• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.409-428
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• 2018

영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴와의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동 퇴적분지가 분포한다. 영동지역의 지질은 주로 선캠브리아시대 소백산 편마암복합체, 중생대 화강암류와 퇴적암류, 그리고 이들 암석을 부정합으로 덮은 제4기 충적층으로 이루어져 있다. 이외에도, 시대미상의 옥천누층군, 고생대의 퇴적암류, 트라이아스기의 화강암류들이 북서측에서 소규모로 산출된다. 이들 다양한 지질에서 산출되는 지하수 내 Rn 함량 특성을 검토하기 위해, 충적층/풍화대 지하수 관정 20개, 암반 지하수 관정 60개를 대상으로 2015년 8월 풍수기와 2016년 3월 갈수기 2 차례에 걸쳐 시료를 채취 분석하였다. 충적/풍화대 지하수의 Rn 함량은 백악기 반암 뿐 아니라 일부 쥬라기 화강암류와 소백산 편마암류 지역에서 높게 나타났다. 그러나, 상세 지질을 살펴보면, 쥬라기 화강암과 흑운모 편마암 자체보다는 인근의 백악기 반암과의 경계부 혹은 반암 인근의 관정 지하수에서 Rn 함량이 높게 나타나는 경향을 볼 수 있다. 암반 지하수에서의 상세 지질별로 Rn 함량 산출 특성을 살펴보면, 영동분지 내 백악기 퇴적암과 소백산 편마암복합체 중 흑운모 편마암과 편암 지역에서 Rn 함량이 적은 편이었고, 백악기 반암 자체, 트라이아스기 청산화강암과 복운모화강암의 경계부위, 쥬라기 화강암과 반암 경계부, 편마암 복합체 중 화강암질 편마암 혹은 화강편마암 지역에서 Rn 함량이 상대적으로 높게 검출되는 것들이 나타났다. 지하수 내 Rn 함량과 지질과의 연관성을 검토할 때, 개략적이고 큰 규모의 지질보다는 맥상 규모로 작은 규모와 이에 따른 정밀한 지질 상황을 고려할 때 지질 및 암종에 따른 Rn 함량의 변화 및 관련성을 의미있게 논의할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 지하수 관정이 위치한 지점에서의 지질 자체보다는 인근에 소규모로 산출되는 맥암, 페그마타이트, 석영맥 등의 산출 및 이들과 관련된 광화대/변질대 등 특수한 지질 상황을 고려한 지하수 수질 특성을 검토할 필요가 있다.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.635-646
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• 1995

동양활석광상의 광화대는 옥천누층군에 속하는 향산리 돌로마이트의 최하부 돌로마이트층준에 발달하며 광체는 이 지역 지층 중에 밥달하는 $N85^{\circ}{\sim}90^{\circ}W$에 $40^{\circ}$ 로 플란지하는 작은 습곡축에 따라 파이프상으로 배태되어 있다. 이 광상의 모든 광체들의 상반이나 하반에 각섬질암이나 녹니석편암을 수반한다(김옥준 등, 1963; 박희인과 김기태, 1966). 동양활석광상의 활석광화작용은 돌로마이트의 재결정작용과 규화작용에 이어 투각섬석과, 판상, 엽편상활석(I), 미립질 활석 (II)의 생성 순으로 이루어졌다. 활석(I)은 돌로마이트와 $SiO_2$ 성분이 풍부한 유체와의 반응으로 생성되었고 활석 (II)는 돌로마이트와 유세와의 반응과 이마 생성된 투각섬석과 유체와의 반응으로 생성되었다. 광화기간중 유체는 초기에는 $H_2O-CO_2$계의 것으로 $CO_2$가 풍부한 것이었으나, 말기로 가며 $H_2O-NaCl-CO_2 $계를 거쳐 $H_2O-NaCl $계의 것으로 변하였다. 투각섬석과 활석(l) 생성기의 온도 및 압력조건은 각각 1,640~2,530 bar, $440{\sim}480^{\circ}C$ 였고, 활석 (II) 생성기의 온도 및 압력조건은 1,400~2,200 bar와 $360{\sim}390^{\circ}C$였다. 이 값은 동양활석광상 북쪽 약 5km에 분포하는 문주리층 구성암석의 변성온도 및 압력값에 비하여 현저하게 낮다. 