 변성니질암, 화강암질편마암, 함철규암, 변성심성산성암, 변성화산산성암 등으로 구성된다. [[방사능]] 값은 함염기성형 변성심성산성암이 852~1217 cps, 평균 1039 cps로 가장 높았으며 이는 함염기성형 변성심성산성암이 [[희토류 원소|희토류]] 광체의 기원암일 가능성을 지시한다.<ref>{{저널 인용 |제목=Geology and Constituent Rocks, and Radioactive Values of the Eoraesan Area, Chungju, Korea (충주 어래산지역의 지질 및 구성암류와 방사능 값) |저널=한국암석학회 |저자1=강지훈|저자2=이덕선|저자3=고상모 |날짜=2018년 |권=27 |호=2 |쪽=85-96 |doi=10.7854/JPSK.2018.27.2.85 |url=http://koreascience.or.kr/article/JAKO201821142177085.page}}</ref>

=== 대향산 규암층 ===
'''대향산 규암층'''(PZotq; Daehyangsan quartzite formation, 大香山 硅巖層)은 향산리 돌로마이트질 석회암을 따라 그 남동쪽에서 매우 좁고 길게 분포하는 지층이다. 하부의 향산리 돌로마이트질 석회암층을 정합으로 덮고 [[규암]]으로 구성되며 주향과 경사는 북동 60~70° 및 북서 60~65°가 일반적이다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" /> 박계헌 외(2001)는 U-Pb 연대측정값에 근거해 대향산 규암층의 지질시대가 [[실루리아기]] 이후라고 주장했지만, 최덕근 외(2012)는 계명산층과 문주리층 사이에 있는 대향산 규암층의 층서적 위치에 근거해 지질시대가 [[신원생대]]라고 주장했다.

* 충주 지질도폭(1965)에 의하면 향산리 돌로마이트질 석회암을 따라 그 남동쪽에서 대상 분포하는 지층이다. 하부의 향산리 돌로마이트질 석회암층을 정합으로 덮고 규암으로 구성되며 주향과 경사는 북동 60~70° 및 북서 60~65°가 일반적이다.<ref name = "충주" />
* 황강리 지질도폭(1965)에 의하면 유백색 규암으로 구성되며 종민동 지역에서 [[습곡]] 구조가 발달한다.<ref name = "황강리" />
* 목계 지질도폭(1967)에 의하면 충원교 일대에 고립적으로 소규모 분포하며 주향은 북동 15~55°, 경사는 북서 55°이다.<ref name = "목계" />
* 장기홍(1971)에 의하면 충주 지질도폭 지역의 대향산 규암층은 문주리층 위에 45~50°각도의 역단층으로 올라와 있다.<ref name = "J71" />
* 이종혁(1972)에 의하면 주로 유백색~황갈색의 규질편암 내지 규암으로 구성된다. 이 층 상위에서 최대 20 m 두께의 함력규질편암이 협재되는 것이 확인되었다.<ref name = "L723">{{저널 인용 |제목=The Study of the Lower Unit of the Metamorphic Belt in the Ogcheon Geosyncline 沃川地向斜內 基底地質에 關한 硏究 |저널=[[대한지질학회]] |저자=이종혁 |날짜=1972년 3월 |권=8 |호=1 |쪽=25-36 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01629433}}</ref>
* 임명적 외(1991)는 후기의 화강암의 국부적인 관입이 대향산 규암층의 변형작용에 영향을 미친 것으로 보았다. 여기서는 문주리층이 최하위에, 그 위로 대향산 규암, 향산리 돌로마이트, 계명산층 순서로 오는 것으로 보았다.<ref>{{저널 인용|성1=Ihm|이름1=Myeong Hyeok|성2=Kim|이름2=Young Eom|성3=Chang|이름3=Tae Woo |제목=Deformation History and Strain Analysis of Daehyangsan Quartzite in Chungju Area, Korea (忠州地域 大香山 硅岩層 周邊一帶의 變形量 分析 및 變形作用史) |저널=[[대한지질학회]] |날짜=1991년 4월 |권=27 |호=2 |쪽=191-199 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01600726}}</ref>
* 강지훈과 류충렬(1997)에 의하면 대향산 규암층은 석영사질암 기원의 유백색 규암 내지 (운모)석영편암으로 구성되어 있다.<ref name = "KR97" />
* 유인창과 김태훈(2009)에 의하면 [[충주시]] 종민동-목벌동 지역에서 [[규암]]은 주로 유백색을 띠고 대부분 [[석영]]으로 구성되며, 암회색의 [[층리]]가 일부 발달하나 대부분 규암화가 이루어져 정상 혹은 역전층임을 판별할 수 있는 [[사층리]] 또는 점이층리는 확인되지 않았다.<ref name = "RK09" />
* 박계헌 외(2011)는 [[충주시]] [[살미면]] 향산리 지역의 대향산 규암에서 분리한 쇄설성 저어콘 입자에 대해 SHRIMP U-Pb 연대측정을 실시하였다. 연대는 [[신원생대]](1000-850 Ma)와 [[고생대]](460-420 Ma)의 시기에 집중적으로 분포하며 가장 젊은 연령은 423.9±5.6 Ma이다. 이 수치에 근거하여 대향산 규암의 지질시대는 [[고생대]] 전기 [[실루리아기]] 이후로 해석되었다.<ref>{{저널 인용 |제목=SHRIMP U-Pb ages of detrital zircons in the Daehyangsan Quartzite of the Okcheon Metamorphic Belt (옥천변성대 대향산규암층 쇄설성 저어콘의 SHRIMP U-Pb 연령) |저널=[[대한지질학회]] |저자1=박계헌|저자2=이태호|저자3=이기욱 |날짜=2011년 8월 |권=47 |호=4 |쪽=423-431 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01676140}}</ref>
* 최덕근 외(2012)에 의하면 대향산 규암층은 백색~담회색의 괴상(일부 층상)의 [[규암]]으로 구성되며 [[돌로마이트]]가 협재된다. [[충주시]] 향산리 서부에서는 대향산 규암층이 첨멸되어 계명산층과 문주리층이 직접 만나, 대향산 규암층과 문주리층은 [[부정합]]으로 해석된다. 박계헌 외(2011)가 보고한 U-Pb 연대측정값과 달리, 최덕근 외는 계명산층과 문주리층 사이에 있는 대향산 규암의 층서적 관계로 대향산 규암을 [[신원생대]]의 지층으로 해석하였다.<ref name = "Ch12" />

