Abstract
The Middle Carboniferous Yobong Formation with North-South trending is distributed in the Yeongheungri and Samokri of Yeongwoleup, Kangwon Province, Korea. A light gray thick and massive pure limestone is developed in the middle part of the Yobong Formation and it has been exploited for a long time. This study was carried out to investigate the lithological characteristics and geochemical compositions of the limestones and to figure out how geologic structures control the disribution of the limestones of the formation. The limestones of the Yobong formation are characterized by the fine and dense textures and the light gray to light brown in color. The limestones are composed of crinoid fragments, small foraminifers, fusulinids, gastropods, ostracods, etc. Based on the amount of grains and matrix, the Yobong Limestone can be classified as fine packstones and wackestones. The chemical analysis of limestones of the Yobong Formation was carried out to measure the contents of CaO, MgO, Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ and SiO$_2$. The content of CaO ranges from 48.12 to 59.31% and its average is about 54.52%. The average content of MgO is about 0.32% and the coutents of Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ and SiO$_2$ are relatively low. The amounts of Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ and SiO$_2$ of the limestones vary according to the kinds of limestone and their stratigraphical horizons in the formation. Generally, the CaO content of the limestones of the Yobong Formation decreases towards the top of the formation. Using geometric and structural analysis, we determined five progressively overprinted phases of deformation recorded in the study area. The anticline and syncline formed during the first and fourth deformation had controlled the distribution pattern of the Yobong Limestone of the Yobong Formation. The structures of deformation D$_1$ consist of F$_1$ isoclinal folds and foliations. The D$_2$ deformation had formed the isoclinal interstratal F$_2$ folds and axial plane cleavages which are locally developed within mudstones. The structural elements of deformation D$_3$ are axial plane cleavages associated with recumbent F$_3$ folds. These structures are overprinted by meso-scale and regional F$_4$ folds which are regionally dominant. Finally, the structures of D$_5$ consist of the thrust faults and folds associated with the thrust faults.
강원도 영월읍 북부 지역의 영흥리 물암골, 속골 및 삼옥리 일대에는 중기 석탄기의 요봉층이 남북 방향으로 길게 분포한다. 특히, 요봉층 내에는 품위가 높은 석회암이 발달되어 있어 석회석 자원으로 활발히 개발되고 있다. 이 연구는 요봉층내의 석회암의 구성 입자와 조직 및 지화학적 특징, 그리고 석회암의 부존 상태를 규제하는 지질구조를 파악하기 위해 수행되었다. 요봉층의 석회암은 대체로 담회색 또는 담갈색의 세립 팩스톤(packstone)과 와케스톤(wackestone)으로 구성된다. 석회암의 구성 입자는 해백합, 유공충, 방추충, 개형충, 복족류 등의 다양한 생물 파편으로 이루어진다. 연구 지역의 요봉층 내 석회암의 CaO 함량은 48.12${\sim}$59.31% 범위이며, 평균 함량은 54.52%로 높다. MgO, Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ 및 SiO$_2$의 평균 함량은 0.32%, 0.05%,0.20%) 및 0.05%이다. 화학성분을 고려할 때 요봉층 석회암은 비교적 품위가 높은 석회암이다. 석회암의 Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$및 SiO$_2$의 함량은 석회암의 암상, 층리의 발달 정도, 그리고 셰일층의 협재 등에 따라 변화 양상을 보이는 것이 특징적이다. 일반적으로 연구 지역에서 요봉층 석회암의 CaO 함량은 층의 상부로 갈수록 감소하는 경향을 나타낸다. 연구 지역에 분포하는 요봉층은 적어도 5회의 변형작용을 받은 것으로 밝혀졌으며, 이 중 첫 번째와 네 번째 변형작용 중에 생성된 습곡구조에 의해 요봉석회암의 부존상태가 크게 지배되는 것으로 파악되었다. 첫 번째 변형작용은 등사습곡과 엽리구조를 발달시켰다. 두 번째 변형작용에 의해 형성된 지질구조 요소인 노두 규모의 등사습곡은 조사 지역 전역에 걸쳐 발달되어 있지 않고 오직 요봉층의 녹색 이암 및 밤치층의 암회색 이암에만 발달되어 있다. 세 번째 변형작용에 의해 형성된F$_3$ 횡와습곡과 이와 관련된 S$_3$ 엽리구조 및 네 번째 변형작용 중에 생성된 노두 규모 및 지질도 규모의 F$_4$ 습곡구조, 그리고 다섯 번째 변형작용 중에 형성된 충상단층 및 이와 관련된 습곡구조가 연구 지역 전역에 걸쳐 연속적으로 인지된다.
