본 연구는 남한강 상류의 소지류인 쌍천 유역에 발달한 하성단구의 퇴적물을 모재로 발달한 토양 특성을 조사.분석하였다. 중위 단구의 A1층은 갈색(10YR 4/3)의 미사질토양이고 발달도가 낮은 입상구조이며 B1층은 황갈색(10YR 5/8)의 사질식양토로 아각괴상구조이다. 고위단구의 A1층은 옅은 적갈색(5YR 4/3)의 미사질양토 내지 황갈색(10YR 5/8)의 미사질식토로 발달도가 낮은 아각괴상구조이다. B1층은 적색(2.5YR 3/6)의 사질식토 내지 밝은 적갈색(2.5YR 4/6)의 식양토로 발달도가 양호한 아각괴상구조이다. 고위단구 퇴적층을 모재로 발달한 토양의 구조는 중정도의아각괴상구조이고 조직이 치밀하다. 토양은 A1층, B1층,B2층으로 되어 있으며 또한 B층은 점토가 집적되어 있고 점토 피막이 나타난다. 쌍천의 중위단구상에 발달한 토양은 황갈색토이고 고위 단구상의 토양은 적색토이다. 고위단구 퇴적물을 모재로 발달한 본 적색토는 생성시가가 민델-리스 간빙기의 이전에 생성된 것으로 현재보다 온난한 생물-기후 조건하에서 탈규산화를 동반하는 적색토화작용에 의해 형성된 것으로 추정된다. 고위단구에 발달한 적색토는 토양단면의 형태적 및 물리 화학적인 특성등으로 보아 고적색토로 분류된다.
안성천의 중류인 안성읍 옥상리와 미양면 양지리에는 충적단구가 발달되어 있다. 충적단구와 인접한 범람원은 대개 점이적으로 만나지만 단구애를 통해 구분되기도 한다. 단구는 전반적으로 평평한 편이나 부분적으로 경사가 나타나기도 한다. 충적단구의 퇴적물 중 점토의 SiO2/Al2O3비와 SiO2/R2O3비를 계산한 결과, 라테라이트화 작용의 흔적이 나타나지 않는다. 이는 충적단구가 최후간빙기 이후에 형성되었음을 시사하는 것이다. 그리고 충적단구가 안성천 하구로부터 상당히 떨어져 있다는 사실을 고려하면 이들 단구가 기후단구일 가능성이 높은 것으로 생각된다.
본 연구는 우리나라 해안단구의 형성과정을 종합적으로 해석하기 위해, 연구가 거의 드문 남해안의 중앙부에 위치한 광양만 일대 해안을 대상으로, 해안단구의 분포, 퇴적층의 층서 및 퇴적물의 이화학적 특성을 밝히고, OSL 절대연대 자료를 기초로 해안단구의 형성시기를 추정하였다. 해안단구 퇴적물을 포함하여 광양만에 분포하는 다양한 지형 구성물질의 이화학적 특성을 분석한 결과, 지형 사이의 뚜렷한 차이가 나타나지 않았는데, 이는 광양만의 지형적 폐쇄성에 기인한 구성물질의 재순환 및 혼합의 결과로 판단된다. 광양만 일대 해안에는 규모가 작은 3단 이거 해안단구면이 발견된다. 고도가 가장 낮은 1면은 해발고도 $10{\sim}13m$에 분포하며, OSL 연대측정 및 퇴적물의 특성으로 보아, MIS 5a 시기에 형성된 것으로 판단된다. 광양만 일대의 융기율은 0.141m/ka로 계산되며, 이를 적용하면, 해안단구 2면(18-22m)은 MIS 5e, 3면($27{\sim}32m$)은 MIS 7시기의 후반에 형성된 것으로 추정된다. 따라서 신생대 플라이스토세 후반 우리나라 동해안과 남해안에서 지반 융기 및 해안단구의 발달 과정은 거의 유사했던 것으로 판단된다.
