충남 대천해수욕장부근과 서천군 마량리 인대에 변성역암, 변성사암, 천매암 등으로 구성된 변성퇴적 암층이 노출되어 있다. 원암의 구성으로 볼 때 남포층군 중의 조계리층에 대비되며, 대표적인 변성광물군은 흑운모-백운모-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)과 흑운모-백운모-석류석-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)으로 중압변성의 각섬암상중 석류석대에 속한다. 지질온도압력계에 의해 계산된 온도-압력조건은 $560{\sim}595^{\circ}C$에 $6.9{\sim}8.2\;kb$이다. 천매암에서 분리된 흑운모의 K-Ar 연대는 $143.2{\pm}3.6\;Ma$, $122.6{\pm}2.4\;Ma$ 및 $124.8{\pm}2.4\;Ma$인데 뒤의 두 연대는 후기에 열적교란을 받은 것으로 판단된다. 기 발표된 연대측정에 의하면 대동누층군의 생성시기는 $187{\sim}175\;Ma$로 (Han et al., 2006; Jeon et al., 2007) 이 연구의 결과들과 조합하여 대보조산운동기에 일어난 이 지역에서의 변성지구조적 진화과정을 유추하였다. 남포층군 퇴적 직후인 175 Ma 부근에 습곡작용과 중첩된 트러스트운동으로 지각의 두께증가가 시작되었고, 정점변성작용을 거친 후 지각확장에 따른 정단층운동으로 흑운모의 폐쇄온도까지 빠르게 삭박되면서 냉각되는 과정을 겪었다.
충남 서부에 위치한 보령 지역은 트라이아스기 후기로 알려진 육성 기원의 남포층군이 널리 분포하고 있다. 남포층군은 하부로부터 하조층, 아미산층, 조계리층, 백운사층 및 성주리층으로 구분된다. 남포층군에서 산출되는 화석의 대부분은 식물 화석이며, 기타 이매패 화석, 어류 화석, 곤충의 유충 화석, 패갑류(conchostracans) 등의 화석이 산출되고 있지만, 양적으로 극히 적다. 이들 화석 중에서 체계적으로 연구가 된 것은 식물 화석뿐이고, 나머지 화석들은 전문 연구가의 부재 등에 의해 극히 미미한 연구 수준에 머물러 있다. 이번의 연구를 통해서 아미산층에서 채집된 곤충화석은 모두 107점이고, 그중에서 유충 화석이 94점, 날개 화석이 14점이다. 이들의 분류학적 연구 결과, 아미산층의 곤충화석군은 소시목, 강도래목, 날도래목, 하루살이목, 잠자리목, 바퀴벌레목, 벌목, 매미목을 비롯한 8목 11종에 이르는 유시류의 곤충들로 구성된다. 이들은 현재까지 우리나라에서 발견된 곤충화석 중 시대적으로 가장 오래된 화석이다. 유충 화석은 모두 수서 곤충의 유충화석이다. 이들의 유충은 수중생활에 적응하여 지상생활을 하는 성충과 형태적으로 큰 차이가 있는 불완전변태류 또는 외시류이다. 날개 화석은 수서곤충의 성충의 날개이고 일부는 육상 생활을 하는 곤충의 날개가 포함되어 있다. 아미산층에서 나온 곤충화석에는 육상에서 생활하는 매미목과 바퀴목도 있는데 이들은 불완전변태류에 속한다. 그러나, 똑같은 육상생활자이면서도 벌목은 완전변태류 또는 내시류에 속하는 것도 있다. 따라서 아미산층에서 산출된 곤충화석군에는 불완전변태류와 완전변태류가 섞여 있는 특징을 보인다. 이들은 실제로 같은 시대에 비슷한 장소에서 함께 생활을 했던 생물군집이지만, 서로 살던 장소가 다른 집단들이 섞여 있다는 것은 육상생활자의 일부가 죽은 후 수류에 의해 퇴적분지로 유입되어 매몰된 혼합집단으로 볼 수 있다. 현생의 하루살이목, 강도래목 등은 대표적인 유수성 곤충이고, 잠자리, 노린재 등은 대표적인 정수성 곤충으로 알려져 있다. 이들이 지층에 밀집하여 산출되는 것으로 보아 살던 장소에서 많은 퇴적물의 유입에 따른 급격한 매몰에 의해 화석화된 것으로 판단된다. 동아시아의 중생대 초기에서 보고된 곤충 화석은 양적으로도 수적으로도 그리 많지 않다. 그중에서 일본의 Mine에서 보고된 화석군이 가장 대표적이며 바퀴류(Blattaria)와 딱정벌레(Coleoptera)의 화석이 가장 큰 비율을 차지하지만, 아미산층 곤충화석군과의 공통종은 한 종도 없다. 아미산층의 곤충화석군은 비록 다양성은 쥐라기의 곤충상에 비해 떨어지지만 조성적으로는 쥐라기의 곤충상에 매우 유사하다. 육상에 사는 곤충이 화석으로 보존되기 어렵다는 것을 감안하면 아미산층에서 산출된 곤충화석은 학술적으로 매우 귀중하고 큰 의미가 있다. 보령 지역의 곤충화석은 중생대의 쥐라기와 백악기를 거쳐 현재로 이어지는 곤충 진화사의 잃어버린 고리를 이어줄 수 있는 귀중한 자료로 평가된다.