활석광상의 모암인 돌로마이트의 ${\delta}^{13}C$과 ${\delta}^{18}O$값은 각각 2.9~5.7‰ (PDB)과 -7.4~16.8‰ (PDB)로서 기 보고된 태백산지역의 석회암의 값에 비하여 높으나 변질받지 않은 퇴적원 돌로마이트가 갖는 값의 범위내에 든다. 동양활석광상의 활석의${\delta}^{18}O$와 ${\delta}D$값은 각각 +8.6-15.8‰ (vs SMOW)와 -65~-90‰ (vs SMOW)로서 마그마 기원의 물의 값을 갖는다. 이 값은 이 지역의 문주리층과 계명산층을 구성하는 변성암류의 ${\delta}^{18}O$과 ${\delta}D$ 값과는 판이하다. 경석고의 ${\delta}^{34}S$ 값은 22.4‰ (CDT)로서 고생대초의 황산염의 ${\delta}^{34}S$의 값(30‰ vs CDT)보다 낮아 화성기원의 S가 첨가되었을 가능성이 있다. 활석광석에는 약하게 염리와 파랑벽개 등이 발달하고 있어 활석광상은 옥천대가 겪은 여러 차례의 변형작용중 최후기상이 적어도 끝나가 이전에 마그마 기원의 유체에 의하여 생성된 열수교대 광상이라 사료된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.139-155
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• 2001

본 연구는 수신함수 역산 기법을 이용하여 새로 설치된 한국기상청(KMA)의 광대역 지진 관측망 하부의 수직 속도모델을 찾는 것이다. 본 연구에서는 Moho(지각-맨틀 경계) 불연속면과 퇴적층-기반암의 접촉면과 같은 임피던스 차가 큰 두 지층사이에서 발생되는 P파에서 S파로 전환파인 Ps 및 다중 반사파 위상들을 이용한다. 원격지진자료는 서울(SEO), 인천(INCN), 대전(TEJ), 서산(SOS/SES), 강릉(KAN), 울진(ULC/ULJ), 대구(TAG), 부산(PUS), 그리고 울릉도(ULL) 관측소의 원격지진 P파 파형자료를 이용하였다. 광주와 춘천 관측소에서는 Moho 전환파인 Ps 도착시간과 Radial 성분 수신함수 파형이 후방위각에 따라 일치하지 않고 파형도 명확하지 않음이 발견되었다. 수신함수 역산결과 지각두께는 경기육괴에 속해있는 인천, 서울, 서산관측소에서는 29 km, 강릉(KAN) 관측소에서는 28 km, 옥천습곡대에 속해있는 대전(TEJ) 관측소에서는 32 km, 경상분지에 속해있는 대구(TAG) 관측소에서 34 km, 부산(PUS) 관측소에서는 33 km, 영동-광주 함몰지대인 광주(KWJ) 관측소에서 32 km, 영남육괴의 동쪽 경계에 위치한 울진관측소에서는 28 km, 그리고 동해의 울릉도의 울릉도관측소에서는 17 km로 각각 나타났다. 인천, 서산, 광주 그리고 강릉 관측소의 Moho 불연속면의 속도구조 양상은 약 $3{\sim}5km$ 두께의 완만한 속도 전이대를 갖는 것으로 나타났다. 강릉, 울진, 부산 관측소의 상부지각(${\sim}5km$)은 고속도의 복잡한 지각구조를 보이고 있다. 경상분지에 속해있는 대구(TAG)와 부산(PUS) 관측소에서는 한반도 서부 지역 (INCN, SEO, SOS, TEJ, KWA 관측소)의 얇은($29{\sim}32km$) 지각 두께에 비해 매우 두꺼운 지각 두께를 갖는 것으로 나타났다. 울릉도(ULL) 관측소하부의 지각 두께는 17 km인 준해양성(suboceanic) 지각으로 상부지각에서 고속도를 나타내는 복잡한 속도 구조를 보이며, 서쪽 방향에서 들어오는 Ps파형의 진폭은 다른 방향에서 입사하는 파형의 진폭에 비해 상대적으로 큰 것으로 확인되었다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.233-241
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• 2024