=== [[문주리층]]과 [[수주팔봉]] ===
{{본문|문주리층}}
'''[[문주리층]]'''(PZocm; okcheon supergroup munjuri formation, 文周里層)은 충주시 [[대소원면]] 문주리에서 그 명칭이 유래된 지층으로 황강리층과 [[향산리 돌로마이트질 석회암층]] 및 대향산 규암층 분포 지역 사이에서 [[대소원면]] 문주리을 중심으로 넓은 분포를 보인다. 하위의 황강리층을 정합으로 덮으며 지층의 편리의 주향은 북동 30~50°및 북동 60~70°, 경사는 북서 50~60°가 일반적이다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" />

* 충주 지질도폭(1965)에 의하면 하위의 황강리층을 정합으로 덮으며 지층의 편리의 주향은 북동 30~70°, 경사는 북서 50~60°가 일반적이다. 남서쪽으로 올수록 분포지가 크게 확장되어 [[충주시]] [[대소원면]] 문주리, [[살미면]] 세성리, [[괴산군]] [[불정면]] 창산리, [[장연면]] 조곡리 일대에 넓게 분포하는데 이는 지층 내 [[습곡]]이 북동쪽으로 침강해 있기 때문인 것으로 보인다.<ref name = "충주" />
* 황강리 지질도폭(1965)에 의하면 명오리층보다 [[엽리|편리]]가 더 발달해 있으며 견운모를 함유하고 녹니석편암으로 구성된다. 지층의 주향은 북동 20~60°, 경사는 북서 35~50°이며 지층의 역전에 의해 하부에는 황강리층이, 상부에는 대향산 규암이 온다.
* 제천 지질도폭(1967)에 의하면 [[충주시]] [[동량면]] 조동리의 지등산~관모봉 일대에 넓게 분포하며 인등산 단층 동부에서 황강리층 상부에 [[정합]]으로 놓이나 서부에서는 서창리층과 단층으로 접한다. 본 지층의 하부는 혼펠스상 사질암으로, 상부는 각섬편암과 녹니석편암으로 구성되며 중간에 황회색의 견운모-석영편암이 협재된다. 지층의 일반적인 주향은 북서 30~80°, 경사는 남서 30~35°이다. 녹니석편암 중에는 [[자철석]]이 포함된다.<ref name = "제천" />
* 이민성 외(1998)에 의하면 문주리층은 황강리층과 관계 불명으로 접하고 지층의 주향은 북동 30°, 경사는 북서 45°이다. 문주리층은 주로 변성니질암과 사질암으로 구성되며 층상의 염기성화산암을 협재한다. 지층의 상부에는 곳에 따라 저품질의 [[석탄]]층을 협재하는 [[흑연]]질[[편암]]이 분포한다.<ref name = "L98">{{저널 인용 |제목=Glaciogenic diamictite of Ogcheon System and its geologic age, and paleogeography of Korean Peninsula in Late Paleozoic (옥천계의 빙하기원 다이아믹타이트와 그 지질시대 및 고생대 말의 한반도의 고지리) |저널=[[대한지질학회]] |저자1=이민성|저자2=여정필|저자3=이종익|저자4=좌용주|저자5=S. Yoshida|저자6=이한영 |날짜=1998년 12월 |권=34 |호=4 |쪽=343-370 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01601141}}</ref>
* 이광식 외(1998)는 [[충주시]]의 문주리층 메타화산암(metavolcanic)에서 U-Pb 저어콘 연대측정을 실시하였고 상한은 755.8±1.3 Ma, 하한은 160±19 Ma로 측정되었다. 전자는 쌍봉식(bimodal) 화산활동을, 후자는 [[쥐라기]] 열변성작용을 지시하는 것으로 해석된다. 이는 문주리층이 [[선캄브리아기]]라는 것을 지지하는 최초의 확정적인 증거이다. [[각섬암]]과 규장질메타화산암 [[네오디뮴]] 동위원소와 미량원소는 이들이 대륙 열개 환경의 맨틀 기원임을 지시한다. 각 원소 함량은 다음과 같다.<ref>{{저널 인용|성1=Lee|이름1=Kwang Sik|성2=Chang|이름2=Ho Wan|성3=Park|이름3=Kye Hun |제목=Neoproterozoic bimodal volcanism in the central Ogcheon belt, Korea: age and tectonic implication |저널=Precambrian Research |날짜=1998년 5월 |권=89 |호=1-2 |쪽=47-57 |doi=10.1016/S0301-9268(97)00077-6 |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301926897000776}}</ref>
{| class="wikitable" style="font-size:90%"
|+ 충주시 문주리층 각섬암과 규장질메타화산암의 원소 함량
! 주요 분자
! [[이산화 규소]]
! [[이산화 타이타늄]]
