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평안 누층군 영월탄전
이종덕 등(1994)은 영월탄전의 밤치재에 드러난 사동층에서 코노돈트 미화석을 연구하였다. 밤치고개 단면의 사동층에서는 Spathognathodus minutus (Anchiognathodus typicalis?)와 Streptognathodus elongatus가 발견되었는데 이들의 산출범위가 넓어 생층서대를 정하지 않았다.
고방산층(TRg; Triassic Gobangsan formation)은 지질도 상으로 홍점층 분포지역 바로 북쪽인 영월군 중동면, 상동읍과 정선군 고한읍 경계 지역과, 중동면 화원리 일부 지역, 영월읍 팔괴리-정양리 경계 지역에 소규모로만 분포한다. 백색 사암으로 구성되며, 하부에서 석영 역(quartzite pebble)과 셰일암편이 발견되고, 지역적으로 부정합이 존재한다. 고방산층은 식물 화석에 근거한 가와사키(1927)의 연구에 의해 중생대 트라이아스기로 고려되었으나, 고바야시(1953)는 이들 식물 화석군이 대부분 후기 페름기에 해당된다고 보고 하였다.
현재의 분류 (판교층, 밤치층, 미탄층)
평안 누층군 영월탄전
판교층(Cp; Carboniferous Pangyo formation, 板橋層)은 요봉층을 정합적으로 덮으며 페름기 밤치층에 의해 부정합으로 덮인다. 판교층은 상부로 회색의 중립 내지 세립사암, 회색의 셰일과 석회암 등으로 구성된다. 판교층의 석회암에는 중기 석탄기의 더모이네시안(Desmoinesian) 혹은 모스코비안(Moscovian) 조를 지시하는 방추충과 코노돈트 화석이 풍부하게 산출된다. 이 지층의 두께는 약 130 m이다.
밤치층(Pb; Permian Bamchi formation)은 판교층을 부정합으로 덮으며 미탄층에 의해 정합으로 덮인다. 지층의 이름은 현재 지방도 제415호선이 지나는 밤치재에서 유래했다. 밤치층은 암회색의 셰일, 석회암 및 회색 세립 내지 중립사암으로 구성된다. 특히 밤치층의 석회암 내에는 층상 내지 단괴상의 암회색 처트가 많이 발달되어 있다. 밤치층의 석회암에는 하부 페름기를 지시하는 방추충과 코노돈트, 유공층의 화석이 산출된다. 밤치층의 두께는 약 85 m이다.
평안 누층군 영월탄전
이창진은 1990년 영월군 북면 밤치(밤재) 부근에 드러난 밤치층의 석회암에서 14속 16종의 유공충 화석을 발견하였다. 밤치층 하부 석회암은 두께 5~7 m이며 암회색을 띤다. 장경 1 cm 내외의 대형 방추충이 많이 포함되어 있어 다른 석회암과 쉽게 구별된다. 이 석회암으로부터 사크마리안조에 해당하는 방추충 Pseudofusulina, Quasifusulina, Pseudoschwagerina와 코노돈트 Streptognathodus, Diplognathodus가 산출된다. 이창진의 연구에서는 유공충 Tuberitina sp. A, Planoendothyra evoluta, Globivalvulina sp. A, Paleotextularia sp. A, Tetrataxis vulgaris, Monotaxinoides donbassicus, Climacammina antiqua, C. volgensis 이 발견되었다. 중하부 석회암은 두께 3~5 m이며 주로 암회색-암갈색을 띤다. 장경 1 cm 내외의 대형 방추충이 많이 포함되어 있어 다른 석회암과 쉽게 구별된다. 이 석회암으로부터 사크마리안조를 지시하는 방추충 Pseudofusulina, Quasifusulina와 코노돈트 Neognathodus가 보고된 바 있다. 이 석회암에서 유공층 Diplosphaerina sp. A, Neotuberitina maljavrni, Cribrogenerina nitina, Quasituberitina sp. A, Nodosinella sp. A, Mediocris breviscula, Paramediocris sp. A, Bradyina rotula, B. cribrostomata, Paleotextularia sp. A와 함께 방추충 Schubertella kingi가 발견되었다. 이들 대부분은 미국 네바다주의 석탄기 지층, 오클라호마주와 아칸소주의 모르완 표식층(Morowan stratotype), 일본의 푸쿠지(Fukuji)에 있는 이치노타니층(Ichinotani formation)에서 발견되어 기재된 바 있다.
평안 누층군 영월탄전
미탄층(Pm; Permian Mitan formation)은 밤치층을 정합으로 덮으며 이 층의 상한은 캄브리아기의 조선 누층군 마차리층과 마차리 스러스트 단층으로 접한다. 미탄층은 회색의 중립 사암과 암회색의 셰일로 구성되며 상부에 3매의 석탄층을 포함한다. 미탄층의 상부가 단층에 의해 잘리고 심한 습곡 구조를 보이고 있어 미탄층의 정확한 두께를 알 수 없지만 약 300 m로 추정된다.
평안 누층군 영월탄전
페름기의 미탄층은 멧둔재 중심부에 남북으로 발달되어 있다. 이 지역에서 미탄층은 요봉층을 부정합으로 피복한다. 미탄층은 대부분 흑색 셰일로 구성되며 얇은 석탄층이 발달되어 있다. 미탄층의 표식지는 강원도 평창군 미탄면 마차리이다. 표식지에서 미탄층은 하부로부터 회색 중립질 사암, 흑회색 셰일, 3개의 탄층을 가진 흑색 셰일 순으로 이루어져 있다. 멧둔재 지역의 미탄층은 주로 셰일로 이루어져 있다. 미탄층은 태백지역의 장성층에 대비되는 층이다. 조사 지역에서는 멧둔재 터널 공사 지역에서 석탄층이 1~2m 협재되어 있다. 멧둔재 구도로변에 분포하는 셰일층에는 단층대가 발달되어 있다.
평안 누층군 갑산층
갑산층(Og; gapsan formation)은 단양군 어상천면-매포읍-제천시 경계에 위치한 갑산(732.4 m)과 영월군 남면 토교리 남쪽에 위치한 가창산(818.6 m) 일대에 분포하는 지층이다. 평창 스러스트 단층 서편에서 갑산층으로 명명된 이 지층이 홍점층에 대비된다는 보고가 있었다. 갑산층은 태백산지구지하자원조사단(1962)의 영춘도폭에서 평창 단층 서편에 길게 신장된 모양으로 조선 누층군 석회암과 돌로마이트 위에 놓이는 시대 미상의 지층으로 처음 인지되었다. 이 지층의 하부는 주로 적색의 조립 사암과 실트암으로, 중부는 담회색 내지 백색의 석회암으로, 상부는 적색 이암, 담갈색 내지 담회색 석회암의 호층(互層)으로 구성되어 있으며, 이암은 석회암층 사이에 얇게 협재되고, 저변성 작용을 받아 일부 이암은 점판암이나 천매암으로 변하였다. 이 층의 석회암은 주로 해백합(가장 우세), 복족류, 개형충, 유공충, 산호, 방추충 등의 생물 파편으로 구성되어 있으며 백색 내지 담황갈색의 처트(chert)가 판상(板狀) 또는 구형으로 많이 발달되어 있다. 본 지층이 나타나는 구조상의 위치에 의해 하부의 오르도비스기 석회암보다는 젊고, 중생대 쥐라기 대보 조산운동 시기보다는 오래된 지층일 것으로 알려졌다. 이후 식물 화석과 방추충 화석이 산출되면서 갑산층의 지질시대는 고생대 석탄기 하부 모스코비안에 해당하는 것으로 제안되었다.
