백령층군

백령층군(白翎層群, Precambrian Baekryeong Gruop)은 대한민국 경기 육괴 인천광역시 옹진군 백령도 지역에 분포하는 선캄브리아기 원생누대 중원생대 스테노스기~신원생대 토노스기의 변성퇴적암 지층이다. 남포리층, 중화동층, 두무동층으로 구성되며 옹진 백령도 남포리 습곡구조, 옹진 백령도 두무진, 옹진 백령도 남포리 콩돌해안 등 다수의 지질유산이 분포한다.

 개요 

임순복 외(1999)는 백령도에 분포하는 쇄설성 퇴적층을 백령층군이라 명명하고 하부로부터 니질암 우세대인 중화동층(350~400 m), 이암-실트암-사암 호층대의 장촌층(650~700 m)과 사암대인 두무진층(350~500 m)으로 구분하였다. 장촌층은  (담,황)회색 규암, 회색 세립질사암 내지 규암, (암)회색 이암 및 실트스톤이 교호하며 일부는 천매암질 사암이다. 두무진층은 사층리와 연흔이 발달하는 담회색~회백색 규암이며 풍화와 침식에 강해 옹진 백령도 두무진과 같은 절벽을 형성한다.임순복, 최현일, 김복철, 김정찬 (1999) 분지별 퇴적시스템 연구 (I): 원생대 백령층군 및 태안층. 한국자원연구소, 116p.

그러나 이후 백령도 지질도폭(2021) 발간을 위한 야외조사에서 소규모 노두의 이암-사암 호층대가 나타나는 경우 단위 암석의 실제 두께를 알 수 없어 장촌층 혹은 두무진층으로 구분하는 것이 애매한 경우가 많았다. 또한 임순복 외(1999)가 제시한 두무진층 내에 나타나는 두꺼운 아암층 및 이암-사암-실트암 호층은 중화동층 혹은 장촌층이 아니라 두무진층의 일부라고 결론 지어, 백령층군을 밑에서부터 남포리층, 중화동층 그리고 두무진층으로 재분류하고 분포지를 조정하였다.

 지질시대 
김명정 외(2016, 2021)는 옹진 백령도 두무진 지역의 두무진층과 옹진 백령도 남포리 습곡구조 지역의 장촌층(백령도 지질도폭의 남포리층) 내 사암의 저어콘에 대해 LA-MC-ICPMS U-Pb 연대측정을 실시하였다. 대부분의 저어콘 연령은 중원생대인 1100~1800 Ma 범위에 놓이며, 최고 연령은 2800 Ma, 최저 연령은 1048±11 Ma (206Pb/238U) 및 1040±36 Ma (207Pb/206Pb)의 연령을 보고하였다. 이는 북한 지역 장산곶에 분포하는 상원 누층군의 연령 분포와 비슷해 백령층군은 북한 지역 상원 누층군의 서측 연장부로 추정된다. 또한 쇄설성 저어콘들의 하프늄 동위원소 값은 이 시기 발생한 컬럼비아 초대륙의 분열과 관련된 지구조 및 화성 활동의 기록으로 해석된다. 따라서 백령층군은 중원생대 스테노스기~토노스기 퇴적암으로 해석된다.

 지층 
 남포리층 
350px|섬네일|옹진 백령도 남포리 콩돌해안
남포리층은 백령층군의 최하부이며 백령도 동부 용기포항 일대 및 남동부인 백령면 남포리 일대에 분포한다. 남포리층은 중화동 포구에서 사곶을 거쳐 용기원산 앞으로 연장되는 충상단층인 화동 단층의 남동쪽에 분포하며 북동-남서 방향으로 발달한다. 남포리층 내에는 퇴적층 형성 이후의 변형 작용에 의한 습곡구조가 나타나는데, 특히 장촌포구 일대의 옹진 백령도 남포리 습곡구조는 천연기념물 제 507호로 지정되어 있다.

남포리층의 분포 구역은 기존의 임순복 외(1999)에서 '장촌층'과 '두무진층'으로 분류되었다. 하지만 백령도 지질도폭 조사에서 이 구역은 이암-실트암 교호대와 사암대가 반복적인 호층을 보이며 이들이 정합적인 관계를 보인다는 점과 중화동층 및 두무진층과의 경계가 충상단층이란 점을 근거로 백령도 지질도폭에서 새롭게 남포리층으로 정의하였다. 남포리층의 이암-실트암 교호대와 사암대는 각각 임순복 외(1999)가 정의한 '장촌층'과 '두무진층'의 분포와 유사하다.