! [[산화 알루미늄]]
! [[산화 철(III)]]
! [[산화 마그네슘]]
|-
! 각섬석 %
| 43.50~47.35
| 1.54~3.58
| 12.08~20.46
| 10.80~16.70
| 5.83~7.31
|-
! 화산암 %
| 64.91~74.48
| 0.19~1.54
| 13.40~20.46
| 3.19~10.80
| 0.30~0.68
|-
! 미량 원소
! [[바나듐]]
! [[스트론튬]]
! [[루비듐]]
! [[바륨]]
! [[크로뮴]]
! [[니켈]]
! [[지르코늄]]
! [[이트륨]]
! [[나이오븀]]
! [[토륨]]
|-
! 각섬석 ppm
| 228~446
| 124~523
| 10~311
| 9~410
| 11~257
| 42~92
| 130~179
| 23~50
| 17~44
| 1.2~2.4
|-
! 화산암 ppm
| 21~37
| 38~65
| 140~283
| 186~408
| 1~3
| 17~19
| 568~1350
| 63~195
| 402~548
| 59.5~83.6
|-
! [[희토류 원소]]
! [[란타넘]]
! [[세륨]]
! [[프라세오디뮴]]
! [[네오디뮴]]
! [[사마륨]]
! [[유로퓸]]
! [[가돌리늄]]
! [[터븀]]
! [[디스프로슘]]
! [[홀뮴]]
! [[어븀]]
! [[툴륨]]
! [[이터븀]]
! [[루테튬]]
|-
! 각섬석 ppm
| 22.31~30.91
| 47.23~72.15
| 6.32~10.07
| 29.40~48.26
| 7.06~12.29
| 2.38~4.22
| 7.45~13.32
| 1.14~2.11
| 6.59~12.88
| 1.24~2.28
| 2.09~5.92
| 0.34~0.81
| 2.24~4.58
| 0.31~0.65
|-
! 화산암 ppm
| 173.88~326.23
| 520.97~813.26
| 37.08~68.85
| 125.74~233.82
| 22.07~41.20
| 0.43~1.11
| 21.33~38.23
| 3.51~6.46
| 22.01~42.72
| 4.58~8.43
| 9.31~22.43
| 1.66~3.39
| 11.15~22.37
| 1.60~3.00
|-
|}
* 조문섭 외(2004)는 문주리층에 분포하는 규장질 변성응회암에 대해 고분해능 이차이온질량분석기(SHRIMP;  Sensitive High-Resolution Ion MicroProbe) U-Pb 저어콘 연대를 측정하였고 <sup>206</sup>Pb/<sup>238</sup>U 가중평균연대는 747±7 Ma으로 이는 이광식 외(1998)의 측정결과와 거의 비슷하며 두 연대측정 결과 모두 약 7.5억년 전 쌍모식 화산활동과 함께 대륙 내 분지가 옥천대에서 발달하였음을 지시한다. 연대측정에 사용한 시료는 [[충주시]] [[살미면]] 팔봉 부근의 채석장(N 36°53'35.7", E 127°56'10.7")에서 채칩한 규장질 변성화산암이다. 저어콘의 [[우라늄]]과 [[토륨]] 농도는 각각 41~837 및 17~962 ppm이다.<ref>{{저널 인용 |제목=옥천변성대 규장질 변성응회암의 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대: 신원생대(약 7.5억년전) 화산활동 (SHRIMP U-Pb Zircon Age of a Felsic Meta-tuff in the Ogcheon Metamorphic Belt, Korea: Neoproterozoic (ca. 750 Ma) Volcanism) |저널=The Journal of the Petrological Society of Korea |저자1=조문섭|저자2=김태훈|저자3=김현철 |날짜=2004년 |권=13 |호=3 |쪽=119-125 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO200411923067999&SITE=CLICK}}</ref>
* 김숭원 외(2006)에 의하면 [[충주시]] 문주리층 규장질 메타화산암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대는 762±7 Ma이다.<ref name = "K06" />
* 유인창과 김태훈(2009)에 의하면 [[충주시]] 종민동-목벌동 지역에서 구조적으로 최하부에 위치한 문주리층은 (암)녹색과 (암)회색의 [[편암]]으로 구성되며 최상부에 (암)회색 편암이 관찰된다. 문주리층은 상부의 대향산규암에 의해 덮이는데 문주리층과 대향산규암의 경계는 층리면과 평행한 [[단층]]으로 접하는 것이 야외에서 확인되었다.<ref name = "RK09" />
* [[충주시]] 살미면 토계리 [[수주팔봉]]의 칼바위는 [[옥천 누층군]] [[문주리층]]에 해당하는 암석이다.