평안 누층군 강릉탄전
안인리에서 묵호동에 이르는 동해안 일대와, 대관령 동방 4 km 지역에서부터 강릉 남방 12 km 지점인 만덕봉 부근에까지 이르는 지역은, 석탄이 산출되어 소위 강릉탄전(江陵炭田)으로 불리는 지역이다. 면적 190 km2에 이르는 강릉탄전에는 전국 석탄의 약 5%가 매장된 것으로 알려져 있으며 1980년대 말 약 90개의 탄광이 운영되었으나 석탄산업 합리화 사업으로 모두 폐광되었다.
태백산지구지하자원조사단 (1962)
태백산지구지하자원조사단에 의하면 홍점층, 사동층, 고방산층 내에 석탄층을 포함하나 홍점층 상부에 협재되는 석탄층과 고방산층 하부의 석탄층은 가행할 만한 두께를 갖지 못해 설명을 생략하였다.
평안 누층군 강릉탄전
강릉탄전의 사동층은 강릉탄전 남부의 홍점층과 북부의 고방산층 사이에 분포하며 산성외리, 임곡리, 옥계면 금진리, 묵호항 북쪽 망상동, 대진동 등지에서는 심한 습곡 작용을 받아 복잡하게 분포한다. 본 지층은 상, 중, 하부로 나누어지는데 그 전체 두께는 120 m 내외이나 임곡 지역에서는 60 m로 감소한다. 하부는 홍점층을 정합으로 덮는 흑색 셰일로부터 중탄층의 하반 사암 직하부까지 30~50 m의 두께를 가지며 주로 흑색 셰일로 구성되나 얇은 세랍사암층을 협재하고 홍점층 가까이에 얇은 석탄층을 협재한다. 하부에 협재된 하탄층은 그 발달이 뚜렷하지 못하며 가행할 만한 가치가 별로 없다. 하탄층의 두께는 1 m 이하이며 탄질은 4500~5000 cal이다. 중부는 중탄층의 하반 사암으로부터 상탄층의 하반 셰일 하부까지의 30~40 m 두께의 지층으로서 왕산면 지역과 같이 흑색 사암을 주로 하는 곳과 산성외리 지역과 같이 셰일을 주로 하는 곳이 있다. 중부 내에는 기저부의 두께 5~15 m의 사암을 하반 사암으로 하여 중탄층이 발달한다. 중탄층의 위치는 곳에 따라 다르며 산성외리에서는 고방산층 기저부 직하 70 m, 왕산면 지역에서는 직하 55 m 지점에 위치한다. 중탄층의 상반은 흑색 셰일이며 하반은 중립질의 흑색 사암이다. 이 흑색 사암은 중탄층을 찾는 열쇠층(Key bed)이 되며 흑색 사암 위에 약간의 흑색 셰일이 발달되는 경우가 있어 흑색 셰일을 상하반으로 하여 협재되는 경우도 있다. 상부는 상탄층의 하반 셰일로부터 고방산층의 기저 직하부까지 세립사암과 사질셰일을 주로 지층으로서 지층의 두께는 곳에 따라 달라 기마봉(騎馬峯) 부근에서는 80~100 m로 두꺼워지고 산성외리에서는 50 m, 왕산면에서 20 m로 얇아지며 임곡리에서는 상부가 없다. 상부에는 상탄층이 협재되어 있으며 상탄층의 발달은 주로 왕산면 지역에서 현저하다. 산성외리와 금진리 지역에서는 상탄층의 가행이 거의 불가능한 것으로 여겨진다. 상탄층의 상반은 회백색의 조립 사암이며 하반은 백색 반점을 갖는 흑색 셰일이다. 이 흑색 셰일은 부분적으로 탄질물의 함량이 높아 가행 대상이 되는 부분도 있다.
평안 누층군 강릉탄전
정동심곡 바다부채길은 강릉시 강동면 심곡리와 정동진리 해안에 설치된 2.6km의 해안길로, 이 해안길을 따라 아래 사진과 같이 평안 누층군의 노두가 대규모로 드러나 있어 평안 누층군의 여러 암석과 층리, 습곡, 암맥 등 다양한 지질구조를 관찰할 수 있다. 이 길은 강동면 심곡리 심곡항 북쪽의 매표소에서 정동진 해안단구의 썬쿠르즈리조트 부근의 매표소까지 이어지며 중간에 부채바위, 투구바위 등의 명소가 있고 입장료는 성인 5,000원이다. 이 길은 바다와 퇴적암인 평안 누층군으로 구성된 절벽에 아주 가까워 월파와 낙석에 주의하여야 한다.
정동심곡 바다부채길의 평안 누층군
만항층(Manhang formation)은 평안 누층군의 최하부인 석탄기 지층으로 과거의 홍점층에 해당하며, 하부 지층인 석병산층을 부정합으로 덮는다.
평안 누층군 강릉탄전
강릉 지질도폭에 의하면 강릉탄전의 만항층은 다른 탄전의 만항층에 비해서 분포 면적이 넓고 두껍다. 강릉 지역의 만항층은 일반적으로 주로 담녹색 천매암 또는 셰일, 회색 내지 암회색 셰일이나 세립질 사암으로 구성되며, 특징적으로 다른 지역에서 잘 나타나는 적색 내지 적회색의 셰일이나 사암이 거의 관찰되지 않는다. 만항층 내에는 백색의 석회암이 렌즈상으로 협재하며, 중부에 2개의 얇은 석탄층이 보고되어 있다. 만항층은 석병산층과 마찬가지로 강릉시 왕산면 도마리와 강릉시 강동면 임곡리의 두 지역에서 석병산층과 인접하여 분포한다.
왕산면 도마리에 분포하는 만항층은 녹회색 내지 회색의 천매암이 가장 우세하며, 점판암, 세립질 사암, 석회암이 일부 협재한다.
평안 누층군 강릉탄전
강동면 임곡리 지역에서 만항층은 임곡 단층의 서편과 동편에 모두 분포한다. 서편에서는 석병산층의 상부에 부정합적으로 놓이며, 동편에서는 석병산층과 접하는 부분 없이 넓은 지역에 걸쳐서 분포한다. 임곡단층 동편으로 넓게 분포하는 까닭은 남북 방향의 향사와 배사가 최소한 3조가 발달하면서 지층이 반복되기 때문으로 해석된다. 임곡 단층 동편의 만항층은 임곡교회 부근까지 분포하고, 임곡단층 서편에서는 강릉승마장 부근까지 분포하여, 임곡단층에 따른 만항층의 겉보기 수평 변위량은 약 2.9 km에 이른다.
금천층(Geumcheon Formation)은 과거의 상부 홍점층에 해당하며 암회색 사암, 흑색 세립질사암, 사질셰일과 셰일로 구성되고 2매 이상의 렌즈상 석회암을 협재한다. 이 석회암층준에서 4종의 방추충 화석과 기타 유공충의 화석이 보고되어 있다. 지층의 두께는 80~120 m이다.
평안 누층군 강릉탄전
장성층(Jangseong Formation)은 (암)회색의 중-조립사암과 암회색 및 흑색사암으로 구성되며 수 매의 석탄층이 협재되어 있다. 셰일층에는 Annularia, Cordaites, Stigmaria, Tingia, Tingiostachya 등의 식물 화석이 보고되어 있다. 지층의 두께는 150 m 정도이다.
