헤리티지:역사와 과학 (Korean Journal of Heritage: History & Science)

국립문화유산연구원 (National Research Institute of Cultural Heritage)
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천연기념물 제411호 경남 고성 덕명리 공룡화석 산지 일원 병풍바위의 형성에 관한 암석학적 연구

A petrological study on the formation of geological heritage around Sangjogam County Park, Goseong, Gyeongsangnam-do

  • 공달용 (문화재청 국립문화재연구소) ;
  • 조형성 (부산대학교 지질환경과학과) ;
  • 김재환 (문화재청 국립문화재연구소) ;
  • 유영완 (문화재청 국립문화재연구소) ;
  • 정승호 (문화재청 국립문화재연구소) ;
  • 김태형 (문화재청 국립문화재연구소) ;
  • 김종선 (전남대학교 지오컨버전스연구센터) ;
  • 정종옥 (경상대학교 공동실험실습관) ;
  • 김건기 (거창화강석연구센터) ;
  • 권창우 (한국지질자원연구원) ;
  • 손문 (부산대학교 지질환경과학과)
  • Kong, Dal-Yong (National Research Institute of Cultural Heritage) ;
  • Cho, Hyeong-Seong (Department of Geological Sciences Pusan National University) ;
  • Kim, Jae-Hwan (National Research Institute of Cultural Heritage) ;
  • Yu, Yeong-Wan (National Research Institute of Cultural Heritage) ;
  • Jung, Seung-Ho (National Research Institute of Cultural Heritage) ;
  • Kim, Tae-Hyeong (National Research Institute of Cultural Heritage) ;
  • Kim, Jong-Sun (Geoconvergence Research Center, Chonnam National University) ;
  • Jeong, Jong-Ok (Center for Research Facilities, Gyeongsang National University) ;
  • Kim, Kun-Ki (Geochang Granite Research Center) ;
  • Kwon, Chang-Woo (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Son, Moon (Department of Geological Sciences Pusan National University)
  • 투고 : 2018.03.26
  • 심사 : 2018.05.23
  • 발행 : 2018.06.30
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초록

경남 고성 상족암 일대는 화석, 연흔, 암맥, 주상절리 등 다양한 지질유산이 분포하고 있어 천연기념물 제411호(고성 덕명리 공룡과 새발자국 화석산지)로 지정되었다. 이 중 상족암의 주상절리는 해안에 인접하고 있어 아름다운 해안 경관을 이루고 있으며, 전체적인 형상은 거대한 병풍 모양을 연상케 하여 병풍바위라 불린다. 병풍바위에는 하위 퇴적층과의 경계면에 수직한 방향으로 주상절리가 특징적으로 발달하고 있다. 이번 연구에서는 병풍바위에 나타나는 주상절리를 대상으로 야외 및 현미경 관찰, 전암대자율 분석, X-선 회절 분석, 지화학 분석 등 암석 광물학적 연구와 대자율이방성(AMS) 분석을 통한 자기미세구조 연구를 수행하여 병풍바위와 주상절리의 형성과정에 대해 논의하였다. 병풍바위에 나타나는 산성 암상의 화학조성은 유문암의 조성을 가지며, 석영, 장석, 백운모, 견운모, 불투명광물 등이 관찰된다. 병풍바위에 대한 대자율이방성 분석 결과, 각 지점에서 입자들의 장 단축 방향을 나타내는 $k_1$과 $k_3$의 군집도가 매우 높게 나타나며, 납작한 형태의 엽리구조가 발달하고 있는데 이는 암맥, 용암류보다는 암상에서 발달하는 석리(rock fabric)로 해석된다. 결론적으로 병풍바위는 퇴적층의 층리면을 따라 관입한 암상이며, 주상절리는 관입한 유문암질 마그마의 냉각에 따른 수축에 의해 형성되었다. 이번 연구는 향후 국내에 분포하는 주상절리의 형성 메커니즘을 이해하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

Sangjogam, located in Goseong, Gyeongsangnam-do, was designated as Natural Monument #411, because of its diverse geological heritage, such as fossils, ripple marks, dykes, and columnar joints. In the area, Byeongpungbawi, with its beautiful columnar joints vertical to the bedding plane of the underlying sedimentary rocks and spectacular coastal view, was named after its overall shape reminiscent of a huge folding screen. The purpose of this study was to investigate the formation process of the columnar joints using the anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) method. AMS measurements showed that the k1 and k3 values representative of directions of the long and short axes of a magnetic particle at each point strongly clustered, and the oblate magnetic foliation structure in Byeongpungbawi developed during sill-type intrusion rather than lava flow. In summary, Byeongpungbawi was produced by sill-type intrusion along the bedding plane of the underlying sedimentary layer, and the subsequent formation of columnar joints was accompanied by the cooling and contraction of intruding rhyolite magma. This study potentially provides a basic research tool in understanding the formation mechanism of columnar joints which are widely distributed in southern Korea.

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과제정보

연구 과제 주관 기관 : 국립문화재연구소

참고문헌

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