강원도 동해안 송지호(석호: lagoon)의 해안 퇴적층(석호입구 사립 퇴적층)에서 실시된 심부 시추 퇴적층에 대한 퇴적학적인 제4기 후기 층서설정과 환경연구 결과가 현세 해수면 상승곡선이 서로 대비되어 해석되었다. 중광물 함량의 변화가 퇴적층서 단위별로 차이를 나타내는 사실은 육성 퇴적 환경에서 해안 해빈 환경으로의 진화과정을 뒷바침한다.
한국 서해안의 특징적인 조간대 퇴적층의 종류로서 사립질 퇴적층(sandy deposit) 즉, 조간대 해빈층과 해안사구의 사질퇴적물의 분포를 구분할 수 있는데, 이번 연구는 충남 서산군 천리포의 사립질 퇴적층에 관한 표면 퇴적구조(bedform)로서의 메가 연흔(megaripple) 이동양식과 조직 매개변수(textural parameter)의 연구이다. 이 곳 천리포의 조간대 해빈층과 연속하여 발달한 해안 사구층의 조직 매개변수를 규명하므로서 조간대 환경과 해안 사구 환경을 각각의 환경적 단종(endmember)으로 구분될 수 있다는 결론이다.
한반도 동해 중부 해안에 위치한 강원도 고성군 문암리 신석기 유적지의 퇴적층의 퇴적환경은 퇴적물의 입도 특성과 광물 조성에 의하여 세 개의 퇴적층서 단위(Unit)로 구분되었다. 최하위 퇴적 층서 단위인 Uint 3은 하부의 사질층(S)과 상부의 니사질층(mS)으로 세분된다. 이 퇴적층은 해안 사구 모래가 퇴적된 후, 토양화 과정에 의해 소량의 니질(mud)을 함유하는 것으로 해석된다. Unit 3을 피복하는 Unit 2는 신석기 유물이 출토되며, 사층리 구조를 보이는 퇴적층으로 다시 하부의 니사질층(mS)과 상부의 사질층(S)으로 구분된다. 전체적으로 Unit 2 퇴적층은 해빈으로부터 바람에 의해 운반ㆍ퇴적된 전형적인 해안 사구(coastal dune) 퇴적층으로 해석된다. 최상위 퇴적층서 단위인 Unit 1은 역사질층(gS)으로 잔자갈이 함유되어 하부의 퇴적층보다 조립하며, 분급도 불량하다. 이 퇴적층은 해안사구 층으로 현재의 지표 유수와 식물의 영향을 받아 토양화 과정을 나타내는 것으로 해석된다. 이 문암리 유적지 사구층의 형성 연대는 기존의 해수면 변동 연구와 신석기 유물의 연대 분석 결과로 미루어 보아 현세 중기(middle Holocene, 약 7,800∼6,500 yr BP) 전후인 것으로 해석된다.
광양만의 지형변화 및 퇴적환경발달양상에 대해 표층퇴적물과 지층탐사자료를 이용하여 연구하였다. 광양만 해역은 1970년대이후 광양만 개발에 따라 해안선 및 해저지형이 급격한 변화를 겪어왔다. 광양만의 면적은 개발이전보다 25%정도 감소하였다. 해안선 변형은 공단건설을 위한 해안매립공사로 인해 그리고 해저지형변화는 대형선박들의 안전항로개발을 위한 해저퇴적물의 준설 등에 의해 발생하고 있다. 표층퇴적물는 점토질 퇴적물 묘도서측 및 여수해만의 외해지역에 주로 분포하고, 사질 퇴적물은 섬진강하구와 수로에 분포하고 있다. 표층퇴적물의 유기물 함량은 퇴적물의 특성을 반영하며, 특히 점토질퇴적물에 다량으로 포함하고 있다. 탄성파 단면도상에서 기반암위에 Unit II와 Unit I가 분포하며, 하부 Unit II는 홀로세 이전의 하천환경 퇴적층으로 판단되며, 홀로세 Unit I 퇴적층은 섬진강하구에서 외해를 향해 전진퇴적양상의 쐐기형태를 보인다. 이 층은 섬진강에서 유출된 퇴적물이 델타환경을 이루면서 형성된 퇴적층서로 해석된다. Unit I 퇴적층내에 천부가스층이 광범위하게 분포한다. 천부가스는 광양만의 생태환경에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 광양만 주변의 재발에 따른 해안 및 해저지형의 급격한 변형은 퇴적환경 및 해양환경에 변화를 야기할 것으로 예상된다. 특히 섬진강 하구지역의 광양제철소 건설은 섬진강에서 장양만으로 유입되는 퇴적물의 퇴적작용의 커다란 영향을 미칠 것으로 판단된다.
남악지역에 분포하는 조간대 퇴적층의 층서구조와 퇴적심도 및 기반암의 단열구조를 파악하기 위한 전기비저항탐사를 실시하였다. 조간대 퇴적물에서 비저항은 하부로 갈수록 증가하며 대부분 3.0 Ohm-m이하의 비저항으로 고비저항의 기반암의 기반암과 뚜렷한 경계를 보여준다. 퇴적층의 층후는 퇴적지 중앙부에서 30m를 최대로 북쪽 (고해안선)과 남쪽 (영산강)으로 갈수록 감소하는 경향을 보여주는데 선행 조사된 시추결과와 일치한다. 일부 지역의 전기비저항 해석단면과 시추단면에서 견고한 점토질 (stiff)의 지층이 분포하는데 이 지층은 북서-남동 방향의 고해안선과 나란하게 분포한다. 이것은 퇴적물을 공급한 흐름의 방향과 조간대의 확장방향이 북서-남동 방향임을 지시한다. 기반암의 단열구조로 판단되는 저비저항대는 조사지역의 동부에 집중되어 있으며 단열대의 연장방향은 북서-남동 방향이 우세하다.