함백산층(Hambaeksan Formation)은 과거의 고방산층 하부에 해당하며 유백색, (담)회색, 담녹색의 (극)조립사암과 담녹색-(녹)회색 세립사암으로 구성되며 박층의 흑색/암회색 셰일과 사암을 협재한다. 지층의 두께는 약 200 m이다. 강릉시 강동면 심곡리~옥계면 금진리 해안도로를 따라 아래 사진과 같이 함백산층이 드러나 있으며 습곡과 단층, 암맥이 관찰된다.
심곡리-금진리 해안의 평안 누층군 함백산층 노두
망덕산층(Mangdeoksan Formation)은 함백산층을 정합으로 덮으며 암회색 사암과 셰일로 구성된다. 지층의 두께는 250 m이며 삼척탄전 지역의 도사곡층에 대비되는 것으로 보인다.
언별리층(Unbyeolri Formation)은 담녹회색 및 백색 사암과 담녹색 셰일로 구성되며 지층의 두께는 약 250 m이다.
평안 누층군 강릉탄전
강릉 지질도폭(2011)의 중부 평안 누층군(CPmp; middle pyeongan supergroup)은 금천층과 장성층을 포함하는 지층으로 과거의 사동층에 해당한다. 두 지층을 하나로 묶은 이유는 많은 지역에서 금천층과 장성층의 구분이 힘들고, 금천층의 분포가 넓지 않기 때문이다. 중부 평안 누층군의 하부 한계는 만항층 상위로 암색이 어두워지기 시작하는 부분이며, 상한은 상부 평안누층군의 유백색 사암이 노출되기 시작하는 지점이다. 하한과 상한은 모두 정합적인 관계이다. 주된 암상은 암회색의 셰일, 실트암, 세립질 사암 등으로 대부분 천매암화되어 있으며, 탄질 셰일이 협재한다. 중부 평안누층군의 상위에 해당하는 장성층에는 4매의 무연탄층이 협재하며, 페름기를 지시하는 Annularia, Cordaites, Stigmaria, Tingia 등의 식물 화석이 보고되었다. 왕산면 도마리와 강동면 모전리 등지에 분포한다. 중부 평안누층군 상위에 해당하는 장성층이 분포한 곳을 따라서 과거에 지암탄광, 영동탄광, 동림탄광 등이 줄지어 개발되었으며, 그 흔적이 지금도 많이 남아있다. 강릉시 왕산면 도마리와 구정리에서는 습곡구조에 의해서 만항층과 상부 평안누층군 사이에 노출된다. 특히, 강릉시 구정면 언별리와 강동면 안인진리에서는 중부 평안 누층군이 역단층에 의해서 여러 차례 반복된다. 언별리 단경골에서 망덕봉으로 올라가는 능선에서는 2개의 역단층에 의해서 상부 평안 누층군 내에 중부 평안 누층군이 두 번 반복된다. 이는 능선의 남쪽 골짜기에서도 확인된다. 임곡 단층 동편의 강동면 안인진리에서도 3개의 역단층에 의해서 중부 평안 누층군이 세 번 반복된다.
평안 누층군 강릉탄전
강릉 지질도폭(2011)의 상부 평안 누층군(Pup; upper pyeongan supergroup)은 함백산층, 망덕산층, 언별리층을 포함하는 지층이다. 강릉 지역의 평안 누층군 중에서 가장 넓게 분포하며, 구정면 구정리와 강동면 언별리 일대에서 중생대 화강암과  접한다. 상부 평안누층군이 분포가 넓은 이유는 북서-남동 내지 남북 방향의 습곡 구조가 많이 발달하여, 남북의 주향 방향을 가지는 상부 평안 누층군이 동서 방향으로 반복되기 때문이다. 상부 평안 누층군은 중부 평안 누층군을 정합으로 덮으며, 전체적으로 유백색 내지 연회색의 사암 또는 규암이 우세하고, 천매암질 사암이나 실트암이 협재한다.
강동면 심곡리의 정동심곡 바다부채길(사진)에는 바닷가를 따라 평안 누층군이 발달해 있다. 과거 고방산층군으로 분류된 이 지층은 주로 사암으로 구성되며 셰일층이 협재되고 해안을 따라 시스텍이 분포한다. 셰일층에는 식물 화석 등이 확인되었다.
평안 누층군 강릉탄전
강릉 남동부의 강릉 탄전 지역에서는 고생대 후기의 평안 누층군 내에 엽리, 압쇄, 단층, 습곡 구조와 같은 형성 시기를 달리하는 수많은 지질 구조가 발달한다. 평안 누층군의 퇴적 이후, 이 지역 내에서 최소한 1회의 압쇄작용, 3회의 습곡작용, 3회의 단층운동이 확인된다.
김유홍 등(2012)은 강릉탄전 북부의 지질조사를 통해 6회의 변형작용을 설정하였다. 연구에 의하면, 첫번째는 광역적인 엽리면과 압쇄면을, 두번째는 북북서 방향의 습곡 구조와 파랑선구조 및 엽리면을, 세번째는 남-북 방향의 개방습곡을, 네번째는 북북동 방향의 역단층과 이에 수반된 습곡 구조를, 다섯번째는 북북동 주향의 정단층을, 여섯번째 변형작용은 북북동 방향의 우수향 주향 이동 단층을 형성하였다. 지질구조와 남항진 섬록암과 강릉 화강암과의 관계를 통해 첫번째부터 네번째 변형작용까지는 232 Ma (트라이아스기) 이후, 174 Ma (쥐라기) 이전에 일어난 것으로 추정되며, 첫번째와 두번째 변형작용은 남중국판과 북중국 강괴 충돌의 영향일 가능성이 높다. 그리고 임곡 단층은 백악기 이후에 형성된 것으로 생각된다.
습곡
평안 누층군 강릉탄전
늘목재 배사는 매봉산(820.7 m) 부근, 구정면 구정리와 왕산면 도마리 사이에 위치한 고개 늘목재에서 성산면 산북리의 좌망두마을로 이어지는 연장 2.5 km, 북북서-남남동 방향의 축을 가진 배사 습곡이다. 이 습곡 구조에 의해 가운데에 암회색의 셰일과 사암인 중부 평안 누층군이, 그 양쪽에 유백색 사암인 상부 평안 누층군이 분포한다. 도마리 배사와 마찬가지로 등사 습곡이다. 성산면 산북리에서 남항진 섬록암에 관입당해 소멸된다.
칠성산 향사는 구정면 어단리 남쪽의 칠성산을 지나는 남-북 주향의 향사 습곡으로, 칠성저수지에서 석병산 부근까지 약 7 km 이어진다. 칠성산 향사는 강릉탄전의 평안 누층군의 분포에 영향을 주는 대규모의 습곡 구조로, 남-북 방향의 축을 경계로 평안 누층군 지층이 동측에서는 북북동 주향에 서북서 경사를 보이며, 서측에서는 북서 주향에 북동 경사를 보인다. 칠성산 향사 동측에는 임곡 단층을 따라 석병산층과 만항층이 길게 드러나 있어 칠성산 향사에 대응되는 배사 구조의 존재를 암시하였으나 조사 결과 뚜렷한 배사 구조가 확인되지는 않았다. 이는 후기의 변형작용이 겹치며 지층이 교란되었기 때문일 것이다.
단층
평안 누층군 강릉탄전
임곡 단층은 강릉탄전 지역에서 약 20 km 이상 추적되는 단층이다. 단층의 주향은 북동 15°이며, 고각의 수직 단층이다. 강릉탄전 보고서에서 임곡 단층은 동측이 떨어진 수직단층으로 보고되었다. 임곡 단층에 따른 만항층의 겉보기 수평 변위량은 약 2.9 km에 이른다. 따라서 임곡단층은 동쪽 지괴가 떨어진 정단층 운동과 우수향 주향이동이 복합적으로 일어난 단층일 가능성이 높다.
