Origin of Sandstone Fragments Within Core Sediments Obtained from Southwestern Continental Shelf of the Ulleung Basin, East Sea

동해 울릉분지 남서부 대륙붕에서 채취된 시추퇴적물내 사암편의 기원

  • Lee, Eui-Hyeong (Department of Earth and Environmental Sciences, Korea University) ;
  • Lee, Yong-Kuk (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Shin, Dong-Hyeok (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Huh, Sik (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Kim, Seong-Ryul (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Jeong, Baek-Hoon (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Han, Sang-Joon (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Chun, Jong-Hwa (Marine Environment & Climate Change Laboratory, Korea Ocean Research and Development Institute)
  • 이의형 (고려대학교 지구환경과학과) ;
  • 이용국 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부) ;
  • 신동혁 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부) ;
  • 허식 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부) ;
  • 김성렬 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부) ;
  • 정백훈 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부) ;
  • 한상준 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부) ;
  • 천종화 (한국해양연구원 해양환경 기후연구본부)
  • Published : 2001.08.31

Abstract

Several angular sandstone fragments (about 7 cm in longest diameter) occur in two piston cores, obtained from the submarine trough in the northeastern part of Korea Strait. The origin of the sandstone fragments and the paleoenvironment of trough sediment could be suggested from sedimentary facies analysis of cores and identification of ostracod within sandstone fragments. Echo characteristics around two core sites in submarine trough represent the prolonged bottom echoes with diffuse or no subbottom reflectors. The cores consist of a lower bioturbated mud and an upper gravelly sand sediments with sandstone/shell fragments. The bioturbated mud sediments show low water contents (27-44%) and high shear strength (19.2->37 kPa) compared with those of Holocene sediments (60-219% and 1.0-2.7 kPa, respectively) in the inner shelf and continental slope. However, clay contents (48-56%) of the bioturbated mud sediments are similar to those of fluviatile Holocene sediments in the inner shelf. The mean grain size of gravelly sand sediments ranges from 2.3 to 3.0 ${\phi}$ and shows coarsening upward with sandstone/shell fragments. The Holocene palimpsest in the continental shelf are composed of muddy sand sediments or sandy mud sediments (mean grain size: 4.6-7.6 ${\phi}$). Those suggest that two core sediments might be formed from Paleofluvial and paleocoastal deposits during sea-level lowstand. However, sandstone fragments mainly consist of quartz grains and bioclasts, with carbonate matrix, hollow pore, and glauconite. Two extinct ostracod species, Normanicythere sp. and Kotoracythere sp., are recovered in the sand-stone fragments of core EP-7, and they continued to exist from late Pliocene to early Pleistocene in cold water environment of this area. Thus, the sandstone fragments are interpreted to be formed at the paleocoastal environment derived from the Plio-Pleistocene outcrops exposed around the submarine trough during the LGM (Last Glacial Maximum) period.

