Timing of terrace formation is a key information for understanding the evolution of fluvial systems. In particular, dating strath terrace (i.e. timing of terrace abandonment) is more difficult than depositional terrace that is conventionally constrained by radiocarbon, OSL and other dating methods targeting samples within terrace deposit. Surface exposure dating utilizing cosmogenic 10Be provides more reliability because it can be applied directly to the surface of a fluvial terrace. Thus, this method has been increasingly used for alluvial deposits. As well as other geomorphic surfaces over the last decades. Some inherent conditions, however, such as post-depositional 10Be concentration (i.e. inheritance), surface erosion rate, and density change challenge the application of cosmogenic 10Be to depositional terrace surface against simple bedrock surface. Here we present the first application of 10Be depth profile dating to a thin-gravel covered strath terrace in Korea. Monte Carlo simulation (MCS) helped us in better constraining the timing of abandonment of the strath terrace, since which its surface stochastically denuded with time, causing unexpected change of 10Be production with depth. The age of the strath terrace estimated by MCS was 109 ka, ~4% older than the one (104 ka) calculated by simple depth profile dating, which yielded the best-fit surface erosion rate of 2.1 mm/ka. Our study demonstrates that the application of 10Be depth profile dating of strath terrace using MCS is more robust and reliable because it considers post-depositional change of initial conditions such as erosion rate.
Consolidation properties were analysed by means of depositional environments. Depositional environments including geochemical properties, porewater chemistry, sediment structures, particle size distributions and carbon age dating were analysed using undisturbed samples retrieved successively from a boring hole in the study area. Laboratory oedometer tests and anisotropic consolidated triaxial tests(CKoUC) were performed to examine the overconsolidation phenomenons. Based on the carbon age dating results and profiles of geochemical properties, porewater chemistry, salinity and pH, it was founded that the upper silt/clay complex layer was deposited under marine condition while sand and clay layers were deposited under fluvial condition. Planar laminated structures of silts and clays were dominant in marine deposits. Although there was no clear evidences that geological erosion had been occurred in marine deposits, overconsolidation ratio obtained from oedometer tests were greater than unity. Stress paths of samples behaved similar to those of normally consolidated clays. Data plotted in stress state charts proposed by Burland(1990) and Chandler(2000) showed that the marine deposits were geologically normally consolidated. These apparent overconsolidations can be explained by the fabric and chemical bonding due to the difference of the rate of deposition.
시화지역 퇴적층의 퇴적환경을 분석하여 압밀특성을 연구하였다. 퇴적환경은 입도분석, 퇴적구조, 지화학특성, 간 극수 화학분석, 탄소동위원소분석을 통해 분석하였으며 조사지점에서 연속적으로 채취한 불교란 시료에 대해 압밀시험과 이방압밀삼축시험(CKoUC)을 수행하여 과압밀현상을 조사하였다. 퇴적환경 분석 결과 상부의 실트/점토 혼합층은 해성환경에서 퇴적되었으며 하부의 모래층과 점토층은 하성환경에서 퇴적된 것으로 밝혀졌다. 해성퇴적층에서는 실트와 점토의 수평층리에 의한 퇴적구조가 우세하게 나타난다. 해성퇴적층 내에서 지질학적 침식이 발생했다는 뚜렷한 증거가 없음에도 불구하고 상부 해성퇴적층의 과압밀비는 1보다 크게 나오고 있다. 상부 해성퇴적층은 삼축 응력경로에서 정규압밀 점토와 동일한 거동을 보이며, 응력상태선도에서도 지질학적 의미의 정규압밀 영역에 도시된다. 해성퇴적층의 이러한 겉보기 과압밀 현상은 퇴적속도의 차이에 의해 발생되는 연약층의 구조, 즉 입자간 화학적 결합력에 의해 발생된 것으로 설명할 수 있다.
