한국의 지질

지질구조

한반도는 유라시아 대륙에 연결된 안정된 지괴(地塊)이므로 지질구조는 중국의 화북(華北) 및 만주 등의 대륙지층과 공통된 요소가 많다. 즉 대륙지층과 같이 고기층(古期層)이 넓은 지역을 차지하고 있으며 중생대 이후의 신생대의 해성층(海成層)은 극이 한정된 지역에 분포할 뿐이다. 고기층의 분포가 넓고, 신기층(新期層)이 좁다는 것은 한반도가 오랜 지질시대에 형성되어 안정된 지체(地體)를 이루어서 신생대에 이르러서도 격심한 조산운동(造山運動)이 별로 없었음을 나타낸다. 따라서 중생대의 지층도 영남지방의 낙동강 유역의 일부에 분포하고 있을 뿐이다.
한국지질자원연구원 이윤수 박사는 한반도와 동아시아는 곤드와나 대륙이 분열되면서 시작된 세계적인 격변으로 만들어졌다고 말하는데, 고지자기 연구 결과 고생대 초(약 5억 년 전) 동아시아 땅덩어리들은 남반구에 위치한 곤드와나 대륙의 북쪽에 속해 있었으며, 후에 한반도를 이루게 될 땅조각들은 남반구 저위도에서 적도 사이에서 서로 떨어져 있었다. 이웃엔 인도, 호주, 인도차이나, 아프리카 대륙이 있었다고 한다. 즉, 한반도는 인도보다 훨씬 전 벌어진 대륙이동과 충돌의 산물로 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴라는 3개의 선캄브리아(5억 4천만년 이전) 시대 땅덩어리와 그 사이 낀 임진강대와 옥천대라는 2개의 습곡대로 이뤄져 있다. 이 두 습곡대는 약 2억년 전인 중생대 초에 형성되었음이 밝혀졌다.

시생대층

시생대층(始生代層)은 평남 지향사(平南 地向斜)라고 부르는 평남과 황해도, 함남과 강원도의 일부는 시생대에 바다로 덮였던 곳이며, 옥천 지향사(沃川 地向斜)라고 부르는 춘천과 충주에서 옥천·익산에 연결되는 지역도 시생대에서는 바다였다. 이 지역에서는 수차에 걸친 조산운동과 조륙운동이 반복되었으며, 해진(海進)과 해퇴(海退)가 있었다. 연천계·마천령계·옥천계로 세분되는 지층은 주로 변성퇴적암과 화강편마암으로 되어 있다. 옥천계 점판암에는 토상흑연의 광상이 들어 있다.

원생대층

원생대(原生代) 지층의 상원계는 황해도·평안남도에 주로 분포되고, 강원도 북부와 함경남도 동북부 및 평안북도에 약간 분포되어 있다. 이 지층은 규암·천매암·석회암·점판암 등으로 구성되어 있다.

고생대층

고생대층(古生代層)은 하부의 조선계(朝鮮系)와 상부의 평안계(平安系)로 2대분된다. 조선계의 지질시대는 초기 캄브리아기로부터 오르도비스기 중엽에 이르며, 이는 평안남도와 황해도에 넓게 분포하고, 강원도·충청북도 및 경상북도의 일부에도 분포한다. 조선계의 하부인 양덕통(陽德統)은 규암·셰일·천매암, 상부인 대석회암통(大石灰岩統)은 두터운 석회암 및 규암·셰일층으로 구성되어 있다. 평안계의 지질시대는 석탄기(石炭紀)·페름기 및 중생대의 삼첩기(三疊紀)에 이르며, 이는 평남 북부·평양 부근·함남 남단·강원도 남동부·충북 북동부·황해도 남동부·전남 남서부·함북 북부 등지에 분포한다. 평안계 지층은 한국의 퇴적암층을 대표하고, 곳곳에 습곡과 단층운동을 받은 곳이 있다. 한편, 평안계 중에서도 사동통(寺洞統)과 고방산통(高坊山統)에서 무연탄이 산출된다. 그런데, 한국의 고생대 지층 중 실루리아기와 데본기에 해당되는 지층이 대결층(大缺層)으로 나타난 것은 한반도가 이 시대 이전에 이미 육화되었음을 증명한다.