제주도 남서부 안덕면의 사계해안에는 미고결 하모리층의 파식대지와 해안단구 퇴적층, 패사 및 화산사로 이루어진 해안사구, 배후호소 등이 상호 유기적으로 연계되어 있다. 본 연구에서 OSL 연대측정법을 이용하여 분석한 사계 해안지형시스템의 형성과정은 다음과 같다. 첫째, 하모리층은 약 7,600$\sim$3,000년 전에 해저 화산분출에 의하여 재 이동된 응회암이 쌓인 수평 지층이다. 하모리층과 광해악현무암의 완사면이 만나는 부분에 형성된 와지는 이후 지반이 융기하여 육상으로 드러나면 배후호소를 이룬다. 둘째, 하모리층이 아직 해수면 아래에 있을 때, 광해악현무암으로 이루어진 남서부의 암석해안에서 부서져 마모된 것이거나 소하천으로 공급된 자갈들이 빠른 유수를 따라 이동하여 퇴적되었다. 셋째, 이후 지반이 융기함으로써 원력의 퇴적은 중단되었으며, 파랑의 전진에너지에 따른 마식작용으로 파식대가 형성되었다. 파식대의 고도는 대조시의 고조위면과 일치하므로, 현재 연구지역의 고조위면과 비교해 보면, 지반은 파식대 형성 이후 약 1.5m 융기하였다. 넷째, 해저로부터 많은 사질 퇴적물이 공급되어 파식대지와 해안단구 역층을 피복하였다. 사질 퇴적물 가운데 보다 가벼운 입자들은 바람에 실려 배후로 이동하여 500년 전부터 전사구나 이차사구를 형성하였다.
서해안으로 유입하는 소규모의 하천은 충적지가 분포하는 구간에서는 거의 전역에 걸쳐서 조류의 작용을 강하게 받고 있다. 전라남도 영광군의 해안으로 유입하는 불갑천도 예외가 아니다. 불갑천 하류의 주요 지형은 충적지와 해안사구, 그리고 간석지이다. 이곳의 충적지는 간석지 퇴적물 위에 불갑천이 운반한 토사가 쌓여서 형성되었다. 충적지의 구성물질은 하천이 유역분지에서 운반하는 조립질의 풍화산물보다 창조류가 외해로부터 운반하는 미립물질의 비율이 해발고도가 낮을수록 증가한다. 불갑천 하류의 임해충적평야는 1920년대 후반부터 근대적인 수리시설이 도입되면서 본격적으로 개발되었다. 평야의 면적은 20세기 이후 계속 확대되었다. 불갑천 하구의 간석지가 방조제 건설과 함께 간척되어 해안선이 상당히 전진하였기 때문이다. 그 결과 해안사구가 농경지 사이에 갇혀버리고 말았다. 해안사구에는 대규모 사구취락이 형성되어 있으며 대부분 논과 밭으로 개간되었다. 사구의 보존상태가 양호한 곳에서만 곰솔이 자란다. 불갑천 하류에서는 밀려오는 뻘에 의해 퇴적층이 확대되어 왔으며 해안사구는 모래공급을 받지 못한 채 파괴되고 있다. 즉, 뻘은 쌓이고 모래는 깎이고 있다. 본 연구의 목적은 서해로 유입하는, 규모가 작은 하천의 하류부를 중심으로 퇴적층이 발달한 전라남도 영광군을 사례로 임해충적평야의 수리체계를 파악하는 것이다. 수리체계 의 파악이 충적지형을 이해하는 하나의 방법일 수 있기 때문이다.
그라우팅으로 지반 개량된 조간대 퇴적층의 지층구조를 규명하기 위한 방법으로 전기비저항탐사, 굴절법 탄성파탐사, 지하레이더탐사를 실시하였다. 연구대상 지반의 10m 전후 심도에서 해수의 영향을 받는 수평의 저비저항대가 발달하며, 저비저항대는 모래가 우세한 지층에 해당한다. 지반의 탄성파 속도는 1~3km/sec의 범위로 조간대의 미고결 퇴적층과 비교할 때 매우 높은 속도에 보여준다. 지반의 높은 속도는 지반 개량의 효과로 판단된다. 지하레이더탐사에서 퇴적층의 구성 물질에 따라 교반 정도가 달지는데 모래층은 퇴적물과 주입제의 교반이 잘 이루어져 불규칙한 반사면으로 나타나며, 점토층은 교반이 불량하여 개량된 부분은 주상으로 관찰된다. 물리탐사의 결과와 시추조사를 대비할 때 지반 개량은 기반암까지 시행되었으며, 양호한 암반을 지시하는 고비저항대와 고속도층은 내륙으로 갈수록 깊은 심도를 보여준다. 이것은 지반 개량 이전의 기반암 심도와는 상반되는 것으로 지반 개량의 효과는 해안방면의 지층에서 잘 나타난다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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