하부 고생대 조선누층군 층서 재고찰

Abstract

태백산분지 북동부에 분포하는 하부 고생대 조선누층군은 상부로 가면서 장산/면산층, 묘봉층, 대기층, 세송층, 화절층, 동점층, 두무골층, 막골층, 직운산층, 두위봉층을 포함하는 10개의 암층서단위로 구성된다. 이러한암층서단위들은 지역 간 층서 대비에 유용하지만 분지 전반에 걸쳐 일어나는 퇴적작용의 시간적 변화에 대한정보의 부족으로 분지발달사 규명에는 제한적인 정보만을 제공한다. 분지의 구조적 발달에 따른 층서적 변이에관한 좀 더 자세한 해석을 하기 위해 기존에 발표된 층서적, 퇴적학적, 고생물학적 자료들을 검토·분석하였다. 결과로, 부정합면으로 경계지어진 6개의 분명한 시퀀스가 분지 내에서 인지된다(I-VI). 시퀀스 I, II, III, IV는분지 전반에 걸쳐 잘 대비되고 있으며, 캠브리아기 제2세부터 오오도비스기 중부세 초까지에 걸쳐 해수면 변동과 함께 천천히 침강하는 탄산염대지에서 퇴적된 쇄설성-탄산염 혼합형 퇴적체에 해당한다. 피복하는 시퀀스V는 오오도비스 중부세 말 동안에 탄산염대지에서 퇴적된 쇄설성-탄산염 혼합형 퇴적체이지만, 빠른 공간적상변화를 보이고 있어 분지 전반에 걸쳐 대비가 매끄럽지 못한 결과를 초래한다. 지역적으로, 시퀀스 V에는 탄산염대지 연변부의 급경사면 퇴적층으로 추정되는 쐐기 형태의 각력암(예; 예미각력암)의 전형이 나타난다. 오오도비스 상부세 동안에 구조 역전이 일어났으며, 그 결과로 오오도비스 상부세는 분지 내 결층으로 기록되었다. 시퀀스 VI는 아마도 구조 역전 이후, 지역적으로 고립된 분지에 퇴적된 쇄설성-탄산염 혼합형 퇴적체에 해당될 것으로 생각된다. 본 연구의 잠정적 결과로 새롭게 제안된 층서퇴적 모델은 태백산분지 하부 고생대 퇴적층의 지역 간 일관성 있는 층서 대비와 태백산분지의 구조적 진화에 따른 층서적 변이에 대한 이해에 유용한 정보를 제공한다. 인접 지역의 하부 고생대 퇴적분지들과의 시공간적 대비와 함께 본 층서퇴적 모델은 동아시아지역 하부 고생대 구조사를 규명하는데 보다 더 나은 통찰을 제공한다.

Lower Paleozoic strata exposed in the northeastern part of the Taebaeksan Basin, Korea, are composed of ten lithostratigraphic units that include the Jangsan/Myeonsan, Myobong, Daegi, Sesong, Hwajeol, Dongjeom, Dumugol, Makgol, Jigunsan and Duwibong formations in ascending order. These descriptive lithostratigraphic units used for regional correlation, but are limited to delineate basin history due to lack of information on the temporal variations in sedimentation occurring across the basin. Previously published stratigraphic, sedimentologic and paleontologic data from the formations are being reviewed and analyzed to make a more sophisticated understanding on stratigraphic response to tectonic evolution of the basin. As an interim result, six distinct unconformity-bounded sequences are recognized in the basin (I to VI). Sequences I to IV are well correlated across the basin and represent a mixed siliciclastic-carbonate succession that was deposited on the slowly subsiding stable carbonate platform with eustatic sea-level changes from the Series II in Cambrian to the early Middle Ordovician. The overlying sequence V is a mixed siliciclastic-carbonate succession deposited on the carbonate platform during the late Middle Ordovician, but it shows rapid temporal facies variation that results in hindering a basinwide stratigraphic correlation. Locally, the sequence V typifies a wedge-shaped breccia (e.g., Yemi Breccia) which might be due to rapid sedimentation along the rifted platform margin. Tectonic inversion occurred during Late Ordovician so that Late Ordovician recorded as a hiatus in the basin. The overlying unit VI may represent a mixed siliciclastic-carbonate succession that was deposited along the locally isolated remnant basins after tectonic inversion. The stratigraphic and tectonic model, which is newly proposed as a result of this study, provides very useful information to make a coherent regional stratigraphic correlation of the Lower Paleozoic strata and to help a more comprehensive understanding on stratigraphic response to tectonic evolution of the Taebaeksan Basin. Together with the spatial and temporal correlation of the Lower Paleozoic basins in adjacent areas, this model will give much better insight to unravel tectonic history of East Asia during the Lower Paleozoic.