대한해협의 북동쪽에 위치하는 해저곡에서 채취된 2점의 시추퇴적물에는 장경 약 7cm의 각진 사암편들이 협재 되어 있다. 이 시추퇴적물들의 퇴적상 분석과 사암편내에 포함된 개형충의 동정 등에 의해서 사암편의 기원과 해저곡 퇴적물의 퇴적환경을 해석하고자 한다. 시추퇴적물들은 해저곡의 수심 약 160m의 해저면에서 채취되었는데, 이곳은 천부탄성파 탐사(Chirp)자료에서 표층반사면은 확산되어 길게 연장되어 있으며, 내부반사파가 없거나 확산된 음파 특성을 보이고 있다 이 시추퇴적물들은 사암편들과 조개편들이 협재되는 상부 역질 모래퇴적물과 하부의 생물교란된 뻘퇴적물로 구성되어 있다. 하부의 생물교란된 뻘퇴적물은 내대륙붕 및 대륙사면의 홀로세 뻘퇴적물에 비해서 낮은 함수율(27${\sim}$44%)과 높은 전단응력(19.2${\sim}$>37 kPa)을 가진다. 그리고 뻘퇴적물의 점토함량은 48${\sim}$56%로, 내대륙붕에 발달된 하천 기원의 뻘퇴적물과 구성성분이 거의 유사하다. 시추자료 상부의 역질 모래퇴적물은 평균입도가 2.3${\sim}3.0\;{\phi}$이며, 사암편과 조개편들에 의해서 상향조립화 되어 있다 현재 대륙붕의 팔림세스트(palimpsest) 퇴적물은 대부분 뻘질 모래 또는 모래질 뻘 퇴적물(평균입도: 4.6${\sim}7.6\;{\phi}$ )로 구성되어 있다. 이 자료들에 의해서 시추퇴적물들은 선현세의 저해수면시기에 형성된 고하천과 고해안 퇴적층일 가능성이 크다. 한편 모래 퇴적물 내에 협재된 사암편들은 대부분 석영립과 생물쇄설성 입자로 구성되어 있으며, 탄산염질 니로 구성된 기질과 일부 해록석 입자와 빈 공극들이 관찰된다. 또한 EP-7 시추퇴적물내에 포함된 사암괸에서는 한류성 개형충 종인 Normanicythere sp.와 Kotoracythere sp.가 산출되었는데, 이들은 후기 플라이오세${\sim}$전기 플라이스토세를 지시하는 절멸종이다. 따라서 이 사암편들은 최후빙하기 동안에 해저곡 주변에 노출된 플라이오세-플라이스토세 기반암으로부터 운반된 고해안퇴적층의 일부로 해석된다.

