하산동층 지역별 암상과 화석
2004년 익룡 발자국이 하동군의 한 채석장의 하산동층에서 발견되어 신종 Pteraichnus koreanensis로 이름 지어졌다. 발견된 50개의 익룡 발자국은 크기 70×50 cm의 암회색 이암 블록에 보존되어 있으며 앞, 뒷발자국이 각 25개로 이들은 익룡이 4족 보행을 하였음을 나타낸다. 층서적으로 한국에서 가장 오래된 익룡 발자국이다. 이 발자국은 현존하는 아시아에서 가장 작은 발자국이다.
하동군 금남면 대치리 산 115 (N 34°57'19.11", E 127°53'45.83")에 드러난 하산동층은 주로 붉은색 셰일로 구성되며 측방 연장성이 불량한 회색~담회색 조립질 사암층이 약 1 m 두께로 렌즈상으로 협재된다. 사암층 상부의 붉은색 이암에서는 서관 구조가 집중 발달하는데 자연 제방 환경으로 판단된다. 이 노두에서 관찰된 특징들로 보아 퇴적 당시의 환경은 건조한 충적 평야의 하도와 범람원 환경으로 해석된다.
하동군 금남면 송문리 수문마을 해안의 노두에서 공룡 알 껍데기 화석이 발견되었다. 공룡 알의 수는 노두 표면에 2~3개이고, 암석에 내재되어 있는 알껍데기 파편의 잔존 흔적으로 합산하여 추정할 때 모두 6~7개 정도로 추정된다. 본 화석의 산출 층준은 하산동층 상부로서 Trigonioides Kodairai Kobayashi & Suzuki, 1936의 모식 산지 직하부에 해당하며 1972년 발견된 공룡알 화석 산지로부터 동쪽으로 약 50 m 떨어진 곳이다. 이 층은 이암, 실트스톤과 같은 세립질 퇴적물로 두껍게 쌓여 있고 사암과 역암이 협재되어 있다. 본 화석 산지 상하 인접 지층에서는 공룡 알 이외에 이빨과 늑골(肋骨) 화석이 발견되며 약 20 m 상부 층준에서는 용각류의 족흔열(足痕列, tracksway)이, 다시 25 m 상부에는 골편(骨片) 화석이 나타난다.
하동군 금남면 대송리 한치마을의 해안(북위 34° 57′ 22.35″ 동경 127° 50′ 20.07″﻿ / ﻿북위 34.9562083°  동경 127.8389083° ﻿ / 34.9562083; 127.8389083)에 드러난 하산동층에서 복족류 화석 Brotiopsis wakinoensis가 산출되었다. 이곳의 하산동층은 (담)회색 이암과 사암 및 셰일이 우세하며 16개 층준에 걸쳐 다량의 복족류 화석이 산출된다. 화석이 산출되는 상, 하위 지층에는 연흔, 건열, 사층리 등의 구조가 발견된다. 화석 산지의 각정(, apex)으로 측정한 고수류의 방향은 북동 20~60°, 남서 10~50° 방향이나, 상부 층준에서 관찰된 사층리는 고수류가 남동쪽으로 흘렀음을 지시한다.
하동군 금남면 대송리 남쪽 곶(지번: 대송리 575~547 일대)에 분포하는 하산동층(위 사진)에는 복족류 패각화석이 산출된다. 이 지역의 전반적인 구성 암석은 녹회색의 중립사암, 세립사암 그리고 회색 내지 암회색의 실트스톤과 이암 등으로서, 판상 내지 사엽층리, 곡상 사층리, 건열 구조, 서관구조, 석회질 단괴등이 수반되어 있으며 복족류 패각화석과 이매패 패각화석, 척추동물의 골편화석, 거북의 배갑편화석, 탄화된 식물편 화석 등이 산출된다. 패각화석층에서는 전반적으로 Brotiopsis wakinoensis 단일 종만이 높은 밀도의 군집 상태로 산출된다. 한편, 이 지역에서도 나타나는 수십 m 두께의 붉은색층을 협재하지 않은 퇴적층과 양포리 및 내구리 지역의 퇴적층이 층서적으로 동일한 층준인지는 야외노두의 단속적인 발달에 의해 분명치 않으나, 이들 퇴적층의 지표 상에서의 분포 위치와 퇴적층의 주향으로 미루어 이들 퇴적층은 대략적으로 하산동층의 중부에 해당된다. 이는 하산동층의 퇴적 기간 동안에 습윤한 기후가 단기간 발달하여 충적평원 상에 소규모의 얕은 호수가 국부적으로 형성되었음을 시사해 준다.