이 연구는 충남 보령군 미산면 지역에 분포하는 남포층군 아미산층의 Neocalamites carrerei의 자생지에서 산출된 지하경, 잎이 붙은 지상경, 포자수와 같은 기관화석의 형태적 특징과 구조에 관한 것이다. Neocalamites carrerei의 크기는 현생의 속새류와 대동식물군의 고기 후와의 관계로부터 추정하면 상당히 대형이었을 것으로 추정된다. 포자수 Neocalamites takahashii (Kon'no)는 Neocalamites carrerei의 잎과 밀접하게 동반되어 산출되는 것으로 보아 동일종으로 추정된다. 자생지에서 지상경과 지하경이 많이 산출되는 것에 비하여 포자수는 매우 희귀하다. 이것은 Neocalamites carrerei가 포자번식 이외에 지하경을 통한 무성생식으로도 번식했을 가능성을 강하게 시사한다. Neocalamites는 현생 속새류와 잎의 형태,크기 및 구조에서 현저하게 다르다.
최근 충남 보령 일대에 분포하는 후기 트라이아스기의 아미산층에서 밑들이목에 속하는 날개 화석이 처음 발견되었다. 날개 화석은 그 맥의 특징에 의해 Mesopsychidae과의 Mesopsyche dobrokhotovae로 분류되었다. 이 속에 속하는 화석 곤충은 후기 트라이아스기에 세계적인 분포를 보이며 상당히 번성한 그룹이었다고 추정된다. 현생의 밑들이는 나뭇잎, 식물 줄기 등에 매달려 있거나 습한 환경에서 작은 곤충을 섭식하며 생활한다. 따라서 밑들이 화석의 존재는 후기 트라이아스기 동안 남포 층군이 퇴적될 당시의 서식 환경이 이미 현생의 환경과 상당히 비슷했다는 것을 지시한다. Mesopsyche dobrokhotovae는 우리나라에서 발견된 곤충화석 중 가장 오래된 화석의 하나이며 밑들이 화석으로는 최초의 기록이다.
충남 보령시 명암 지역에 분포하는 트라이아스기 후기의 아미산층으로부터 7개의 빗방울자국 표본이 발견되었다. 빗방울자국은 습윤한 아열대의 호성환경하에서 일시적 또는 계절적으로 건조한 기후에 수면의 저하시기에 형성된것으로 해석된다. 이들 빗방울자국은 하부 중생대 남포층군에서는 처음으로 발견된 것이다.
충청남도 서부에 분포하는 아미산층에서 많은 패갑류 화석이 채집되었다. 이들 화석은 아미산층의 여러 층준에서 밀집된 상태로 산출되며, 아열대 기후의 담수 환경에서 번성한 것으로 추정된다. 아미산층산 패갑류 화석은 다음과 같이 3속 4종으로 분류되었다: Euestheria kawasakii, E. shimamurai, Sphaerestheria koreanica, 그리고 Cyclestherioides rampoensis. 그중에서 후자는 이전에 아미산층에서 기록된 종이고, 나머지 3종은 새로이 발견된 종이다. 패갑류 화석에 의한 아미산층의 지질 시대는 후기 트라이아스기로 추정된다.
페름기 이후 한국의 고지자기를 연구하기 위하여 영춘면 남쪽 단양 북쪽의 고방산층, 녹암층, 반송층군 및 하부남포층군, 충남탄전 일대의 하부남포층군, 왜관-경산 및 대구-고령사이의 경산누층군, 제주도 및 전곡의 현무암으로부터 577개의 암석시료를 133개의 지점에서 채취하였다. 각 지점으로부터 2~3개의 pilot specimen을 택하여 교류소자 실험과 열소자실험을 실시한 후 지질시대별 고지자기 방향을 구하였다. 페름기 이후 각 지질시대별 평균 고지자기 방향으로부터 apparent polar wandering path(APWP)를 구하였다. 본 연구로부터 얻은 APWP는 쥬라기말에 큰 불연속을 보였다. 페름기이후 고지자기자료에 의하면 한반도는 페름기에 북위 $13^{\circ}{\pm}7^{\circ}$, 쥬라기초의 북위 $25^{\circ}{\pm}9^{\circ}$에 위치하고 있었으며 그후 계속 북쪽으로 이동하여 쥬라기말에 아시아 대륙과 충돌 하였고, 이때 반시계 방향으로 약 $70^{\circ}$ 회전한 것으로 해석 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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