Hierarchically controlled sequence stratigraphic analysis shows that the Lower Ordovician mixed carbonate-siliciclastic Mungok Formation, Korea consists of three depositional sequences: T1, T2, and T3. Sequence boundaries are generally marked by abrupt transition from coarse-grained shallow-water carbonates to fine-grained deeper-water carbonates mixed with fine-grained siliciclastics, and show indication of subaerial exposure such as karstification. Within this sequence stratigraphic framework, facies characteristics indicate that the Mungok sequences were mostly deposited in subtidal ramp environments. High-frequency cycles consist of upward-shallowing facies successions. Cycles of shallow-water and basinal deposits are not represented well, probably due to cycle amalgamation. Cycle stacking patterns do not show a consistent thickness change that reflects a large-scale sea-level change due to unfilled accommodation space. The Mungok sequences show that many factors including relative sea-level change and topography are involved in controlling sequence development on carbonate ramps. The depositional setting evolved from the high-energy ramps in the sequences T1 and T2 into the low-energy ramp in the sequence T3. Topography is interpreted to have been responsible for the different energy regimes of the carbonate ramps in the Mungok sequences. The high ramp gradient in the sequences T1 and T2 seems to be caused by space-time-dissociated differential sedimentation resulting in spatially narrow distribution of sediment filling, which in turn may be related to high rate of relative sea-level change. In contrast, low ramp gradient was maintained in the sequence T3 during slow changes of relative sea level resulting in broad distribution of sediment filling.
본 연구에서는 환형수조를 이용한 일련의 퇴적실험을 수행하여, 염수조건(32 %o)에서의 고령토 퇴적물의 퇴적특성 산정 및 퇴적특성에 미치는 초기농도의 영향을 분석 검토하였다. 바닥전단응력을 변화시키면서 각기 다른 3가지 초기농도조건(1000, 5000, 15000 ppm)에서 총 37회의 퇴적실험이 수행되었으며, 퇴적실험 결과로부터 염수조건에서 고령토 퇴적물의 최소전단응력(또는 퇴적한계전단응력; ${\tau}_{bmin}$)과 퇴적률 매개변수들(${\sigma}_1,\;({\tau}^*_b-1)_{50},\;{\sigma}_2,\;t_{50}$)의 정량적 산정 및 초기농도와 염도의 영향에 대한 정성적 분석이 수행되었다. 그 결과, ${\tau}_{bmin},\;{\sigma}_1$ 및 $({\tau}^*_b-1)_{50}$은 각각 0.147, 0.74, $0.65N/m^2$로 산정되었으며, 과거 타 연구결과와의 비교 검토를 통하여 본 실험에서 도출된 결과의 타당성이 입증되었다.
간단한 box 모형이 장방형 해분에서의 세립 퇴적물의 퇴적현상을 설명하기 위하여 이용되었으며. 이 모형에 필요한 침식 및 퇴적률의 계수를 조사하여 남해안 가막양만에 적용하여 보았다. 해분이 외해와 연결되어 있고 외해의 부유퇴적물 농도가 일정하면 해분내에서 한 조석 주기 동안의 평균 부유퇴적물 농도는 일정한 값을 유지하게 되고 조류의 게류시 부근에는 퇴적이 일어나고 최대 유속시 부근에는 바닥 퇴적물의 재부유 및 침식이 일어나는 것을 보여주고 있다. 가막양만 처럼 퇴적이 우세한 해분에서는 조석 주기 중 퇴적이 일어나는 시간과 최대 퇴적률이 침식에 비하여 크게 나타나고 있으며, 이러한 퇴적 우세 해분의 부유퇴적물 평균농도는 외해의 부유퇴적물 농도보다 낮은 값을 보이고 있다. 또한. 조류의 유속변화에 따른 해분내기 부유퇴적물 농도변화는 고조의 약 한 시간 전에 최대값을 나타내고 저조의 약 한 시간 후에 최소값을 나타낸다.
본 연구에서는 환형수조를 이용한 일련의 퇴적실험을 수행하여, 국내 최초로 자연 점착성 퇴적물 시료에 대한 퇴적 매개변수가 정량적으로 산정되었다. 퇴적실험을 위해 광양만이 대표 해역으로 선정되어 시료가 채취되었으며, 퇴적실험은 초기농도가 동일한 조건에서 바닥전단응력의 크기만을 변화시키면서 총 18회의 실험이 수행되었다. 퇴적실험결과, 광양만 갯벌 점착성 퇴적물의 최소전단응력 ${\tau}_{bmin}$과 퇴적률 매개변수들 ${\sigma}_1$, $({\tau}_b^*-1)_{50}$은 각각 $0.11N/m^2$, 0.68, 0.85로 산정되었으며, 과거 타 연구결과와의 비교검토를 통하여 본 실험에서 도출된 결과의 타당성이 입증되었다.