Keywords

References

  1. 한국석유지질학회지 v.5 고해상탄성파탐사자료에 의한 한국남동대륙붕의 퇴적사 및 조구조운동 민건홍;박용안
  2. 한국해양학회지 v.22 한국 대한해협 대륙붕 표층 퇴적물의 특성과 세립퇴적물의 지구화학적 특성 박용안;김경렬;박수철;박상윤
  3. 한국석유지질학회지 v.5 한국 대륙붕 Ⅵ-1광구 고래 Ⅱ지역의 3D탄성파 자료해석 신국선;유강민;김건득;엄창렬
  4. 고생물학회 v.10 한반도 동남부 대륙붕의 표층퇴적물, 패류군집 및 퇴적환경에 관한 연구 윤 선;박용안;최진용;김영도
  5. 고생물학회지 v.13 한국 동남부 울산 주변 대륙붕 패류유해군집 특성과 제4기 고환경 이연규
  6. 한국해양학회지「바다」 v.4 동해 울릉분지 남서해역 해양투기장의 퇴적물 특성 천종화;허 식;한상준;신동혁;정대교;홍기훈;김석현
  7. 인하대학교 박사학위논문 동해 울릉분지 남쪽 연변부의 신생대 탄성파 퇴적층서, 지질구조 및 지구조 진화 최동림
  8. 한국해양연구소 BSPN00227-733-3 한국해역 종합 해양환경도 작성연구 -대한해협(3차년도)- 한국해양연구소
  9. Geosci. J. v.3 Graphical simulation of clastic margin progradation: Ulleung Basin, off-shore Korea Cheong, D.K.;G. Whittle;C.G.St.C. Kendall
  10. Geosci. J. v.1 Chirp(2-7 kHz) echo characters in the Ulleung Basin Chough, S.K.;S.H. Lee;J.W. Kim;S.C. Park;D.G. Yoo;H.S. Han;S.H. Yoon;S.B. Oh;Y.B. Kim;G.G. Back
  11. J. Micropalaeontol v.6 The Omma-Manganji ostracodfauna (Plio-Pleistocene) of Japan and the zoogeography of circumpolar species Cronin, T.M.;N. Ikeya
  12. Paleogeo.,Paleoclimatol.,Paleoecol. v.108 Late Pliocene climate change 3.4 2.3 Ma: paleocenographic record from the Tabuta Formation, Sea of Japan Cronin, T.M.;A. Kitamura;N. Ikeya;M. Watanabe;T. Kamiya
  13. Trans. Proc. Palaeont. Soc. Japan, N.S. v.156 Fossil ostracode assemblages off the pliocene Sasaoka Formation, Akita City, Japan with reference to sedimentological aspects Irizuki, T.
  14. 9th International Symposium on Ostracoda Akita (Early Pleistocene cold, shallow water Ostracoda). In:Guidebook of Excursions, Exc.5;Akita Ishizaki, K.;Y. Matoba
  15. J. Geophys. Res. v.96 Arc deformation and marginal basin opening:Japan Sea as a case study Jolivet, L.;P. Huchon;J.P. Brun;X. LePichon;N. Chamot-Rooke;J.C. Thomas
  16. Ph. D. Thesis Pleistocene Ostracoda from the marine sedimentary strata of the Cheju Island Lee, E.H.
  17. Paleont.Soc.Korea,Special Publication v.1 Late Cenozoic ostracod fauna and paleoenvironments of the marine sedimentary strata in the Cheju Island Lee, E.H.;K.H. Paik
  18. Marine Geology and Physical Processes of the Yellow Sea, Proceedings of US-KOREA Symposium and Workshop on Yellow Sea, Cheju Island, South Sea Of Korea A Plio-Pleistocene ostracod assemblage from the Seogwipo Formation Paik, K.H.;E.H. Lee;Y.A. Park et al.(eds.)
  19. Evolutionary Biology of Ostracoda: its fundamentals and applications Plio-Pleistocene ostracods from the Sogwipo Formation,Cheju Island,Korea Paik, K.H.;E.H. Lee;T. Hanai(ed.);N. Ikeya(ed.);K. Ishizaki(ed.)
  20. Ph. D thesis The seismic stratigraphy, structure and hydrocarbon potential of the Korea Strait Park, K.S.
  21. Mar. Geol. v.79 Depositional history of Quaternary sediments on the continental shelf off the southeastern coast of Korea(Korea Strait) Park, S.C.;D.G. Yoo
  22. Cont. Shelf Res. v.19 Accumulation of recent muds associated with coastal circulations, southeastern Korea Sea(Korea Strait) Park, S.C.;D.G. Yoo;K.W. Lee;H.H. Lee
  23. Geo-Mar. Lett. v.20 Last glacial sea level changes and paleogeography of the Korea (Tsushima) Strait Park, S.C.;D.G. Yoo;C.W. Lee;E.I. Lee
  24. Ph. D. thesis Stratal patterns in the southweatern margin of Ulleung Back-arc Basin: A sequence stratigraphic analysis Park, S.J.
  25. J. Oceanol. Soc.. Korea. v.21 Factor analysis of the continetalshelf sediments off the Southeast coast of Korea and its implication to the depositional environments Park, Y.A.;J.Y. Choi
  26. Applications of Ichonology to Petroleum Exploration: A Core Workshop, SEPM Core Workshop no.17 The conceptual framework of ichnology Pemberton, S.G.;R.W. Frey;M.J. Ranger;J. MacEachem;S.G. Pemberton(ed.)
  27. Mar. Geol. v.89 The relative importance of gravity-induced versus current-controlled sedimentation during the revealed by 3.5kHz Echo character Partson, L.F.;E.P. Laine
  28. J. Geol. v.79 Relict sediment on continental shelves: a reconsideration Swift, D.J.P.;D.J. Stanley;J.P. Curray
  29. Bull. of College of Edu. Univ. of the Ryukyus v.29 Plio-Pleistocene Ostracoda from the Tsugaru Basin Tabuki, R.
  30. Geo-Mar. Lett. v.16 Near-Surface seismic facies at the Korea Strait shelf margin and trough region Yoo, D.G.;S.C. Park;W.C. Shin;W.S. Kim
  31. Geol. Soc. Am. Bull. v.107 Regional strike-slip in the eastern continental margin of Korea and its tectonic implications for the evolution of Ulleung basin, East Sea (Sea of Japan) Yoon, S.H.;S.K. Chough
  32. Petrography Williams, H. F.J. Turner;C.M. Gillbert