{{갤러리
|title=[[수주팔봉]] 칼바위의 [[문주리층]]
|width=350
|height=230
|lines=2
|파일:CS-Ocm1.jpg|칼바위 전경
|파일:CS-Ocm2.jpg|칼바위 안내판
|파일:CS-Ocm3.jpg|[[문주리층]]
|파일:CS-Ocm4.jpg|다리 아래쪽
}}

=== 명오리층 ===
'''명오리층'''(PZocmy; okcheon supergroup myeongori formation, 鳴梧里層)은 충주시 [[동량면]] 명오리에서 이름이 유래되었으며, 북노리층 분포지역 바로 북서쪽에서 북노리층과 같이 북동 방향으로 분포하는 지층이다. 하부의 북노리층과 상부의 황강리층과는 정합적 관계에 있으며 암회색 내지 녹회색을 띠고 편리의 발달이 양호한 부분을 갖는다. 본 층의 지배적인 편리의 주향과 경사는 북동 60° 및 남동 70°이다.<ref name = "충주" /> 명오리 북측에서는 북동 방향의 평행한 축을 갖는 파상(波狀) 습곡으로 인하여 경사가 상반됨이 반복되며 파장은 100~50 m 내외다.<ref name = "황강리" /><ref name = "geo50" />

=== [[북노리층]] ===
{{본문|북노리층}}
'''[[북노리층]]'''(PZocp; okcheon supergroup buknori formation, 北老里層)은 [[옥천 누층군]] 최하부의 기저층이며 [[제천시]] [[한수면]] 북노리에서 그 명칭이 유래되었다. [[수안보면]] 온천리 북부 적보산의 북측 사면을 따라 그리고 [[살미면]] 신당리의 악어봉과 대미산을 중심으로 북동-남서 방향으로 분포한다. 적보산의 지층은 암회색 석회질인 함력(含礫)[[천매암]]으로 구성되며 주향과 경사는 북동 60°및 남동 70°이다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" />

=== [[서창리층]] ===
{{본문|서창리층}}
'''[[서창리층]]'''(PZomz; seochangri formation, 西倉里層)은 고운리층을 [[부정합]]으로 덮고 암회색 [[천매암]]으로 구성되며 충주시 남동부의 [[수안보면]] 온천리 일대에 분포한다. 온천리-수회리 경계 지역에서 [[황강리층]]과 [[단층]]으로 접촉하며 본 층의 [[엽리]]의 주향과 경사는 북동 54/75°와 남동 70° 이 지배적이다.<ref name = "충주" />

=== [[향산리 돌로마이트질 석회암층]]과 [[충주 활옥동굴]] ===
{{본문|활옥동굴}}
[[향산리 돌로마이트질 석회암층]](Hyangsanri Dolomitic limestome Foramtion) 또는 [[향산리 돌로마이트층]]은 [[충주시]] [[종민동]]에서 [[목벌동]]과 [[살미면]] 향산리를 지나 [[대소원면]] 매현리까지, 계명산층의 남동부를 따라 좁고 길게 분포하는 지층이다. 하부의 계명산층을 정합으로 덮으며 백색 내지 회백색의 [[돌로마이트]]질 [[석회암]] 지층이다. [[종민동]] 남동부와 [[살미면]] [[재오개리]]에서 각각 동-서 및 서북서-동남동 주향의 [[주향 이동 단층]]에 의해 250~450 m 정도 수평 변위된다. [[살미면]] [[살미면|향산리]]와 직동 지역에서 이 지층의 주향과 경사는 북동 60~70°및 북서 50~60°이다. [[종민동]] 지역에서는 주향이 남-북에 서쪽으로 경사한다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" /> 이 지층 중에 '''[[충주 활옥동굴]]'''이 발달한다.

{{갤러리
|title=[[충주 활옥동굴]]
|width=350
|height=230
|lines=2
|파일:CH-JC.jpg|동굴 입구
|파일:CH-JC4421.jpg|[[정단층]]
|파일:CH-JC4742.jpg|[[정단층]]
|파일:CH-JC5933.jpg|[[정단층]]
|파일:CH-JC1208.jpg|[[정단층]]
|파일:CH-JC1648.jpg|[[석회암]]과 [[셰일]]
|파일:CH-JC1853.jpg|낙수구간. 오른쪽 검은색 부분에서 [[지하수]]가 유출되고 있다.
|파일:CH-JC5259.jpg|[[단층]]
|파일:CH-JC-F.jpg|향사습곡 전경 (파노라마)
|파일:CH-JC-F(L).jpg|습곡 좌익
|파일:CH-JC-F(M).jpg|습곡 중앙
|파일:CH-JC-F(R).jpg|습곡 우익
}}

