Basin evolution and provenance of . sediments of the Cretaceous Poongam sedimentary Basin

백악기 풍암 퇴적분지의 생성 진화와 퇴적물 기원

The Cretaceous Poongam sedimentary Basin in Kangwon-do, Korea consists alluvial deposits of conglomerates, sandstones, mudstones or siltstones, and volcaniclastics. The Poongam Basin was formed as a fault margin sag or a transpressional basin developed along a strike-slip fault zone, and received huge amount of clastic sediments from the adjacent fault-scaip. It formed an aggrading alluvial fan system and a volcaniclast-supplied marginal lake environment, while tectonic activity and volcanism attenuated toward the end of basin formation. Following the Folk's classification, the sandstones of the Poongam Basin are identified as lithic wackes or feldspathic wackes. The areal and sequential variation of the mineral composition in the sandstones is not distinct. The results of K-Ar age dating from the intruding andesites, volcaniclastics and volcanic fragments in sedimentary rocks show a range of 70 Ma to 84 Ma. It suggests that volcarism occurred sequentially within a relatively short period as the pre-, syn-, and post-depositional events. It was the short period in the late Cretaceous that the basin had evolved i.e., the basin formation, the sediment input and fill, and the , intrusion and extrusion of volcanic rocks occurred. The Poongam sedimentary sequence is a typical tectonic-controlled coarse sedimentary facies which is texturally immature.

백악기 풍암 퇴적분지는 강원도 흥천군 서석면과 횡성군 청일면 일대에 분포하는데 퇴적층은 역암, 사암, 이암과 화산 쇄설암으로 구성되어 있으며 분지는 주향이동 단층대를 따라 발달한 단층 연변 침하지 (fault margin sag) 또는 횡압축 분지 (transpressional basin)로서 생성된 것으로 추정된다. 분지 형성 초기에는 단층 경계로 접촉하고 있는 주변의 기반암과 근원암으로부터 초기엔 많은 양의 쇄설성 퇴적물을 선상지 환경 하에서 공급받았으나, 후기에 이르러는 주변 지역에서의 화산 분출에 의한 화산 쇄설물의 추가 공급으로 호성과 선상지 환경 하에 두꺼운 퇴적층이 축적되었다. 풍암분지 퇴적층을 구성하는 사암은 기질의 함량이 높고 장석이 풍부한 장석질 잡사암 내지 암편질 잡사암에 해당된다. 퇴적층의 하부에서 상부로의 광물조성의 뚜렷한 변화는 관찰되지 않으며, 지역에 따라서도 광물조성의 별다른 차이를 보이지 않는다. 풍암분지 퇴적암 내에 포함되어 있는 화산암편과 화산쇄설물 및 관입화산암에 대한 절대 연령 측정 결과 퇴적층 내 함유된 화산암과 퇴적 후 관입한 화산암은 대략 $70{\~}84$ Ma의 비슷한 연대를 보이고 있는데 이는 퇴적층의 형성 이전과 퇴적작용 진행 중에, 그리고 퇴적층 생성 이후에 여러 번에 걸쳐 화산암의 생성과 화산쇄설물의 분출이 이루어졌음을 지시해주는 것이다. 즉 퇴적분지의 샌성과 퇴적물의 유입과 분지 충진, 그리고 퇴적 직후의 화산암 관입과 분출이 백악기 후기의 비교적 짧은 기간 내에 연속적으로 발생했고 이러한 급격한 지구조 운동과 화산활동의 영향으로 풍암 퇴적분지 퇴적층은 전반적으로 지구조 우세의 전형적인 퇴적상인 조직적으로 미성숙한 조립질 쇄설성 퇴적상을 보이는 것으로 추정된다.