하동군 금남면 대송리에 분포하는 하산동층의 하도 기원 함력조립사암층 내에서 크롬운모편(片)들이 확인되었다. 크롬운모편은 지방 광택의 녹색을 띠는 수 mm 내지 수 cm 크기의 아원상 내지 원마도가 양호한 판상 입자로 산출되어, 야외에 노출된 사암 내에서 비교적 쉽게 육안으로 관찰된다. X-선형광분석과 X-선회절분석 결과 이 광물의 화학구조식은 (K0.72Na0.03Ca0.04) (Al1.62Fe0.07Mg0.11Cr0.09)(Si3.52Ti0.02Al0.46)O10(OH)2로 계산되었으며, Cr2O3의 함량을 기준으로 fuchsite로 감정되었다. 이 지역의 하산동층에 중성 암맥들이 국부적으로 발달해 있으나, 이 지역에서 산출하는 크롬운모는 열수변질이나 광역 변성 작용을 받지 않은 함력조립사암층 내에 파편상으로 산재하여 나타난다. 이와 함께 크롬운모편들이 원마를 받은 상태로 일반 역들과 함께 산출함은 이들이 속성기원이 아닌 쇄설기원임을 뚜렷이 지시한다. 또한 크롬운모편이 산출돠는 퇴적층은 하산동층의 일반적인 퇴적환경인 하천 환경에서 퇴적되었으며 따라서 크롬운모편들은 기원지에 노출된 크롬운모를 함유한 암석의 침식 작용으로부터 기원한 것으로 해석된다.
하동군 금성면 갈사리 나팔마을 앞 섬인 마도의 하산동층에서 1개의 보행열을 포함한 27족의 공룡 발자국 화석이 발견되었다. 이 지역에서 발견된 보행열은 4족 보행으로 보행열의 길이는 약 13.5 m이며 발자국 폭은 60-140 cm, 발자국 길이는 최대 1 m에 이르는 것도 있다. 발자국에는 앞발의 발톱이 선명하게 찍혀있으며 용각류 보행의 특징이 선명히 나타난다. 발자국이 발견된 지역은 섬의 남쪽이며 북서쪽에서는 이매패 화석도 산출되며 사층리와 석영 암맥, 생흔 화석도 흔히 발견된다.
하동군 금성면 가덕리의 도로공사 현장(북위 34° 57′ 27.72″ 동경 127° 48′ 36.98″﻿ / ﻿북위 34.9577000°  동경 127.8102722° ﻿ / 34.9577000; 127.8102722)에서 하산동층을 절단하는 서북서 방향의 공액상 정단층들이 발견되었다. 1 m 이내의 수직변위를 보이며 발달하는 정단층들은 상반의 퇴적단위가 하반의 그것보다 두껍고 퇴적층을 모두 절단하지 못하며 단층비지나 단층각력암을 포함하지 않고 하나의 단층면으로 나타나기 때문에 퇴적동시성 단층으로 판단된다. 천영범(2018)은 이 단층들이 경상 분지의 확장 당시에 형성되었음을 지시한다고 설명하였다.
하동군 갈사만 (하동화력발전소) 부근 2개 지역의 하산동층 중부 퇴적층에서 특이한 형태의 불규칙적인 서관 구조가 관찰되었다. 조간대 사주 지역에 위치한 서관 구조가 보존된 퇴적층은 두께 약 70 cm 정도의 사질이암층으로서 이 이암층에서는 거북의 배갑편, 경린 어류의 비늘, 이매패류의 패각편 등이 드물게 산출된다. 이곳에서 북북동으로 약 2.5 km 떨어진 금성면 가덕리에 드러난 하산동층에서도 서관 구조가 발견되었다. 도로 공사로 드러난 두께 25 m 정도의 퇴적암 지층에는 단층이 관찰되며 붉은색 이암 내지 셰일질 이암층이 흔히 발달된 가운데에 침식기저면이 뚜렷이 발달한 상향 세립화의 양상을 보이는 조립질 내지 세립질 사암층이 협재하는 것이 특징이다. 이와 함께 이질암층에는 10 내지 30 cm 두께의 사암 렌즈가 부분적으로 나타나며, 녹회색의 셰일질 이암이 간헐적으로 협재되어 나타난다. 일부 이암층에서는 무척추동물의 생흔기록이 드물게 나타나며, 탄화된 식물편(片)화석이 드물게 관찰된다. 특이 서관 구조는 하위의 붉은색 이암과 녹회색 셰일질 이암이 교호되어 있는 가운데에 회색질의 중립질 내지 세립질 사암과 녹회색 세립질 사암층이 협재하는 특성을 띠는 부분에서 나타났다. 이들 서관 구조는 건기와 우기가 뚜렷이 변하는 양극성 기후에 적응하기 위해 땅에 구멍을 파며 생활하는 소형 척추동물에 의해 생성된 것으로 해석된다.