강릉시 구정면 언별리와 강동면 안인진리에서는 중부 평안 누층군이 역단층에 의해서 여러 차례 반복된다. 강동면 안인진리에서 평안 누층군이 반복되는 현상은 기존에 등사 습곡에 의한 것으로 해석되었으나 황재하 등(2011)은 지질조사를 수행하고 시추자료를 분석하여 지층의 반복 분포 현상이 습곡이 아닌 평행한 역단층들의 발달에 기인한 것으로 확인하였으며 이 평행 역단층들이 인편상으로 발달하는 스러스트 단층일 가능성이 높다고 하였다. 언별리 단경골에서 망덕봉으로 올라가는 능선에서는 서쪽부터 언별리 스러스트 단층, 망덕봉 스러스트 단층 2개 단층에 의해서 상부 평안 누층군 내에 중부 평안 누층군이 두 번 반복된다. 임곡 단층 동편의 강동면 안인진리에는 서쪽부터 북북동-남남서 주향의 송촌 스러스트 단층, 허이대 스러스트 단층, 대포동 스러스트 단층 3개 단층에 의해서 중부 평안 누층군이 세 번 반복된다. 이중 대포동 스러스트 단층은 안인진리 해안가에서 강릉 화강암에 의해 절단되어 역단층 운동은 평안 누층군이 퇴적된 후 1억 7400만 년 전 이전에 일어난 것으로 추정된다.
평안 누층군 정선-평창탄전
평창군과 정선군 경계 지역에는 광역적인 규모의 향사 습곡 정선 대향사(Jeongseon great syncline, 旌善大向斜)에 의해 평안 누층군이 매우 넓게 대칭적으로 분포하고 있어 평창군과 정선군 양쪽에 걸쳐 있다.
평창 지역 (창동도폭, 평창도폭)
평안 누층군 정선-평창탄전
평창군 남동부 정선군과의 경계 지역에는 광역적인 규모의 향사 습곡 정선 대향사(Jeongseon great syncline, 旌善大向斜)에 의해 고생대 석탄기~중생대 트라이아스기에 형성된 평안 누층군이 매우 넓게 분포하고 있다. 태백산지구지하자원조사단(GICTR, 1962)에 의해 태백산 분지의 평안 누층군이 아래로부터 홍점층(Ch), 사동층(Ps), 고방산층(TRg) 및 녹암층(TRn)으로 구분된 이래로 평창 지역에서도 오랜 기간 이 층서 구분을 사용하고 있으나, 평창탄전 정밀지질보고서에서는 이를 하부로부터 만항층, 금천층, 밤치층, 장성층, 옥갑산층, 상원산층 및 박지산층으로 구분하기도 하였다. 대규모 향사 구조에 의하여 평안 누층군의 각 지층들은 평창과 정선 양측에 분포하며 이중 평창군에는 평창읍의 장암산(893 m)과 조동리에서 남병산과 청옥산, 가리왕산, 백석산과 잠두산, 두타산, 고루포기산에 이르는 산악 지역에 분포한다.
평안 누층군 정선-평창탄전
홍점층(Ch; Carboniferous hongjeom formation) 또는 만항층은 주로 녹회색의 셰일 또는 세립질 사암으로 구성되며, 백색의 결정질 석회암층이 협재된다. 삼척탄전의 만항층에 대비되나, 그들의 특징적 암상인 적색 내지 자색의 사암층이 평창 지역에서는 나타나지 않는다. 대화리 가지동 일대에서 평창층군 정선 석회암층과의 접촉부는 실루리아기-데본기의 결층이 있음에도 불구하고 큰 변화 없이 평행하게 발달되어 있다. 지질 시대는 석탄기 초기이다.
평안 누층군 정선-평창탄전
사동층(Ps; Permian sadong formation)은 주로 암회색 내지 흑색 사암과 셰일의 호층으로 구성되며, 하부에 수 층의 렌즈상 석회암이 협재되고, 상부에는 석탄층이 협재된다. 삼척탄전의 금천층과 만항층에 대비되며, 영월탄전의 밤치층에 해당하는 지층도 이에 포함된다. 평창 지역은 삼척 지역과는 달리 금천층과 장성층 사이에 즉 석탄기 말에서 페름기 초기에 이르는 결층을 포함하는 것으로 알려져 있다. 대화리 가지동 일대에서 사동층은 하반부는 금천층에 상반부는 장성층에 해당하는 부위이며, 가지동 동부에서 장성층에 대비되는 상부와 가지동 북동부에서 금천층에 대비되는 하부에 석탄을 함유한 함탄층이 발견된다. 상부의 고방산층과는 거의 평행하고 정합적으로 발달되어 있다.
평안 누층군 정선-평창탄전
고방산층(TRg; gobangsan formation)은 사동층 상위에 정합으로 놓이며 주로 백색의 조립질 사암과 흑색 셰일로 구성된다. 이 층은 삼척탄전의 함백산층, 도사곡층 및 고한층에 대비되며, 옥갑산층이 이에 해당한다. 원래 고방산층은 삼척 지역의 함백산층, 도사곡층, 고한층을 포함하는 페름기 중부-상부에 속하는 지층으로 평창과 정선에서는 그와 같은 층준이 연속적으로 유지되지 않는 지역적 특성이 있어 고한층 중부까지 상한을 둔 옥갑산층(玉甲山層)을 설정하게 되었다.
녹암층(TRn; nok-am formation)은 평창 지역 평안 누층군의 최상위 지층이며 녹회색의 세립질 사암, 실트암 및 셰일로 구성되며, 삼척탄전의 동고층 및 평창탄전 정밀지질보고서의 상원산층과 박지산층이 이에 대비된다.
정선 지역
평안 누층군 정선-평창탄전
정선군 북서부 평창군과의 경계 지역에는 광역적인 규모의 향사 습곡 정선 대향사(Jeongseon great syncline, 旌善大向斜)에 의해 고생대 석탄기~중생대 트라이아스기에 형성된 평안 누층군이 매우 넓게 분포하고 있다. 평창과 정선 양쪽에 걸쳐 있는 이 지역은 흔히 정선-평창탄전(旌善-平昌炭田)으로 불리며, 태백산지구지하자원조사단(GICTR, 1962)에 의해 태백산 분지의 평안 누층군이 아래로부터 홍점층(Ch), 사동층(Ps), 고방산층(TRg) 및 녹암층(TRn)으로 구분된 이래로 정선-평창 지역에서도 오랜 기간 이 층서 구분을 사용하고 있으나, 정선-평창탄전 정밀지질보고서에서는 이를 하부로부터 만항층, 금천층, 밤치층, 장성층, 옥갑산층, 상원산층 및 박지산층으로 구분하기도 하였다. 또한, 정선군 남부 영월군과의 경계 지역에는 같은 향사 습곡인 백운산 향사대(Baekunsan syncline zone, 白雲山 向斜帶)에 의해 백운산을 중심으로 평안 누층군이 동-서 방향으로 분포한다. 분포 지역은 위 지도를 참조할 것.
평안 누층군 정선-평창탄전
홍점층(Ch; Carboniferous hongjeom formation) 또는 만항층(晚項層)은 평안 누층군의 최하부 지층으로 조선 누층군 정선 석회암층(Oj)을 부정합으로 덮으며 주로 녹색~녹회색의 중립 사암과 암회색 내지 녹회색 셰일 및 세립 사암으로 구성되고 수 매의 유백색 또는 담홍색의 렌즈상 결정질 석회암과 셰일을 협재한다. 흑색 셰일 중에는 탄질 셰일이 협재되며 본 지층의 두께는 250 m 내외이다.