Chae, Yong-Un;Lim, Jong Deock;Kim, Cheong-Bin;Kim, Kyung Soo;Ha, Sujin;Lim, Hyoun Soo
한국지구과학회지
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제41권4호
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pp.367-380
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2020
LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb dating was conducted to constrain the timing of fossil formation and the depositional age of the uppermost Jinju Formation located in Natural Monument No. 534 (Tracksite of Pterosaurs, Birds, and Dinosaurs in Hotandong, Jinju), and 87 Cretaceous, 1 Precambrian, and 2 Jurassic zircons were obtained from 90 valid analytical points. Most Cretaceous zircons were found to have a youngest graphical peak age of ca. 106.5 Ma, suggesting the depositional age of the uppermost Jinju Formation. Based on this study and previous works, the average sedimentation rate of the Jinju Formation was calculated to be approximately 0.17-0.31 mm/year in the Milyang Subbasin, and the Cretaceous zircons of the uppermost Jinju Formation seem to have originated mainly from the western or northwestern parts of the Gyeonggi Massif. Unlike the Nakdong and Hasandong formations of the Sindong Group, most zircons analyzed in the uppermost Jinju Formation were Cretaceous. This suggests that volcanic activity occurred in the area closer to the Gyeongsang Basin due to the roll-back of subducting paleo-Pacific Plates during the Jinju period.
본 연구에서는 자연시료에 대한 퇴적 매개변수를 정량적으로 산정하기 위하여, 환형수조를 이용한 퇴적실험이 수행되었다. 퇴적실험을 위해 마산항이 대표 해역으로 선정되어 시료가 채취되었으며, 퇴적실험은 초기농도가 동일한 조건에서 바닥전단응력의 크기만을 변화시키면서 총 18회의 실험이 수행되었다. 퇴적실험 결과, 마산항 갯벌 점착성 퇴적물의 최소전단응력 ${\tau}_{bmin}$과 퇴적률 매개변수 ${\sigma}1$ 및 $({\tau}_b^*-1)_{50}$은 각각 $0.10N/m^2$, 0.54, 0.87로 산정되었으며, 과거 타 연구결과와의 비교 검토를 통하여 본 실험에서 도출된 결과의 타당성이 입증되었다.
본 연구에서는 영산강 하구에서 측정된 수심 자료(1982년, 2006년, 2012년)와 표층 퇴적물 입도 자료(1997년, 2005년, 2012년)의 시계열 변화 연구를 통하여 하구역의 퇴적환경 변화를 규명하였다. 영산강 하구는 돌출암초를 가진 수로형 하구로서 서해안의 다른 하구들에 비해 좁고, 깊고, 반폐쇄적인 특징을 갖는다. 영산강 하구의 수심은 1982~2006년 동안 평균 2.1 m나 감소한 반면, 이후 2006~2012년 사이에는 0.3 m 증가하였다. 1982~2006년 사이의 급격한 수심 감소는 하굿둑 건설 이후 수로의 유로 변경과 급격한 유속 감소에 따른 니질(mud) 퇴적물의 퇴적, 그리고 2006~2012년 사이의 수심 증가는 주로 하구 남측 해역의 준설과 배수갑문 확장 공사에 따른 주변 지역의 준설 때문으로 해석된다. 하굿둑 건설 이후 하구의 수심 변화량과 조위 변화량 등을 고려할 때, 지난 24년 동안(1982~2006년) 영산강 하구에서 연간 8~9 cm/yr의 퇴적이 이루어진 것으로 평가된다. 영산강 하구의 표층 퇴적물은 90% 이상이 실트와 점토로 구성된 니질 퇴적물이며, 실트는 수심이 얕은 하구의 가장자리에, 점토는 수심이 깊은 하구 중앙부에 우세하게 분포한다. 표층 퇴적물의 평균입도(mean grain size) 변화는 1997년 평균 6.0 Ø, 2005년 평균 7.8 Ø, 2012년 평균 7.7 Ø로 1997~2005년 사이에 실트와 점토의 증가로 인해 전반적으로 세립화한 특성을 보인다. 담수 방류에 의해 하구로 유입되는 퇴적물의 양과 하구에 퇴적된 니질 퇴적물 양의 비교, 그리고 바다 쪽에서 하굿둑 방향으로 이동했음을 보여주는 실트와 점토 분포 패턴의 변화 등은 영산강 하구에 퇴적된 니질 퇴적물의 주요 기원이 강이 아닌 외해(offshore)임을 지시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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