남포리층은 이암-실트암 교호대와 사암대로 구분된다. 이암-실트암 교호대는 수 센티미터 두께의 암회색 이암과 회백색 실트암이 교호하고 가끔 사암이 렌즈상으로 협재된다. 사암대는 세립~조립질 사암이 수 센티미터~수십 미터에 이르는 다양한 두께로 나타나며 간혹 박층의 이암 내지는 실트암이 교호한다. 사암대 내에는 부분적으로 사층리와 연흔 등의 퇴적 구조가 뚜렷하게 나타난다.

 옹진 백령도 남포리 습곡구조 

옹진 백령도 남포리 습곡구조는 남포리층 내에 발달하는 습곡이며 대한민국의 천연기념물이다. 백령도 남포리 장촌해안의 단층 및 습곡구조는 장촌포구 서쪽 해안 약 300 m 지점인 용틀임바위 바로 건너편 해안절벽에 있으며, 그 규모는 높이 약 50 m, 길이 약 80 m 정도이다.

이 단층 및 습곡구조는 백령도 일대에 광범위하게 분포하는 선캠브리아기 백령층군의 장촌층이 동아시아 일대에 광범위하게 일어났던 고생대 말~중생대 초의 지각변동으로 형성되었다. 즉 지하 깊은 곳의 횡압력으로 변성 및 변형작용을 받아 습곡 및 단층이 이루어진 후, 지각이 풍화 및 침식되면서 서서히 융기되어 지금과 같은 지형을 이루고 있다.

이렇게 선명하게 드러난 큰 규모의 단층 및 습곡구조는 매우 드문 일로서, 이들에 대한 학술적 연구는 한반도의 지각 발달사를 규명하는데 매우 귀중한 자료를 제공할 뿐만 아니라, 그의 형성에 관한 지구과학적 현상과 역할은 학생들의 현장학습과 일반인들의 자연체험 및 관광지로서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

 중화동층 
중화동층은 백령도 남서부 중화동 마을 일대에 분포하는 지층이다. 중화동층은 주로 이암과 이암-실트암의 교호대로 구성되고 층준에 따라 박층의 세립 내지 중립질 사암을 협재한다. 지층의 하한은 남포리층과 충상단층인 화동 단층으로 접하여 확인할 수 없고 상한은 수~수십 cm 두께의 사암이 협재하는 퇴적층이 나타나기 시작하는 층준 직전이다.

중화동층의 이암은 흑색 내지 암회색을 띠며 간혹 수 mm 두께의 회백색 실트암과 평행 엽층을 형성한다. 또한 부분적으로 습곡구조가 나타나며 세립~중립질 사암이 3 cm 두께의 박층으로 협재하고 간혹 렌즈상 층리를 보인다. 대체로 동-서 내지 서북서 주향에 북 내지 북북동 방향의 경사를 보인다.

 두무진층 

두무진층은 백령층군의 최상위 지층으로서 하부의 중화동층과 정합 관계이며, 옹진 백령도 두무진을 표식지로 하여 진촌리, 북포리, 연화리 일대에 분포한다. 지층의 하한은 중화동층에서 흑색의 이암(-실트암 교호대)의 비중이 감소하며 수십 cm 이상의 두께를 가지는 중립~조립질 사암이 나타나기 시작하는 층준이다. 두무진층은 주로 담회색~회백색의 사암으로 구성되며 사암에는 평행 층리, 사층리, 연흔이 잘 나타난다. 또한 부분적으로 박층의 암회색 이암이 두무진층 내에 협재되며 이암 내지 실트암과 사암의 교호대가 수십 센티미터 내지 수 미터 두께로 협재된다.

 고철질암 
백령도에서는 소규모 고철질암이 백령도 중화동 서측 저수지 일대, 소갈동과 중화동 사이의 도로변, 장촌포구, 오군포구, 사항포포구와 고봉포구의 인근 해안 등지에서 발견되었다. 백령도 남서부 지점()에서 중화동층을 관입하는 시료를 대상으로 LA-ICP-MS 저어콘 U-Pb 연대측정 결과는 949±11 Ma (신원생대 토노스기 초기)이다.

 같이 보기 
 인천광역시의 지질
 한국의 지질
 옹진 백령도 남포리 습곡구조
 옹진 백령도 두무진
 옹진 백령도 남포리 콩돌해안
 백령도

 각주 

분류:한국의 지질
분류:대한민국의 지층
분류:인천광역시의 지리
분류:이암 지층
분류:사암 지층