사동층(Ps; Permian sadong formation)은 주로 암회색 내지 흑색 사암과 셰일의 호층으로 구성되며, 하부에 수 층의 렌즈상 석회암이 협재되고, 상부에는 석탄층이 협재된다. 이 지층은 하부 금천층과 상부 장성층에 해당한다.
금천층(黔川層)은 사동층으로 불려지던 함탄층의 하부 석회암대에 해당하는 지층이다. 주로 흑색 내지 암회색 셰일과 회색 내지 암회색 사암 및 2~3매의 암회색 렌즈상 석회암으로 구성되며 국부적으로 석탄층이 협재되기도 한다. 지층의 두께는 60 m 정도이다.
평안 누층군 정선-평창탄전
장성층(長省層)은 주로 흑색 셰일과 암회색 사암 그리고 3~4매의 무연탄층으로 구성되어 있으며 본 지층의 최상부로부터 50~60 m 하위에 비교적 연속성이 좋은 회색 조립(粗粒) 사암층이 협재되어 건층(열쇠층)의 역할을 하고 있다. 그러나 지역적으로는 본 사암층이 중립 내지 세립 사암층으로, 드물게는 실트스톤으로 점이되기도 한다. 장성층에 부존된 석탄층은 옥갑산층(고방산층) 기저부로부터 20~30 m 아래에 있는 상부 석탄층과 이로부터 20~30 m 아래에 있는 중부 석탄층 그리고 이로부타 약 50 m 아래 즉 장성층의 기저 조립사암 위쪽으로 약 15 m 에 하부 석탄층이 존재한다. 장성층은 주향의 아래의 금천층과 평행하며 암석의 색 또한 흑색 내지 암회색으로 금천층과 유사하다. 본 지층의 두께는 120 m이다.
옥갑산층은 삼척탄전의 함백산층, 도사곡층, 고한층에 해당하며 고방산층에 해당한다. 하부 유백색 조립사암과 중부의 흑색셰일과 사암의 교호층, 상부의 유백색 조립사암과 담녹회색 중립사암 교호층으로 발달하며 지층의 두께는 평균 300 m, 정선탄전 중부에서 450 m이다. 옥갑산층 중부에 있는 두께 20~30 m 셰일대 내에는 탄질셰일과 무연탄이 협재되며 본 셰일대에서 페름기를 지시하는 식물 화석 Pecopteris sp., Cladophlebis sp., Odontopteris sp., Longitolia Kawasaki, Tingia sp.가 발견되었다. 상부에는 적색 셰일이 협재되며 최상부로 갈수록 암회녹색 셰일이 많이 협재된다. 최강원과 박용안(1994)는 정선군 정선읍 회동리 지역의 옥갑산층을 조사하고 옥갑산층의 일부분이 과거 우각호에서 퇴적된 것으로 해석하였다. 옥갑산층 하부, 장성층과의 경계에서 120 m 상위에 있는 이 부분은 암회색 이암과 담회색 사암의 호층단위가 평균 5.1 cm 두께로 약 80회 반복된다.
고방산층(TRg; Triassic gobangsan formation) 또는 옥갑산층(玉甲山層)은 주로 암회색 내지 흑색 셰일이 간간히 협재되는 유백색 내지 담회색의 조립질 사암과 암회색 세립 사암, 녹회색 셰일 또는 실트스톤 등으로 구성된다. 본 지층의 기저부는 규질 사암 또는 유백색 조립 사암으로 하부의 사동층과는 구분이 용이하며 중부는 암회색 내지 흑색 셰일과 사암의 호층대(互層帶)를 이루고 페름기를 지시하는 식물 화석을 갖고 있다. 상부에는 담회색 중-조립 사암이 우세하고 유백색 사암과 적색 셰일의 얇은 층이 2~3매 협재되기도 한다. 이 층은 삼척탄전의 함백산층, 도사곡층 및 고한층에 대비된다. 지층의 두께는 450~500 m 정도이다. 옥갑산(1285 m)은 북평면 북평리 동쪽에 위치한 산이다.
녹암층(TRn; Triassic Nok-am formation)은 녹회색의 세립질 사암, 실트암 및 셰일로 구성되며, 삼척탄전의 동고층 및 정선-평창탄전 정밀지질보고서의 상원산층과 박지산층이 이에 대비된다. 평안 누층군 최상위 지층인 본 지층의 기저는 녹색 조립 사암이고 상부로 가면서 녹회색 중립 사암과 석회질이 많이 함유된 녹회색의 실트스톤과 세립 사암의 호층으로 사층리, 연흔, 건열 등의 퇴적 구조가 잘 발달해 있고 최상부는 견고하고 층리 발달이 미약한 연녹색 괴상(塊狀)의 사암으로 되어 있다. 지층의 두께는 1,500 m 이상이다.
상원산층(上元山層)은 담녹색 조립 사암을 기저로 녹회색 사암, 셰일, 석회질 사암과 실트스톤 등으로 구성된다. 본 지층에는 사층리와 연흔 등의 퇴적 구조가 잘 발달되어 있으며 두께는 1,500 m에 달한다. 상원산(1421.7 m)은 북평면 북평리 북쪽에 위치한다.
박지산층(薄芝山層)은 평안 누층군의 최상부 지층으로 녹암층 상부에 해당한다. 주로 적색 역질(礫質) 조립 사암, 녹회색 및 적색 셰일과 세립 사암 등으로 구성된다. 본 지층의 두께는 500 m 내외이나 상부가 삭박(削剝)되어 원래의 두께는 알 수 없다.
정선군 북평면 숙암계곡의 평안 누층군
평안 누층군 단양탄전
단양탄전은 충청북도 단양군에 북동-남서 방향으로 발달하며 밑에서부터 만항층, 금천층, 장성층, 함백산층, 도사곡층, 고한층과 동고층으로 구성된다. 만항층은 적색 셰일과 회색 사암이 주를 이루고 석회암을 협재하며, 금천층은 회색 내지 흑색의 셰일~중립사암 및 석회암으로 구성된다. 장성층은 흑색의 셰일~사암으로 수 매의 석탄층을 포함하며, 함백산층은 주되게 밝은 조립사암으로 구성된다. 도사곡층은 녹색 혹은 회색의 사암으로 주로 구성되어 있으며 고한층은 흑색 내지 암회색의 사암 및 셰일이 특징이나 사암은 때로 녹색을 띤다. 동고층은 담록색의 사암과 적색 셰일을 포함한다. 단양 지역에 분포하는 평안 누층군 지층들은 퇴적이후 습곡 작용과 충상단층의 운동을 겪었으며, 대부분의 층리가 북동-남서 방향의 주향과 북서 방향의 경사를 보인다. 습곡축 및 스러스트 단층들은 주로 북동-남서 방향으로 발달되어 있고, 이러한 습곡 및 충상운동은 중생대 송림 변동 및 대보 조산운동과 관련된 것으로 보고되었다.
평안 누층군 단양탄전
김항묵(1971)은 단양탄전 지구에 분포된 조선 누층군, 평안 누층군과 대동 누층군에 발달된 사층리와 고수류에 대해 분석하여 단양탄전 지구의 쇄설성 퇴적물의 공급지가 본 지역의 동쪽에 위치한 것으로 나타났으며 평균적인 운반 방향은 295°인 것으로 보고하였다. 함백산층과 황지층군(도사곡층, 고한층, 동고층)의 사층리는 해성 환경을 지시하며 단양탄전의 평안 누층군 퇴적분지가 해양과 연결되었던 것으로 해석된다. 즉 평안 누층군은 만입(灣入) 분지 내 퇴적형이다.