=== [[황강리층]] ===
{{본문|황강리층}}
'''[[황강리층]]'''(PZoch; okcheon supergroup hwangkangri formation, 黃江里層)은 지금은 수몰된 [[제천시]] [[한수면]] 황강리 마을에서 그 명칭이 유래된 지층으로 명오리층 분포 지역 북서부인 [[살미면]] 중부와 [[수안보면]] 수회리 일대 그리고 [[충주호]]와 [[동량면]] 지동리 서부에 이르기까지 넓은 분포를 보인다. 전 층이 암회색 함력(含礫)[[천매암]]질암으로 구성되어 있으며 [[괴산군]]-[[살미면]]-[[수안보면]] 경계 지역에서 [[중생대]]의 화강반암에 의해 관입당하였다.(→따라서 [[중생대]] 혹은 그 이전의 지층임을 알 수 있다.) 본 지층 내에는 크고 작은 [[습곡]] 구조가 발달되며 특히 [[살미면]] 설운리의 북동 방향의 배사축을 중심으로 북측은 북서 40~45°, 남측은 남동 50~60°의 경사를 가진다. 주향은 대체로 북동 방향이다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" />

=== [[중부내륙선]] 철도 ===
윤기원(2022)은 [[중부내륙선]] 철도가 통과하는 지역([[충주역]] 이남)에서의 지질과 이에 따른 통과 방안을 연구하였다. 철도가 건설되는 지역에는 중생대 화강암 및 화강반암과 [[옥천 누층군]] 계명산층, [[향산리 돌로마이트질 석회암층]], [[문주리층]], [[황강리층]]이 분포하며 계명산층, [[향산리 돌로마이트질 석회암층]], [[문주리층]]의 경계는 [[충상단층]]이다. 시추조사 결과 [[단층]]파쇄대와 석회암 공동(空洞)이 발견되었으며 계명산층 및 [[문주리층]] 구간에 [[석회암]]이 일부 협재되어 지하 공동 발생 가능성을 확인하였다. [[옥천 누층군]]에 협재된 [[천매암]]은 [[절리]]가 발달해 굴진 방향에 따라 암반 붕락의 위험이 있는데, 터널 굴진 방향과 지층의 층리가 경사하는 방향이 반대인 역경사방향의 경우 불안정하므로, 터널 통과구간 내 주요 [[절리]]의 방향을 검토하여 안정성을 위해 굴진 방향을 경사와 일치하는 방향으로 결정하였다. 철도 터널 통과구간과 인접하여 우라늄 광상이 위치한 것이 확인되어 라돈 가스의 유입을 방지하기 위한 밀폐형 뚜껑 설치를<ref>{{웹 인용 |제목=옥천 분지 지질특성에 따른 철도터널 통과방안에 관한 연구 |url=https://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=c00993721445b3ddffe0bdc3ef48d419&outLink=K |출판사=[[서울과학기술대학교]] 철도건설공학과 |저자=윤기원 |날짜=2022년}}</ref>

== [[중생대]] 관입 [[화강암]] ==
[[중생대]]에 관입한 화강암류는 충주시 시내 지역과 북서부지역에 넓게 분포하고 옥천계 퇴적암 분포지역을 국소적으로 관입하고 있다.<ref name = "geo50" />

=== 흑운모 화강암 ===
'''경상계 불국사층군 흑운모 화강암'''(Kbgr; biotite granite)은 충주시 시내 동부지역([[충주분지]])과 [[대소원면]], [[노은면]], [[중앙탑면]], [[양성면]], [[소태면]], [[엄정면]] 일대에 광범위하게 분포하며 주로 저반(底盤)을 형성하고 있다. 주 구성 광물은 [[흑운모]], [[석영]], [[사장석]]이다.<ref name = "충주" /><ref name = "목계" /><ref name = "geo50" />
=== 백운모 화강암 ===
'''경상계 불국사층군 백운모 화강암'''(Kmgr; muscovite granite)은 [[동량면]] 서운리를 중심으로 암주(巖柱) 형태로 [[조선 누층군]] 석회암, [[각섬석]], 옥천 누층군 황강리층을 관입하고 있다. 본 암은 중립-조립질으로 [[흑운모]]가 안 보인다.<ref name = "황강리" />
=== 화강반암 ===
'''경상계 불국사층군 화강반암'''(Kgp)은 [[수안보면]] 수회리와 [[살미면]] 문강리의 경계선을 따라 옥천계 황강리층을 관입하고 있다. 주 구성 광물은 [[각섬석]], [[석영]], [[사장석]]이다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" />

== [[단층]] ==
{{본문|한국의 단층}}
충주시에는 대규모의 단층은 없고 중, 소규모의 단층만 분포한다.

=== 하천 단층 ===
'''하천(荷川) 단층'''은 [[동량면]] 하천리를 중심으로 남-북 주향을 가지는 경사 단층이다. 옥천 누층군의 황강리층과 서창리층을 절단하고 있다.<ref name = "제천">{{웹 인용|url=https://data.kigam.re.kr/data/RP-26093|제목=堤川 地質圖幅說明書 (제천 지질도폭설명서)|날짜=1967년|출판사=[[한국지질자원연구원]]}}</ref>

=== 인등산 단층 ===
'''인등산 단층'''은 [[인등산]] 동측에서 남-북 주향을 가지는 단층이다.<ref name = "제천" />

=== 세곡 단층 ===
세곡 단층은 [[살미면]] 신당리의 세곡 마을을 북동 40°주향으로 지나는 수직 단층으로 [[제천시]] [[한수면]] 서창리에서 대미산(680.8 m)과 적보산 부근을 지나 [[괴산군]] [[장연면]]으로 이어진다.<ref name = "황강리" /><ref name = "geo50" />