중생대층

중생대층(中生代層)은 그의 최하부에 평안계의 일부를 이루며, 그 위에 하부의 대동계(大同系)와 상부의 경상계(慶尙系)로 구분된다. 쥐라기의 대부분에 해당되는 대동계는 평양을 중심한 대동강 하류와 충청남도·함경남도·강원도 등지에 소분포를 보이고, 평안계와 같이 심한 습곡과 단층운동을 받고 있으며, 역암·사암·셰일층으로 구성되어 있다. 그런데 남한에서 북북동-남남서 방향의 이른바 대보화강암(大寶花崗岩)이라 불리는 흑운모 화강암이나 각섬석 화강암이 쥐라기 말에 관입된 것으로 알려져 있다. 백악기(白堊紀)에 해당되는 경상계 지층은 경상남·북도에 넓게 분포되어 있고, 기타 지방에서는 소면적으로 고립분포되고 있다. 하부의 낙동통(洛東統)은 주로 셰일·사암 및 역암으로 구성되어 있고 엷은 석탄층을 협재한다. 중부의 신라통(新羅統)은 역암·사암·셰일과 화산암류인 안산암·현무암·유문암 및 그들의 응회암으로 구성되어 있다. 상부의 불국사통(佛國寺統)은 백악기 말에 관입된 화강암이 중심이고 소량의 퇴적암이 있다. 그런데, 본 경상계 지층은 습곡이나 단층 등을 받은 흔적이 없는 육성층임이 특징이다.

신생대층

신생대(新生代) 제3기층의 분포는 매우 협소하여 전 국토의 약 1.5%에 불과하다. 동해안에서는 경성만·통천·영일만 부근 등 약 10개처에 분산 분포되어, 황해안에는 안주와 봉산 부근, 제주도의 서귀포 지방에 약간 분포되고 있다. 잘 굳지 않은 사암·셰일·역암 등으로 구성되어 있고, 용암류·암상(岩床) 등의 동반도 곳에 따라서는 우세하며, 해성층과 육성층이 교호하여 각종 화석이 발견되고, 갈탄이 산출된다. 제4기층은 홍적층(洪積層)과 충적층(沖積層)으로 구분된다. 홍적층은 각 하천 상류와 동해안에 분포하는 단구(段丘) 등은 대부분이 이 지층의 퇴적물이고, 철원·신계·백두산·제주도·울릉도 등에서 화산암의 분출로 화산지형을 형성하였다. 한편, 함경북도 관모봉에는 빙식지형(카르)과 빙퇴석이 발견되어 이 부근에 플라이스토세(世)의 빙하가 존재하였음이 밝혀졌다. 충적층으로서는 하천 유역의 충적평야, 하안·하저·해안·해저·호저 등에 퇴적된 또는 퇴적 중인 사력·점토·사구 등과 현무암이 있다.

지각변동

한반도는 시생대에서 원생대, 고생대, 중생대의 중엽에 이르기까지 수차에 걸친 지반의 침강과 퇴적, 융기와 침식이 반복되었으나, 큰 지각변동은 없었다. 그러던 것이 중생대의 쥐라기 중엽말에 이르러 대습곡 작용과 이에 수반된 역단층 작용이 한반도 전역에 걸쳐 일어나면서 이때까지 형성된 지층과 암석에 큰 변화를 가져왔다. 이때에 북한에는 동북동~서남서 방향의 랴오뚱(遼東) 방향의 구조선이 발달하게 되었다. 남한에는 북북동~남남서의 중국 방향의 구조선이 형성되었다. 이 운동을 이른바 후대동기 조산운동이라 칭한다. 그래서 한반도의 지층은 습곡·단층 등으로 심한 교란을 받아 현재와 거의 다름없는 복잡한 구조를 나타내고 있는 데 대하여, 그 이후의 지층에는 큰 지각변동이 없었기 때문에 퇴적암층은 대개 수평층을 이루거나 약간 기울어져 있을 뿐이다. 이 운동은 한반도 지사상(地史上) 미증유의 것으로서 지질과 지형 발달에 가장 큰 영향을 미쳤다. 이 운동 이후에 큰 지각변동은 없었으나 신생대 제3기 초에 북북서~남남동 또는 남북 방향인 한국 방향의 구조선이 형성되었다.

지체구조(地體構造)

한반도는 지체구조상 북쪽에서 시작해 평북 개마 지괴, 평남 지향사, 경기 지괴, 옥천 지향사, 영남 지괴, 경상 분지로 크게 나뉜다, 평북 개마 지괴는 결정 편마암, 화강편마암, 화강암 등으로 구성되어 있으며, 시생대 이후 해침(海浸)의 영향을 크게 받지 않은 안정지괴(安定地塊)로서 퇴적암의 분포는 극히 협소하다. 이와 비슷한 것으로서 경기 지괴와 영남 지괴가 있고, 이들 사이에 평남 지향사와 옥천 지향사가 끼어 있다. 평남 지향사는 원생대의 상원계가 퇴적한 이래 수차의 조륙 운동과 해침을 받으면서 고생대 전반의 조선계와 고생대 후기 및 중생대 전기에 걸친 평안계가 퇴적되어 형성되었다. 그리고 옥천 지향사는 고생대 이래의 조선계와 평안계가 퇴적되어 형성된 지괴로서, 이들 퇴적암에서 변형된 결정편암지대가 있는 것이 특색이다, 경상 분지는 두꺼운 육성층인 중생대 후기의 경상계 지층으로 형성되었다.