아래는 태백산지구지하자원조사보고서 석탄편(1962) 및 단양 지질도폭 설명서(1967)에 보고된 홍점층과 사동층의 설명이다. 단양 지질도폭에서는 죽령 단층 이남의 평안 누층군에 대해서만 설명하고 있다.
평안 누층군 단양탄전
홍점층(Ch; Hongchoen formation, 紅店層)은 조선 누층군을 부정합으로 덮는 평안 누층군 최하위층으로 주로 덕절산(780.6 m)과 두악산(723 m) 동측에 발달하여 대강면 두음리, 단성면 북상리와 대잠리 등지에서 중생대 대동 누층군 반송층 아래에 얇은 대상(帶狀)으로 분포하고 반송층 향사 습곡 구조의 서측인 단성면 외중방리의 봉화대(443.9 m) 주변에도 소규모 분포한다. 본 지층의 주요 구성 암석은 혼펠스인 대(帶)홍암회색홍갈색치밀암, 얇은 층의 백색 규회석(硅灰石), 석회암이고 암회색 또는 담회색 사암과 흑색 셰일이 협재되며 타 지역의 홍점층에 비해 암회색이 우세하다. 본 지층에 협재된 규회암은 2~3매가 인지되며 보통 2~3 m의 두께이나 곳에 따라 다소 두꺼운 부분도 있다. 이 암석은 덕절산 일대와 회산리 남측에서 가장 잘 발달되어 그의 일부가 광석으로 채굴되었다. 회백색 조립사암은 단성면 북상리 남측 덕절산 부근의 홍점층 하부에 얇게 2~3매 협재된다. 암회색 셰일은 덕절산 부근과 회산리 남측 산 안쪽에 발달된다. 대강면 괴평리 부근에서 측정한 이 지층의 두께는 250~300 m이다. 지층은 조선 누층군과 비슷하게 북동 40~60°의 주향과 북서 30~50°의 경사를 가진다. 본 지층은 북상리 사깟봉(464.2 m) 부근에서 상위의 사동층에 의해 덮이며 덕절산 북서측에서 단층에 의해 조선 누층군 삼태산층과 접한다.
평안 누층군 단양탄전
사동층(Ps; Permian Sadong formation, 寺洞層)은 홍점층 상위의 지층으로 죽령 단층 이북에서는 단양읍 덕상리에서 영춘면 오사리까지, 죽령 단층 이남에서는 단성면 북상리 일부 지역에 극히 소규모로 분포된다. 전반적으로 흑색 셰일이 가장 두꺼운 지층을 이루며 이 셰일은 흑색 사질셰일, 회색 내지 흑색 세립사암과 호층을 이루며 본 층 대부분을 차지한다. 이들 지층 중에는 회색 조립사암이 협재되어 있다. 본 층 하부에는 암회색 석회암이 평균 2.5 m 두께로 1 내지 5매 협재된다. 가곡면 대대리 북방 용산동 일대와 대강면 장림리에서는 변성암에 가까울 정도로 변성되어 있는데 이는 중생대 화강암 관입의 영향을 받은 결과일 것으로 보인다. 본 층에 협재되어 있는 석탄층은 3개로서 상탄층은 고방산층 기저부 직하 30 내지 50 m에 있으며 상탄층의 발달이 가장 좋다. 석탄층의 두께는 보통 30~50 m이나 탄층이 전혀 발달되지 않은 곳도 있고 1 m 이상의 포켓을 형성하는 경우도 있다. 중탄층과 하탄층은 국부적으로 양호한 부분도 있으나 대체로 수십 cm 이하의 얇은 층이며 탄질도 불량하다. 단양도폭에 의하면 죽령 단층 이남에서 주요 구성 암석은 칠흑색 셰일, 흑색 사암, 회백색 사암, 석회암 등이며 북상리 북측에서는 얇은층의 흑연과 탄질(炭質) 셰일이 협재된다. 약 2~3 m의 두께를 갖는 회백색 사암이 중부에 협재되어 있고 석회암은 1.5~2 m의 두께로 2매 협재된다. 얇은 층의 흑연이 2~3매 확인되나 모두 두께 30 cm 미만이다. 본 지층은 죽령 단층에 의해 지층이 다소 교란되어 단층 인접부에서는 북서 20~70°의 주향을 가지며 그 남부에서는 북동 20~40°로 변하고 경사는 남서 40~70°또는 북서이다. 지층 두께는 120~150 m, 죽령 단층 이남에서 약 80 m이다.
평안 누층군 단양탄전
만항층(Manhang formation)은 과거의 홍점층에 해당하는 지층이다. 과거의 홍점통(홍점층군)이란 이름은 평양 부근의 홍점이라는 지명에서 유래한 것으로 평양 부근의 석탄을 함유한 석탄기-페름기 하부의 홍색이 우세한 지층을 지칭한 것이었으나 삼척탄전과 단양탄전의 '홍점층'이라고 되어 있던 부분과 완전 같다고는 할 수 없어 만항층으로 부르게 하였다.
금천층은 과거 사동층 하부에 해당하는 지층이다. 금천층은 삼척탄전에서 1969년 정창희에 의해 처음 명명되었으며 과거의 사동층 하부의 해성층 부분을 분리한 것이다.
장성층은 과거 사동층 상부에 해당하는 지층이다. 금천층 위에 부정합으로 놓여 있으며 함백산층에 의해 정합으로 덮인다. 이 지층은 단양탄전의 주요 함탄층이다.
함백산층은 장성층 상위에 놓여 있으며 과거의 고방산층 하부에 해당한다.
도사곡층은 함백산층 상위의 지층이다.
고한층은 도사곡층 상위의 지층이다.
평안 누층군 단양탄전
고한층은 가곡면 사평리 남쪽 3 km 지점에서 영춘 북서쪽 약 3 km 부근까지 도사곡층의 서쪽에 접하여 분포한다. 또한 사평리 동쪽 1.5 km를 지나는 단층 서측에 분포된 도사곡층에 접하여 약 5 km 분포한다. 본 층은 흑색 셰일, 암회색 조립사암, 담녹색 중립사암 등으로 구성된다. 사평리 남방 1.5 km에는 가곡면 대대리에서 흘러나오는 비교적 넓은 계곡이 있는데 이 계곡을 건너는 차도에서 이 계곡 상류로 500 m 정도 되는 곳에서 발견되는 고한층의 흑색 셰일 중에서 식물 화석이 발견된다. 본 지층의 두께는 200 m 내외이다.
동고층은 평안 누층군 최상부 지층이다.
평안 누층군 단양탄전
동고층은 단양탄전 중부에 분포하며 국부적으로 고한층을 부정합으로 덮는 것으로 보이는 두께 1 m 미만의 기저 역암층을 두는 곳이 있으나 조사가 더 필요하다. 본 층은 주로 담녹색, 담청색, 암회색 등의 세립사암으로 구성되고 그 중에 얇은 자색 실트질사암 또는 자색 셰일층을 협재한다. 곳에 따라 자색 셰일의 불규칙한 편(片)이 함유된 부분이 있다. 자색암층은 연속성이 불량하며 곳에 따라 여러 매의 자색층이 발견되나 1~2매만이 협재되는 경우도 있다. 기저 역암층을 구성하는 역은 직경이 15 cm에 달하는 것도 있으나 대부분은 4 cm 이하의 잔자갈로 역은 규질암이 많으며 역 사이에는 녹니석질 물질이 들어 있다. 본 층에는 사층리가 특히 잘 발달되어 있으며 단위층의 두께는 대부분 70 cm 미만으로서 함백산층의 단위층에 비하면 소규모이며 사층리의 층리 발달이 뚜렷하게 관찰된다.