=== 포탄리 단층 ===
포탄리 단층(浦灘理 側傍摺動斷層)은 [[동량면]] 포탄리를 지나는 북서 80°및 85°방향으로 평행하게 발달하는 2조의 단층으로 대향산 규암층에서 약 250 m의 슬립(slip)차가 확인된다.<ref name = "황강리" />

=== 사기리 단층 ===
사기리 스러스트 단층은 [[동량면]] 사기리를 중심으로 북동-남서 주향으로 발달하며 단층면이 북쪽으로 50°경사하고 북측이 상승, 남측이 하강한 역단층이다.<ref name = "황강리" />

=== 기타 ===
[[살미면]] [[재오개리]]에는 항산리 돌로마이트질 석회암과 대향산 규암을 수평 변위시키는 서북서 주향의 소규모 단층이 있다.<ref name = "충주" /><ref name = "geo50" />

== 광산과 지하 자원 ==
충주시에 분포하는 광상(鑛床)은 주로 [[철]] 광상이며 이 외에 희토류, [[활석]], [[중정석]], [[구리]], [[형석]], 등이 있다. [[철]]과 희토류 광상은 계명산층 내에 존재하며 초기 퇴적물 기원(primary sedimentary origin)의 광층이 변질작용에 의해 생성된 변성 광상으로 보이며 품위(品位)는 20~45%가 일반적이다. 활석 광상은 [[향산리 돌로마이트질 석회암층]] 내에 있으며 화성암의 관입에 의해 형성된 열수교대광상이다. [[옥천 누층군]] 내 발달하는 [[활석]] 광상의 모암(母巖)은 [[돌로마이트]] 지층이며 광상화되기 전의 원암(原巖)은 [[돌로마이트]]질 [[석회암]]이다.<ref>{{저널 인용 |제목=Origin of Talc Deposit in the Chungju Area: Origin and Types of Initial Rocks and their Origin |저널=[[대한지질학회]] |저자=이종혁 |날짜=1987년 6월 |권=23 |호=2 |쪽=173-188 |url=https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01595407}}</ref> 충주시 남서부 계명산층의 석영운모 편암과 흑운모 화강암(Rb-Sr : 134±2 Ma)의 접촉부에는 [[회중석]]을 수반하는 [[스카른]] 광상이 산출된다.<ref>{{저널 인용 |제목=충주광산 지역 계명산층의 텅스텐 스카른화작용 (Skarn Formation in Metamorphic Rocks of the Chungju Mine Area) |저널=[[대한자원환경지질학회]] |저자1=김근수 |저자2=박맹언 |ISSN=2288-7962 |날짜=1995년 |권=28 |호=5 |쪽=185-197 |url=https://accesson.kisti.re.kr/main/search/articleDetail.do?artiId=ATN0027685690}}</ref>

=== 목계 지질도폭 ===
* 태창광산(泰昌鑛山) : [[노은면]] 연하리 북부 보련산 기슭에 위치한다. 보련산을 구성하는 [[선캄브리아기]] 화강암질 편마암, 편상편마암, 호성편마암 및 이를 관입한 [[중생대]] [[화강암]]이 있고 편마암체가 모암이 되어 주향 북서 10°~북동 10°에 동쪽으로 25°경사한 [[엽리|편리]]에 따라 4개의 [[암맥]]이 있다. 주 암맥은 폭 30 cm로 [[단층]]에 의해 자주 절단하여 이 함금석영맥을 채굴하기 위해 하남갱, 신창갱, 사곡갱, 소생갱, 국망갱을 개설하였으나 모두 휴광하였다. 최대품위는 [[금]] 400 g/t, 평균품위 25~30 g/t이다.<ref name = "목계" />
* 돈산광산(敦山鑛山) : [[노은면]] 돈산리에 소재한다. 흑운모 화강암과 화강암질 편마암의 접촉부 부은의 편마암을 모암으로 하여 암맥군은 주향 북서 15°, 경사 남서 40~60°의 열극에 폭 10~50 cm, 연장 100 m 내외로 17개조의 암맥군이 발달한다. 가행 대상인 15, 16호맥은 평균폭 30 cm 내외에 광석광물로 휘수연석, 흑중석, 약간의 [[회중석]]이 석영맥 중에 함유된다.<ref name = "목계" />
* 산육규석광산(山六硅石鑛山) : [[동량면]] 동량이 모내고개 동측 계곡에 위치한다. 화강암질 편마암을 관입한 [[석영]]맥을 가행한다.<ref name = "목계" />