본 연구는 우리나라 산림골재 주요 공급원이 될 수 있는 암석 내 불소의 지질학적 분포 특성을 조사하기 위해 22개 시군의 224개 지점에서 산림골재(암석) 시료를 채취하여 불소 농도를 조사하였다. 전국 불소 배경농도는 344 mg/kg으로 암석의 지각 평균불소 농도인 625 mg/kg 보다 현저히 낮으며, 세계 토양 평균 불소 농도인 321 mg/kg 보다는 다소 높았다. 권역별 농도분포는 경기도 394 mg/kg, 강원도 336 mg/kg, 충청도 318 mg/kg, 경상도 289 mg/kg, 전라도 271 mg/kg 순서로 조사되었다. 지체구조에 의한 농도분포는 경기육괴가 396 mg/kg 으로 가장 높았으며, 퇴적분지/화산대인 울릉도가 349 mg/kg, 옥천습곡대 291 mg/kg, 영남육괴 281 mg/kg, 경상분지 259 mg/kg 순서로 높았다. 모암의 성인에 의한 농도분포는 변성암이 362 mg/kg 으로 가장 높았으며, 퇴적암 354 mg/kg, 화성암 328 mg/kg 순서로 조사되었다. 지질시대에 의한 농도분포는 고생대가 394 mg/kg 으로 가장 높았으며, 트라이아스기 391 mg/kg, 선캠브리아시대 368 mg/kg, 쥐라기 359 mg/kg, 시대미상 324 mg/kg, 제4기 314 mg/kg, 백악기 304 mg/kg 순서로 높았다. 암종에 따른 불소 농도분포는 섬록암이 515 mg/kg 으로 가장 높았으며, 편마암류 377 mg/kg, 편암류 344 mg/kg, 천매암 306 mg/kg, 화강암류 305 mg/kg, 석영반암 298 mg/kg 순서로 조사되었다. 본 연구결과를 종합해보면 경기도 지역의 지각을 이루는 경기육괴 내 선캠브리아시대 변성암인 편마암류와 편암류가 높은 농도의 불소를 함유하고 있음을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.413-431
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• 2011

옥천변성대 남서부에 위치하는 전남 해남군 황산면 모이산 지역에는 백악기 말 유천층군 해남층의 황산 화산쇄설 암을 모암으로 하는 천열수 금-은 광화대가 발달한다. 본 연구는 광화대의 형성과 관련된 지질구조를 파악하기 위해 모이산 지역의 층리배열, 습곡, 단층, 단열계, 석영맥의 특성, 단열계의 상대적인 발달순서 등을 조사하였고, 이를 바탕으로 광화작용이 발생할 당시의 지구조환경을 고찰해 보았다. 층리는 동북동 주향 방향이 우세하며 북북서 내지 남남동 방향의 저각 경사를 보이고 분산된 층리 배열은 경사-이동 단층 이외에 (동)북동 방향의 준수평-직립 개방습곡에 의해 규제되어 있다. 단열계는 적어도 6~7회의 변형단계를 걸쳐 형성되었다. D1 단계; 연장성이 우세한 동서 (D1-1)와 남북(D1-2) 방향의 주 단열조 형성기, D2 단계; 북서 방향의 인장단열 형성기, 동서(우수향)와 남북(좌수향) 방향의 공액 전단단열 운동기, D3 단계; 북동 방향의 인장단열 형성기, 동서(좌수향)와 남북(우수향) 방향의 공액 전단단열 재활동기, D4 단계; 연장성이 미약한 남북 방향의 인장단열 형성기, D5 단계; 북서 방향의 인장단열 재형성기. 동서(우수향)와 남북(좌수향)방향의 공액 전단단열 재활동기, D6 단계; 연장성이 미약한 동서 방향의 인장단열 형성기. 변형단계별 단열조의 출현빈도는 D1-1(19.73 %)> D1-2(16.44 %)> D3=D5(14.79 %)> D2(13.70 %)> D4(12.33 %)> D6(8.22 %) 순으로 우세하게 나타나고 평균개수/1 m는 D6(5.00개)> D5 = D4(4.67개)> D2(4.60개)> D3(4.13개)> D1-1(3.33개)> D1-2(2.83개) 순으로 높게 나타난다. 전체 단열조의 평균 조밀도는 420개로서 모이산 지역의 단열조는 평균 23.8 cm 간격 이상으로 발달한다. 석영맥의 방향성별 출현빈도는 동서 방향(52 %)> 북서 방향(28 %)> 남북 방향(12 %)> 북동 방향(8 %) 순으로 우세하게 나타난다. 전체 석영맥의 평균 조밀도는 4.14개로 나타나고 모이산 지역의 석영맥은 평균 24.2 cm 간격 이상으로 발달한다. 석영맥에 대한 미구조 연구결과, 천열수 금-은 광화작용(약 77.9~73.1 Ma)은 지구조적 응력이 아닌 천열수 파괴 단열작용과 직후의 정적인 지구조환경 하에서 기존에 형성된 연장성이 우세한 D1 단계의 동서 방향과 남북 방향의 단열조를 따라 발생한 것으로 보인다. 모이산 지역의 D1 단열작용은 유천층군과 불국사 화성압류의 화성활동과 변형을 초래하는 후기 백악기 이자나기판의 북향-사교 섭입작용과 관련하여 남북 방향의 압축력과 인정력이 교호하는 불안정한 지구조환경 하에서 발생하였던 것으로 고찰된다.