하안단구면을 이루는 퇴적층에 포함되어 있는 퇴적물들은 하안단구가 형성된 시기부터 현재까지 풍화를 받게 된다. 즉, 하안단구 퇴적층의 풍화 기간은 바로 하안단구면의 형성시기부터 현재까지가 되는 것이다 외국의 선행 연구들을 통해 볼 때, 암석의 풍화는 초기에 빠르게 진행되지만, 어느 정도 풍화가 진전되면 풍화의 속도가 점차 늦어진다고 제시되고 있으며, 암석과 토양을 구성하고 있는 풍화에 약한 몇 가지 광물들의 존재 유무와 원소 함량의 변화는 풍화 시간과 매우 긍정적인 상관 관계가 있는 것으로 나타난다. (중략)
한탄강의 지류인 영평천 하류에는 T4면에서 T1면까지 4단의 단구 지형면이 확인된다. 이 일대에는 신생대 제4기에 영평천의 하구로부터 약 4.5km까지 용암류가 역류하여 용암댐에 의한 고호소가 형성되었다. 본 논문은 성동리에서 궁평리까지의 영평천 하류에 분포하는 단구면의 퇴적층에 대한 층서 및 퇴적물 분석과 OSL 연대측정을 통하여 단구지형의 형성과정을 검토하였다. 가장 오래된 T4면은 용암대지 하부에 위치한 고호소 이전의 하성층이다. T3면과 T2면은 $3{\~}4m$ 이상의 두꺼운 모래층으로 이루어져 있고, 그 하부에는 역층이 존재하며, 상부 모래층은 내부에 수평의 점토층이 교호하고 있어, 용암댐 고호소 상태에서 이루어진 호성단구로 파악된다. T1면은 하상 비고가 가장 낮고 퇴적물이 신선한 것으로 보아서 용암댐 개석 이후에 형성된 하성층으로 보인다. T3면에서 실시된 OSL 연대측정의 결과, 퇴적층의 형성시기는 약 $3{\~}4$만년 전으로 측정되어, 이 일대는 용암댐 형성이후 3만년 전까지 호소 상태였던 것으로 추정된다.
한반도에서의 해성단구 연구는 1980년대와 1990년대를 거쳐 2000년대에 진입하면서 동해안 전역에 걸친 고해수면 종단 및 횡단 분포도 작성, 해성단구 퇴적상 특성 해석, 해성단구 퇴적물의 OSL 연대 측정 및 융기율 산정 등 여러 부문에 걸쳐 빠르게 발전하여 왔다. 이러한 연구결과를 바탕으로 현재 해성단구 연구자들은 동일 고도에 분포하는 해성단구들이라도 항상 동일한 퇴적상이나 형성연대를 가지는 것은 아니라는 사실에 유의하고 있다. 해성단구 시스템은 낮은 고도로부터 1, 2, 3, 4, 5 단구시스템으로 구분되고 있으며, 단구시스템의 연대는 낮은 단구에서 높은 단구로 갈수록 일률적으로 증가하는 경향을 보여준다. 해성단구 연구에 있어서 여전히 문제시되고 있는 것은 제2단구와 제3단구 시스템의 구분 및 이들의 형성시기에 관한 것이다. 논란의 핵심은 약 30~35m(~40m)에 분포하는 해성단구와 약 20m전후의 해성단구중 어느 것이 최종간빙기에 형성되었느냐에 관한 것이다. 동해안 단구분포와 형성시기에 기초한 지반 융기율은 전체적으로 볼 때 약 0.10~0.20m/ka로 추정된다.
본 연구는 제4기 연구에 있어 하안단구의 의미를 해석하기 위하여, 하안단구의 개념과 지형 특성에 대해 파악하였다. 하안단구는 현재보다 고도가 높은 곳을 흘렀던 고하천에 의해 형성되었던 하도나 범람원이 기후 변화나 지반 융기에 의한 하천의 활발한 하방침식으로 인해, 현 하천보다 높은 고도에 남게 된 충적 지형이다. 하안단구는 하천의 하각 작용 이후에도 남겨진 충적층의 잔류물로서, 하각에 영향을 미치는 주요 요인으로는 침식기준면의 하강, 하천 유량 증가, 하천의 특징적인 지형 현상 등이 있다. 일반적으로 대하천 중상류부의 하안단구 퇴적층은 빙기에 형성되는 것으로 알려져 있지만, 우리나라와 중국의 대하천 중상류에 발달한 하안단구는 절대연대가 간빙기를 지시하는 경우도 많아, 해당 하천의 다양한 자연환경 조건과 지형 특성에 따라 다양한 시기에 하안단구 퇴적층이 형성될 수 있는 것으로 판단된다.
본 연구는 태백산맥의 남쪽 말단부에 위치하며 유역 분지의 대부분이 퇴적암으로 구성된 고현천을 대상으로, 하안단구 지형 분류 및 퇴적물 분석을 통해 하안단구의 분포 특성과 형성 과정을 고찰하였다. 고현천 하곡에는 1면$\sim$3면의 하안단구가 발달해 있으며, 충적층의 퇴적 상태와 암석 하상의 존재로 판단할 때, 침식단구일 가능성이 높다. 고현천 하안단구 1면의 형성시기는 약 37,000년 전으로 MIS(Marine Oxygen Isotope Stage) 3시기에 해당하며, 하안단구 2면은 약 113,000년 전으로 MIS 5시기에 해당된다. 따라서 고현천의 하안단구는 상대적으로 온난한, 빙기 내의 아간빙기 또는 간빙기 내의 냉량기에 형성된 것으로 추정된다. 고현천 하안단구 1면의 하각률은 0.054m/ka, 2면의 하각률은 0.115m/ka로 계산되었는데, 이는 낮은 지반 융기율과 부족한 유량으로 인해 우리나라의 다른 하천보다 낮은 하각률을 나타내는 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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