=== 충주 지질도폭 ===
* 충주철광산(忠州鐵山) : [[대소원면]] 만정리에 소재한다. 본 광산의 광구(鑛區)는 일제 강점기인 1917년 3월 1일에 설정되었고, 지질은 계명산층과 인근에 관입한 [[화강암]]으로 구성되어 있으며 [[화강암]]과의 경계부에서 철광석은 재결정되어 부광대(富鑛帶)를 형성하고 있다. 동쪽 갱도에서 광층(鑛層)의 주향과 경사는 북동 65°및 북서 83°로서 적철석, 자철석, 석영 편암과 호층(互層)을 이루고 있으며 폭은 1~4 m 정도이다. 광석의 평균 품위는 철 58.37%, [[이산화 규소]] 14.53%, [[산화 알루미늄]] 0.6%, 황 0.047%, 인 0.033%, [[산화 마그네슘]] 0.2%, [[산화 칼슘]] 1.23%, [[구리]] 0.004%, [[망간]] 0.04%이다.<ref name = "충주" />
* 창동철광산(倉洞鐵山) : [[중앙탑면]] 창동리에 소재한다. 광체(鑛體)는 계명산층 내에 있으며 주변에 중생대 흑운모 화강암이 관입하고 있고 편리 방향과 일치하는 층상(層狀) 광상이다.<ref name = "충주" />
* 연수동철광산(連守洞鐵山) : [[연수동 (충주시)]]에 소재한다. 창동 광산과 같이 층상 광상이며 폭이 4 m 내외이고 연장은 70 m 내외이다. 계명산층과 이를 관입한 흑운모 화강암이 분포하고 있다. 적철석은 암회색이며 치밀하고 괴상(塊狀)이다.<ref name = "충주" />
* 제1 금곡광산(第一金谷鑛山) : [[대소원면]] 금곡리에 소재하며 주변에 계명산층과 이를 관입한 화강암이 있다. 광층은 폭 4~5 m, 심도 약 30 m이며 주향은 북서 10°, 경사는 남서 25°이다. 광물의 품위는 철 42%이다.<ref name = "충주" />
* 제2 금곡광산(第二金谷鑛山) : 금곡리에 소재하며 주변에 계명산층과 이를 관입한 화강암이 있다.<ref name = "충주" />
* 대림 활석광산(大林滑石鑛山) : [[살미면]] 향산리에 소재하며 [[향산리 돌로마이트질 석회암층]] 내에 부존되어 있다. 본 활석 광상은 돌로마이트질 석회암층 내의 [[마그네슘]] 성분이 나중에 관입한 화강반암의 열수용액에서 규산(硅酸) 성분을 공급받아 활석 광상을 형성한 것으로 추측된다. 본 광상의 활석은 유백색을 띠며 규화 석회암과 같은 양상을 띠는 곳도 많고 경도(硬度)도 2~3도 정도이다. 평균 품위는 [[이산화 규소]] 58.67%, [[산화 알루미늄]] 2.54%, [[산화 마그네슘]] 30.59%, [[산화 칼슘]] 0.56%, [[산화 철(III)]] 0.72%이다.<ref name = "충주" />
* 이덕 중정석광산(利德重晶石鑛山) : [[대소원면]]과 [[주덕읍]]에 걸쳐 있으며, 계명산층에 협재되는 돌로마이트질 석회암에 관입한 흑운모 화강암에 의해 형성된 접촉 교대 광상이다.<ref name = "충주" />

=== 삼덕 몰리브데넘 광상 ===
{{본문|서창리층}}
삼덕 [[몰리브데넘]] 광상은 [[충주시]] [[수안보면]] 안탈골 일대({{좌표|36|49|41|N|127|59|32|E}}, 수안보면 온천리 산 94-1)에 있는 황강리 광화대의 광상(鑛床)이다. 광상 일대의 지질은 고생대 [[오르도비스기]] 화전리층을 기저로 하여 고운리층, [[서창리층]], 이원리층, 황강리층 순서로 오고 백악기 우백질 반상화강암 및 화강반암이 관입했다. 이 광상은 1938년 조선광업진흥주식회사에서 [[구리]], [[아연]], [[텅스텐]] 및 [[몰리브데넘]]의 광종으로 등록하여 50톤 규모의 선광장을 설치하여 1941년부터 1945년까지 약 190,000 kg의 휘수연석(輝水鉛石; [[몰리브데넘]] 황화물)을 생산하였다. 그 후 1952년 계광순이 월 600 kg 정도의 휘수연정광을 생산하였으나 1995년 등록이 소멸되었다. 이 광상은 서창리층 내에 발달한 남-북 방향의 열극대를 따라 충진한 3개의 [[석영]]맥으로 구성된 광상으로 [[석영]]맥의 폭은 0.05~0.3 m 정도로 팽축이 심하고 석영맥의 연장성은 약 400 m 정도이다. 이 광상에서는 삼덕항, 본항, 노두항(상일항), 대곡상항 및 대곡본항이 개설되어 광석을 채굴하였으며 상부의 석영맥에는 주로 [[황동석]]과 철망간중석이 풍부했으나 하부의 석영맥에서는 [[황철석]], 철망간중석 및 휘수연석이 풍부하게 산출되었다. 1977년 시추 결과 화강암 내에서도 [[몰리브데넘]]을 함유한 석영맥이 산출되어 백악기 이후 [[몰리브데넘]] 광화작용이 있었음을 지시한다. 산출 광물은 [[석영]], [[형석]], 백색 [[운모]], [[흑운모]], [[인회석]], [[모나자이트]], [[금홍석]], [[티탄철광]], 휘수연석, [[황동석]], [[철]]-[[마그네슘]]-[[망가니즈]] 산화물 및 [[철]] 산화물 등이다.<ref>{{저널 인용 |제목=삼덕 Mo 광상에서 산출되는 백색운모 및 화학조성 (White Mica and Chemical Composition of Samdeok Mo Deposit, Republic of Korea) |저널=한국광물학회 |저자=유봉철 |날짜=2019년 |권=32 |호=3 |쪽=223-234 |doi=10.9727/jmsk.2019.32.3.223 |ISSN=2288-7172 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201929860937479&SITE=CLICK}}</ref>