• 자원환경지질
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• 제8권2호
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• pp.73-87
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• 1975

한국(韓國)의 대단위지층(大單位地層)들은 "계(系)" 혹은 "층군(層群)"으로 불리워 왔으나 광역부정합(廣域不整合)을 그 상하면(上下面)으로 하는 것이 가장 기본적(基本的)인 특징(特徵)이므로 SYNTHEM간계(間系)이란 단위명(單位名)이 적당(適當)하다. 한반도(韓半島)는 그 면적(面積)의 대부분(大部分)이 준강괴적(準剛塊的) 성격(性格)을 띄고 있는데 그러한 지역(地域)에 발달(發達)된 지층(地層)을 대부정합(大不整合)에 기준(基準)하여 분류(分類)하면 상원(詳原), 조선(朝鮮), 평안(平安), 대동(大同) 및 경상(慶尙)의 제간계(諸間系)들이 인정(認定)된다. 이들 사이의 부정합(不整合)들은 조산운동(造山運動)에 기곤(基困)한 것과 조륙운동(造陸運動) (및 수직조구조(垂直造構造))에 기곤(基困)한 것으로 나눌 수 있다. 상원간계(詳原間系)와 선상원기반누층(先詳原基盤累層)(basement complex)과의 경계(境界)는 확연(確然)한 무정합(無整合)(noncomformity)이다. 상원(詳原), 조선(朝鮮), 및 평안(平安) 간계(間系)들 사이의 부정합(不整合)은 선(先)캠브리아 영대후기(永代後期) 및 고생대(古生代) 동안 이들이 분포(分布)하는 지각부분(地殼部分)이 안정(安定)을 유지하였음을 표상(表象)하는 비정합(非整合)(disconformity)들이다. 평안(平安), 대동(大同), 및 경상간계(慶尙間系)들 사이의 부정합(不整合)은 중생대조산운동(中生代造山運動)들을 대표(代表)하는 경사부정합(傾斜不整合)들이다. 경상간계(慶尙間系) 상하(上下)의 부정합(不整合)들은 곳에 따라 (주라기(紀) 중기(中期)내지 후기(後期) 및 백악기(白堊紀) 말기(末期)의 화강암(花崗岩)들 위의) 무정합(無整合)이다. 연천(漣川) 및 마천령(摩天嶺) 누층군(累層群)들은 화강암질암(花崗岩質岩)을 사이에 두고 서로 떨어져 있어 상호(相互) 관계(關係)가 직접(直接)으로 표시(表示)되어 있는 곳은 없으나, 그 변형변성(變形變成)의 정도(程度)와 암질(岩質)이 현저한 차이(差異)를 나타냄에 비추어 서로 시대(時代)를 달리할 가능성(可能性)이 크다는 생각은 오래 전 부터 있었다. 남한(南韓)의 편마암류(片麻岩類)에 대한 가장 확실성(確實性)있는 방사능(放射能) 연령측정치(年齡測定値)가 20억년전(億年前) 내외(內外)라는 근래(近來)의 자료(資料)는 연천누층군(漣川累層群)을 포함(包含)하는 한반도(韓半島)의 최고기(最古期) 기반누층(基盤累層)을 가장 광역적(廣域的)으로 변성(變成) 화강암화(花崗岩化) 시킨 시기(時期)가 바로 그 때임을 의미(意味)하는 것으로 생각된다. 