평안 누층군 단양탄전
단양탄전 지역에는 수많은 습곡과 단층(주로 스러스트 단층)들이 발달한다. 습곡축의 주향은 대체로 북동 30°이며 북서로 경사하는 등사 습곡으로 되어 있으며 향사의 서익부에 스러스트 단층이 발달한다. 스러스트 단층들은 모두 습곡과 그 생성 시기가 동일한 것으로 보인다. 이유는 스러스트 단층의 방향이 습곡의 방향과 거의 평행하며 큰 습곡 구조를 따라 스러스트 단층이 발달하기 때문이다. 스러스트 단층의 생성 시기는 2회가 있었으며 그 하나는 대동 누층군 반송층 퇴적 이전으로 실금산 스러스트 단층과 아평 스러스트 단층이 이에 속한다. 각동 단층은 반송층 퇴적 이후에 생성된 것이다.
평안 누층군 단양탄전
단양읍 지역에는 동측부터 옥동 단층, 노동리 스러스트 단층, 기촌 스러스트 단층, 슬음산 스러스트, 각동 단층이 발달해 있다. 슬음산 스러스트와 기촌 스러스트 단층 상반에는 조선 누층군 막동 석회암층이 놓이지만, 노동리 스러스트 단층은 평안 누층군 장성층 분포지 내에 발달한다. 이는 함탄층이 다른 지층에 비해 미끄러지기 쉽기 때문이다. 기존의 연구자들은 각동 스러스트 단층을 제외한 나머지 단층들도 각동 단층과 같은 시기에 형성된 것으로 생각하였으나, 김정환 등(1984)은 대동 누층군 반송층 분포지역 동쪽에 발달하는 현천리 스러스트 단층, 도전리 스러스트 단층, 슬음산 스러스트 단층이 반송층에 의해 덮인다는 사실(=이들 단층은 반송층 퇴적 이전에 생성된 것)에 근거하여 중생대에 반송층이 퇴적되기 전 조산 운동이 있었다는 증거로서 송림 변동이 한반도 남부에도 영향을 미쳤다고 추론하였다.
습곡
단층
평안 누층군 단양탄전
실금산(슬음산) 스러스트 단층은 단양읍 노동리에 소재한 실금산(슬음산, 671.3 m)을 지나는 북동-남서 주향의 단층으로 조선 누층군 두무동층과 막동 석회암층 또는 고성 석회암층이 평안 누층군 만항층, 사동층, 고방산층 위로 충상되어 있다. 이 단층의 북부 연장은 대동 누층군 반송층에 의해 덮여 지표에서 소멸된다. 주향은 북동 20°, 경사는 북서 60°이다.
현천리 스러스트 단층은 구단양 하방리에서 강을 건너 단양읍 현천리에서 심곡리를 지나 고수리 서방 1 km인 고수리로 이어지는 북동 30°주향의 단층이며 각동 스러스트 단층에 가장 근접하여 있고 대동 누층군 반송층을 조선 누층군과 평안 누층군 만항층 위로 충상시킨다. 현천리 스러스트 단층의 상반에는 조선 누층군 막동 석회암층이 발달하며 석회암층 내에는 여러 조의 소규모 스러스트 단층들이 발달한다. 현천리 스러스트 단층 하반에는 평안 누층군 만항층과 금천층, 장성층이 평행하게 분포한다.
평안 누층군 단양탄전
단양 고수동굴 주변에는 서쪽에서부터 고개 단층, 고수리 단층, 사평리 단층이라고 명명된 3개의 역단층이 발달한다. 이 단층들에 의해 조선 누층군 상부와 평안 누층군의 지층들이 충상(thrust)되어 막동 석회암층과 홍점층(만항층), 사동층, 고방산층이 각 2회 반복 노출된다. 이들 3개의 단층들은 각동 스러스트 단층과 주향이 거의 일치하며 각동 단층 남동쪽 가까이서 평행하게 달리다가 단양군 북부에서 각동 스러스트 단층에 합류된다. 그러므로 이들 단층은 각동 단층의 지류(支流)에 해당하는 것으로 보아도 좋다.
고수리 단층은 단양 고수동굴이 위치한 단양읍 고수리 일대에서 동굴 부락이 위치한 안고수 마을을 지나 설미기골이라고 불리는 계곡의 서측 50 m이내에서 설미기골에 거의 평행하게 북북동-남남서 방향으로 발달한 단층이다. 이 단층은 설미기골 상류의 고개를 넘어 남한강에 이른다. 고수리 단층은 안고수 마을에서 남쪽으로는 구고수교의 동쪽을 지나 석탄 폐석이 쌓인 사면을 지나 남진하는데 이곳에서 측정된 단층의 경사는 서쪽으로 50°이다. 이로 보아 고수리 단층은 북동 10°의 주향을 가지고 서쪽으로 50°정도 경사한 역단층이다. 고수동굴의 입구는 고수리 단층에서 약 60 m 서쪽에 있고, 그 출구는 고수동굴 입구보다 수직 거리로 약 40 m 높은 곳에 있으며 고수리 단층과 거의 근접하여 있다. 이렇게 보면 고수동굴은 고수리 단층 상반인 막동 석회암층 속에 있는 것이다. 고수리 단층의 낙차는 1,500 m로 계산된다.
고개 단층은 고수리 북서쪽, 단양읍 도담리 동부에 위치한 고갯길 서쪽을 따라 북동 20°의 주향과 서쪽으로 50°경사하는 역단층이다. 이 단층은 금천층(사동층 하부) 위에 놓여 있던 장성층(사동층 상부)과 함백산층(고방산층 하부)을 잘라서 하늘 높이 솟아 오르게 하여 결국 삭박 소실되게 하였는데 그 낙차는 약 600 m 로 계산된다.
사평리 단층은 고수리 단층 동쪽 약 400 m에 위치하며 이는 대체로 함백산층(고방산층 하부) 내에 생긴 역단층으로 보아도 좋다. 다만 고수리 남쪽에서 장성층, 금천층, 만항층의 일부와 접하여 있다. 이 단층은 북동 10°의 주향을 가지고 단양읍 노동리 북서부에서 고수리를 지나 가곡면 사평리로 이어지며 서쪽으로 약 50°경사하는 역단층이다. 단층의 낙차는 약 700 m일 것으로 계산된다.
평안 누층군 문경탄전
문경시에서, 무연탄 석탄층을 포함하는 고생대 후기 평안 누층군은 중생대의 대동 누층군과 함께 한국의 주요 탄전 중 하나인 문경탄전을 구성하며, 마성면 동남부에서 가은읍 동부까지 북동 방향으로 비스듬히 발달한다. 아래의 조선 누층군을 부정합으로 덮고 중생대의 대동 누층군 단산층(Jd)에 의해 경사 부정합으로 덮여 있다. 문경시 내에 분포하는 평안 누층군은 홍점층, 사동층, 고방산층, 녹암층 4개 지층으로 구성되며, 홍점층에서 Brachiopoda, 사동층에서 Cordaites, Calamites, Pacopteros, Annularia, 고방산층에서 Cordaites 등의 화석이 발견되었다. 삼척탄전이나 영월탄전과 달리 문경탄전 지역에서는 아직까지도 과거 명칭인 홍점층, 사동층, 고방산층, 녹암층을 사용한다.