2002년 하동군 금남면 대도리에 속한 무인도인 주지섬의 하산동층에서 3개의 새로운 수각류 이빨이 산출되었다. 3개의 이빨은 낱개로 분리되어 발견되었지만 발견 장소가 매우 가깝고 같은 층준에서 발견되었으며 이빨의 형태가 동일해 같은 종류의 수각류 이빨로 추정된다. 특히 이들 이빨 중 한 개는 추정된 치관의 길이가 81 mm로 한국에서 발견된 수각류 이빨 중 가장 크다. 이들 이빨을 기존의 알려진 수각류의 표준자료군에 대비한 결과 북미에서 발견된 Acrocanthosaurus와 가장 유사하게 나타났다. 이들 이빨은 기존에 한국에서 발견된 이빨과 형태적으로 달라 새로운 수각류임을 지시한다. 중국과 몽골의 전기 백악기 수각류들과 비교했을 때 단지 이빨만 알려진 Prodeinodon (nomen dubium)의 것과 가장 유사하다. 본 표본들은 한국에서 전기 백악기 기간 동안 다양한 수각류가 존재했음을 나타내며 특히 길이가 10 m가 넘는 대형 육식 공룡도 한반도에 살았음을 지시한다.
하동군 금남면 대도리 대도의 해안선에 노출된 중부 하산동층에서 익룡의 네 번째 앞발가락 뼈 일부가 발견됐다. 전기 백악기에 생존했던 아시아 익룡들과의 크기 및 형태 비교를 통해 이 화석은 cf. Boreopteridae로 분류되었다. 이 화석은 하성 퇴적층에서 발견됐기 때문에 Boreopteridae가 강 주변에서도 생활했음을 보여준다.
아래 사진에 제시된 하산동층의 해안가 노두는 모두 도로에 인접해 있어 차량 및 도보로 접근 가능하다.
하동군 진교면 양포리-술상리 해안의 하산동층 (진교면 양포리 산 24, 산 8-54 및 술상리 산 96-14 해안지역)
하동군 금남면 대치리 해안의 하산동층 (금남면 대치리 산 116-1 및 산 120-19 해안지역)
하동군 금남면 송문리 해안의 하산동층 (금남면 송문리 산 191 남동 해안지역)
기타 하동군의 하산동층
남해군 고현면 갈화리 해안의 하산동층 (고현면 갈화리 산 171-3~168-1 및 1584-1 해안지역)
광양 지질도폭(1989)에 의하면 광양시 구봉산-봉화산 남쪽 일대 황금동과 황길동 등지에 넓은 분포를 보이고 광영동 부근에서 하위의 낙동층을 정합적으로 덮으며 좁아진다. 이 층의 대부분은 적자색(赤紫色) 실트스톤과 적색 셰일이 우세하며 갈색 내지 회색의 조립질 사암과 역암이 우세한 층도 있다. 하천성 호소(湖沼)와 하도(河道)환경 하에서 퇴적된 것으로 보인다.
광양시 황금동 일대를 중심으로 분포하는 중생대 백악기 하산동층의 퇴적 환경을 추정하기 위하여 퇴적암석학적 연구를 실시한 결과, 황금동 일대의 하산동층은 건기와 우기가 반복되는 아건조 환경(=사바나 기후)에서 범람원 환경으로 변화해가는 퇴적환경에서 주변의 변성암 및 퇴적암들을 근원암으로 하여 이루어진 것으로 생각된다. 또한 연구의 부수적인 결과로 황금동 지역 하산동층 노두의 하부에서 보존이 매우 불량한 식물 화석의 파편들이 산출되었다. 이들 식물 화석 파편들은 탄화 정도가 심하고 우상엽(羽狀葉, pinnae)의 일부, 우상엽이 부착하는 엽맥(葉脈, rachis)으로 믿어지는 부분 및 줄기(stem)의 일부로 보이는 부분들이 10개체 정도 관찰되었다. 이 역시 하산동층 퇴적 당시의 기후가 건기와 우기가 교대되는 온난한 아건조 기후였음을 시사한다.
여수시 내에서 하산동층은 율촌면 신풍리의 여수공항 일대, 소라면 덕양리와 화치동 여수산업단지 일대에 주로 분포하며 월하동 일대에 소규모 분포한다. 본 층은 여수시 지역에서 이미 소멸된 낙동층 대신 가장 하위층을 이루고 있고 하산동층의 상위층인 유천층군의 화산암류와는 분출 및 관입에 의한 부정합 관계를 갖고 있다. 주로 역질 사암과 사암, 옅은 적색 이암으로 구성되어 있다.