이에 반(反)하여 마천령누층군(摩天嶺累層群) 발달말기(發達末期) 또는 직후(直後)에 관입(貫入)한 것으로 생각되는 이원화성암군(利原火成岩群)의 방사능(放射能) 연령치(年齡値)는 10수억년전(數億年前)으로 측정(測定)되어 있다. 이러한 절대연령자료(絶對年齡資料)들은 연천누층군(漣川累層群)이 마천령누층군(摩天嶺累層群)보다 고기(古期)라는 견해(見解)를 뒷받침한다. 마천령누층군(摩天嶺累層群)의 대비층(對比層)이 남한(南韓)에서는 발견(發見)되지 않는 사실(事實)은 상원간계(詳原間系) 또한 남한(南韓)에서 발견(發見)되지 않는다는 사실(事實)과 더불어 주목(注目)을 요(要)한다. 상원간계(詳原間系)의 사당우층군(祠堂隅層群)과 구현층군(駒峴層群) 사이에 있는 평행부정합(平行不整合)은 상원간계(詳原間系)와 조선간계(朝鮮間系) 사이에 있는 평행부정합(平行不整合) 못지않게 큰 것이나, 후자(後者)는 선(先)캠브리아 영대층(永代層)과 현생영대층(顯生永代層)을 갈라놓는 중요(重要)한 구실때문에 중요시(重要視)되어 왔다. 상원간계(詳原間系)는 중국(中國)의 광의(廣意)의 진단계(震旦系)(Sinan)에 대비(對比)된다. 표식진단계(標式震旦系)의 기저(基底)의 연령(年齡)은 13억년전(億年前)으로 측정(測定)되어 있다. 중국(中國) 북부(北部)와 북한(北韓)에 있어서 상원간계(詳原間系)와 조선간계(朝鮮間系)는 그 분포(分布)가 흔히 병행하고 구조적(構造的)으로 흡사하며 암질(岩質)에도 공통점(共通點)이 많아 하나의 대단위지층(大單位地層)("낙랑계(樂浪系)")으로 간주된 일까지 있다. 조선간계(朝鮮間系) 기저(基底)에서 화석(化石)이 산출(産出)된 곳으로는 북한(北韓)의 문산리(文山里) 부근(附近)이 있는데 이곳에서는 캠브리아기(紀) 초기중(初期中) 비교적초기(比較的初期)의 것으로 인정(認定)되는 화석군(化石群)이 산출(産出)되었다. 조선간계(朝鮮間系)의 층서(層序)가 비교적(比較的) 잘 연구(硏究)된 곳은 강원도(江原道) 대기(大基)-동점(銅店) 지방(地方)인데 이곳의 최상위층(最上位層)인 직운산층(織雲山層) 및 두위봉층(斗圍峰層)에서는 유럽의 Llandeilian 계(階) 및 Caradocian 계(階)와의 공통속(共通屬)으로는 인정(認定)된 화석(化石)들이 산출(産出)되었다. Llandeilian과 Caradocian의 경계(境界)를 가지고 오르드뷔스기(紀)의 중부(中部)와 상부(上部)의 경계(境界)를 삼 관례(慣例)에 따르면 조선간계(朝鮮間系)는 그 시대(時代)가 캠브리아기(紀)와 오르드뷔스기(紀) 중기(中期)(후기(後期)의 전기(前期)에까지?) 걸친다고 보게된다. 조선간계(朝鮮間系)가 여러번의 해침(海浸)과 해퇴(海退)를 반영(反影)하고 있음에 반(反)하여 평안간계(平安間系)는 하나의 큰 해퇴형단면(海退形斷面)을 이룬다. 조선간계(朝鮮間系)의 암질지층단위(岩質地層單位)들이 국지적(局地的)임에 반(反)하여 평안간계(平安間系)의 홍점(紅店), 사동(寺洞), 고방산(高坊山), 및 녹암(綠岩)의 제층(諸層)들은 널리 인정(認定)되며 시간지층단위(時間地層單位)로도 사용(使用)이 가능(可能)하다. 