== 충주시의 온천 ==
=== 수안보온천 ===
{{본문|수안보온천}}
[[수안보온천]] 일대의 지질은 [[옥천 누층군]] 서창리층의 [[천매암]] 지층으로 구성된다. 수안보온천의 수온은 53°C, 1일 채수량은 4,800t이며 지하 250 m에서 용출되는 [[수소이온농도]] 8.14~8.27의 약알칼리성 온천이다. 수안보온천 일대에는 동-서 및 북서-남동 주향의 고각 [[단층]]이 2개 교차하며 일대의 암석은 심하게 파쇄되어 있고 열수의 유동에 중요한 역할을 한다. [[라돈-222]] 함량은 지역 지하수가 210~7930 pCi/L, 온천수가 190~340 pCi/L, [[라듐-226]] 함량은 지역 지하수가 0.25~0.42 pCi/L, 온천수가 0.29~0.32 pCi/L이다. 온천수는 심하게 파쇄된 [[천매암]] 지층에서 나오나 천매암층은 다만 통로의 역할만을 할 뿐 주요 온천수 대수층은 화강암 저반 내에 깊은 곳까지 발달한 [[정단층]]으로 추정된다.<ref>{{저널 인용 |제목=수안보지역의 온천수위 변동과 수리지구화학에 관한 연구 (Thermal Water Level Change and Geochemistry in the Suanbo Area, Korea) |저널=Journal of the Korean Society of Groundwater Environment |저자1=염병우|저자2=김용제 |날짜=1999년 |권=6 |호=2 |쪽=59-65 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO199911921557085}}</ref>

=== 앙성온천 ===
앙성온천은 [[충주시]] [[앙성면]] 돈산리와 능암리 일대에 발달하는 돈산온천, 앙성탄산온천, 능암온천 등을 지칭한다. 이 지역에는 1990년대부터 탄산 온천들이 개발되어 왔다. 남측의 보련산에서 탄산천 방향의 산줄기를 따라 과거에 [[텅스텐]]-[[몰리브데넘]] 광산이 개발되었으며, 온천공의 심도는 500~1,000 m 범위이다. 이 지역의 지질은 고원생대 편마암류, 쥐라기 화강암과 백악기의 산성, 중성[[암맥]] 및 [[석영]]반암맥이 분포한다. 또한 앙성천을 따라 우수향 [[주향 이동 단층]]이 발달하며 문상호 외(2022)에 의해 '앙성 단층'으로 명명되었다. [[음성군]] [[감곡면 (음성군)|감곡면]] 문촌리 일대에서 관찰된 이 단층은 수 미터 폭의 [[단층|단층비지대]]와 단층각력대로 이루어진 고각의 단층대를 형성하며, 인접한 모암에 형성된 단층손상대의 폭은 수십 미터이다. 우수향으로 변위된 편마암과 화강암의 경계를 기준으로 측정된 이 단층의 수평 변위량은 최소 400 m 이상이다. 이 단층을 형성시킨 변형작용은 상기한 백악기 암맥류 또는 광맥을 배태시킨 단열대의 형성과 시공간적 및 운동학적으로 밀접한 관련이 있을 것으로 추정되며, 이 지역의 [[지하수]] 유동에도 상당한 영향을 준 것으로 해석된다. 탄산온천공들은 모두 중생대 쥐라기 화강암체 내에 분포하며, 서북서-동남동 방향의 앙성 단층과 북북동-남남서 방향의 [[단층]]이 만나는 지점에 위치하는 특징을 보인다. 탄산온천의 [[이산화탄소]]는 [[텅스텐]]-[[몰리브데넘]] 광화대에서 유래된 것으로 추정된다.<ref>{{저널 인용 |제목=충주 앙성지역 탄산천의 수위/수질 변동과 주변 지질 특성: 탄산천의 지속가능성에 대한 고찰 (Water Level and Quality Variations of CO2-rich Groundwater and Its Surrounding Geology in the Chungju Angseong Spa Area, South Korea: Considerations on Its Sustainability) |저널=[[대한자원환경지질학회]] |저자1=문상호|저자2=기원서|저자3=고경석|저자4=이철우|저자5=최한나|저자6=고동찬 |날짜=2022년 |권=55 |호=5 |쪽=477-495 |doi=10.9719/EEG.2022.55.5.477 |url=https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202230853580215&SITE=CLICK}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[충주 활옥동굴]]
* [[제천시의 지질]]
* [[단양군의 지질]]
* [[문경시의 지질]]

== 각주 ==
<references />

{{옥천 누층군}}
{{한국의 지질}}

[[분류:한국의 지질]]
[[분류:충주시의 지리]]
[[분류:충청북도의 지리]]