평안 누층군 문경탄전
문경탄전 지역은 1929년 일본인 고생물학자 노부오 코바타케(小畠信夫; Nobuo Kobatake)에 의하여 처음으로 지질 조사가 실시되었다. 노부오 코바타네는 이 지역의 지질 시대를 조선계, 평안계 및 하부 대동계로 3구분하고, 평안계와 대동계의 경계선은 부운령 역암층을 기준으로 구분하였다. 그 후 시라키 타쿠지(素木卓二)와 노부오 코바타케는 이 개념을 살려서 부운령 역암층과 산수동 역암층을 연결하는 층준을 대동계의 기저 역암층으로 하여 이 층준의 이서부는 대동계로 해석하고 대동계 지층을 단산층으로 명명하였다. 특히 평안계 지층들 중 주 가행 함탄층이 협재되는 것은 고방산층이며, 사동층 내의 탄층 발달은 매우 미약한 것으로 보았다. 그 후 문경탄전 지역에 대해서는 국부적인 지질 조사가 실시되어 왔으며 특히 1960년대 말 문경탄전 북부 지역의 대동계 단산층 내에서 가행할 만한 석탄층들이 발견되어 채탄하기 시작하였다.
평안 누층군 문경탄전
김형수 등(2014)에 의하면 문경탄전 내 변성사질암과 변성니질암으로 구성된 홍점층 변성광물의 온도와 압력 조건은 접촉변성작용의 결과로 판단되며, SHRIMP U-Pb 연대측정 결과 홍점층에서 가장 젊은 저어콘은 화성기원이며 연대는 327~310 Ma이다. 기존 태백산 분지의 만항층과 김형수 등의 연구 결과를 종합해 보면 평안 누층군은 석탄기-페름기 동안 대륙 연변부의 화산호 주변 환경 하에서 퇴적 작용이 일어났고, 또한 기원지에서는 화성활동이 비교적 짧은 시간 간격으로 반복적으로 일어난 것으로 판단된다.
평안 누층군 문경탄전
평안계 홍점층(Ch)은 이 지역에서 평안계 지층의 기저를 형성하고 있다. 불정동에서 호계면 견탄리, 오정산, 선암산 부근에 이르기까지 북동-남서 방향으로 대상(帶狀) 분포한다. 오정산과 가섭리 중간 지점에서 부운령(富雲嶺)을 거쳐 상선리 서북 약 1 km 지점에서 상선단층에 의해 절단되었다가 다시 산봉을 끼고 발달하나 단산 동편 산중턱에서 대동 누층군 부운령역암(Jp)에 의해 경사 부정합으로 덮이면서 첨멸(尖滅; 지층의 두께나 폭이 점점 줄어서 딴 지층 사이에 소실되는 것)된다. 부운령 남부에서는 북동 주향에 서쪽으로 급격히 경사져 있으나 부운령 부근에서 북부로는 반대편으로 완경사를 이루며 상선 단층 이동부에서도 서쪽으로 경사하거나 역전된 구조로 분포한다. 대부분 은회색 셰일(문경도폭) 또는 중립 내지 조립질사암, 사질셰일, 셰일 및 담홍백색 석회암(함창도폭)으로 구성되어 있는데 이는 녹회색 셰일의 변질물인듯 하다. 함창도폭 지역인 불정동-호계면 지역에서는 하부의 녹회색 사질 셰일층이 대석회암층과의 경계를 이루며 불정동 중앙에서 습곡에 의한 넓은 분포를 보인다. 해성퇴적암층으로서 두께는 평균 200 m 로 곳에 따라 상당한 변화를 보인다.
평안 누층군 문경탄전
평안계 사동층(Ps)은 하위의 평안계 홍점층과 상위의 평안계 고방산층 사이에 정합적으로 놓인다. 하위의 홍점층과 비슷하게 불정동에서 호계면 견탄리, 오정산 동부를 거쳐 선암산 근처까지 북동-남서 방향으로 대상 분포한다.
평안 누층군 문경탄전
문경도폭(1967)에 의하면 본 역에서 대부분 흑색 셰일 또는 흑색 사질셰일 등으로 구성되어 있고 사암은 희소한 편이다. 부운령 부근에서 잠시 첨멸되었다가 다시 부운령 동북방 700 m 지점에서 동북 주향의 산봉우리를 끼고 발달하는데 여기서는 상선(선암) 단층에 의해 절단되어 단층 양쪽에 지층이 반복 분포한다. 가섭리 북부로 발달하는 본 층은 직접 부운령 역암층에 의해, 가섭리 남부로는 고방산층에 의해 각각 덮이는데 이는 경사 부정합에 기인(起因)한다. 대체로 가섭리 남부에서는 북동 주향에 서측으로 급경사하나 북부에서는 동편으로 급경사하고 있다. 본 층 중에서는 2~3매의 현저한 탄층이 발달하는데 특히 가섭리 골짜기의 단기 탄광에서 최대 두께 15 m에 연장 150 m에 달하는 좋은 발달을 나타낸다. 함창도폭(1968)에 의하면 두께 1.5 m 내외의 회색 석회암 박층(薄層; 얇은층)을 2매 협재하는 암회색 내지 흑색 셰일, 사질 셰일, 세립 내지 중립질 사암의 호층(互層)으로 대표되는 하부 호층대 및 흑색 셰일층을 협재하는 중립 내지 조립 암회색 사암으로 구성되는 사암대와 2 내지 3매의 무연탄층을 협재하는 흑색세립 사암, 사질 셰일 및 셰일의 호층대를 상부로 하는 3개의 대(帶)로 구분된다. 하위의 평안계 홍점층과의 경계는 최하부에 발달되는 회색 석회암 박층이, 상위의 평안계 고방산층과의 경계는 고방산층 최하부의 담회백색 조립 사암층이 지시층(指示)이 된다. 두께는 160 m 내외이다.
평안 누층군 문경탄전
문경탄전 북부와 중부에 분포하는 사동층 하부 셰일대에 협재된 렌즈상 석회암에서 이 지역에서 처음 발견된 신종 Diplognathodus n. sp. A을 포함해 Idiognathodus delicatus, Hindeodus minutus, Diplognathodus coloradoensis, Neognathodus bothrops, Neognathodus medexultimus, Streptognathodus elegantulus 등 5속 7종의 코노돈트 화석이 발견되었다. 불정교 부근의 사동충 하부 석회암에서는 Neostafella hanensis 등의 방추충이 산출되며 가섭 일대의 대정탄광 갱내 석회암에서는 Beedeina sp. 방추충 화석이 발견되었다. 이들 2속 2종의 방추충(푸줄리나) 화석은 삼척탄전의 금천층과 영월탄전의 판교층에서 발견된 바 있다. 이중 코노돈트 화석 Streptognathodus elegantulus는 상부 석탄기와 하부 페름기에서 널리 산출되며 그밖의 코노돈트와 방추충 화석들은 석탄기 펜실베이니아세 모스크바절(Moscovian/Desmoinesian 모스코비안)을 지시하는 표준 화석이다. 이 화석들에 근거하여 문경탄전 사동층 하부 셰일대의 지질시대는 중기 석탄기로 삼척탄전의 금천층과 영월탄전의 판교층에 대비될 수 있다. 다만 코노돈트 화석 Streptognathodus elegantulus을 포함한 일부 석회암의 지질시대는 잠정적으로 상부 석탄기의 미조리안(Missourian 또는 Kasimovian)에 해당한다.