홍점층(紅店層) 혹은 홍점통(紅店統)은 해서화석(海棲化石)을 다산(多産)하는데 이들은 본층(本層)의 퇴적(堆積)이 석탄기(石炭紀) Moscovian 계(階) 초(初)에 시작(始作)되었음을 가리킨다. 녹암통(綠岩統) 혹은 태자원통(太子院統)은 화석(化石)이 극(極)히 희귀(希貴)하여 시대결정(時代決定)이 어려우나, 중국남부(中國南部)에 있어서는 그 대비층(對比層)에 해성층(海成層)이 협제되어 있고 페름기(紀) 후기(後期)의 표준화석(標準化石)들이 산출(産出)되었다. 평안간계(平安間系)가 삼첩계(三疊系)의 일부(一部)를 포함(包含)한다는 증거는 발견(發見)되지 않는다. 선(先)캠브리아후기(後期)와 고생대(古生代) 동안 한반도(韓半島)와 중국북부(中國北部)에는 조산운동(造山運動)이 없었으나 중생대(中生代)에는 이곳에 여러번의 변동기(變動期)가 있었고 한반도(韓半島)에는 두번의 절정기(絶頂期)가 있었다. 평안간계(平安間系)는 삼첩기(三疊紀) 전반기간(前半期間)에 있은 송임조산운동(松林造山運動)으로 곤(困)하여 습곡(褶曲)되었으며 반도북동부(半島北東部)에는 조산운동(造山運動)에 수반된 화강암(花崗岩) 관입(貫入)이 있었다. 그 방사능(放射能) 연령치(年齡値)는 2억(億)2천만년(千萬年) 내지 1억(億)8천만년(千萬年) 전(前)이나 측정치(測定値)의 대다수(大多數)는 삼첩기(三疊紀) 전반기(前半期)에 집중(集中)된다. 송임운동(松林運動)은 남한(南韓)보다 북한(北韓)에서 격렬하였으나 주라기(紀)의 대보조산운동(大寶造山運動)은 북한(北韓)보다 남한(南韓)에서 위세(偉勢)를 떨쳤던 것으로 나타난다. 대보운동(大寶運動)에 수반된 화강암(花崗岩)의 방사능연령치(放射能年齡値)는 1억(億)7천만년(千萬年) 내지 1억(億)5천만년전(千萬年前)(주라기중기(紀中期) 내지 후기(後期)의 초기(初期))이다. 대동간계(大同間系)는 송임운동이후(松林運動以後) 대보운동이전(大寶運動以前) 기간중(期間中)에 퇴적(堆積)된 지층(地層)이다. 대보운동(大寶運動) 이후(以後) 백악기(白堊紀) 동안에 걸쳐 경상간계(慶尙間系)가 퇴적(堆積)되었다. 한반도(韓半島)에 있어서 페름계(系)와 중생대층(中生代層)은 옥천류동대(沃川流動帶)의 지층(地層)을 제외(除外)하고는 모두가 육성층(陸成層)이다. 경상간계(慶尙間系)의 퇴적후기(堆積後期)에는 퇴적분지(堆積盆地)에 대규모의 화산암분출(火山岩噴出)이 있었고 이어 (백악기말(白堊紀末)에는) 대규모의 화강암(花崗岩) 관입(貫入)이 있었다. 이어 (신생대초(新生代初)에는) 퇴적분지(堆積盆地)의 소멸(消滅)을 가져온 지반(地盤)의 육기운동(陸起運動)이 일어났는데 동해(東海)와 황해(黃海)의 심강운동(沈降運動), 따라서 반도(半島)의 형성(形成)은, 이와 동시(同時)이거나 후속(後續)한 현상(現象)일 것이다. 중신세층(中新世層)이 동해안(東海岸)을 따라 분포(分布)함을 보아 중신세말(中新世末)에 반도(半島)의 경동운동(傾動運動)과 동시(同時)에 동해(東海)의 가속적(加速的) 심강(沈降)이 있었던 것으로 생각된다.