한국 서해의 조수 퇴적층 (조간대와 조하대)과 내대륙붕 퇴적층의 퇴적상 연구에 따른 방사성 탄소(/SUP 14/C)의 연령층에 기초하여, 현세 (Holocene)의 해수면 상승과 선현세 (Pre-Holocene) 해수면 변동의 사실을 규명하였다. 또한 황해 해저 퇴적층의 지구물리적 탐사(탈성파 탐사)에 의하여, 지난 최대 빙하 발달 시기 (Glacial Maximum) 동안의 건조 한냉한 기후하에서 형성된 사막 사구층과 풍성 황토층의 존재를 제안하였다. 황해 천수만 조수 퇴적층 (조간대)에 의하여 부정합적으로 피복되고 있는 간월도층은 한냉한 빙하기후에 의한 결빙구조 즉, 특수한 cryogenic structure를 가지 며, 절대 연령이 (약 16900 yrBP)이다. 고군산도와 신시도의 연근해저 시추자료 (약 20∼23 m의 시추길이)의 암상과 탄성파 자료를 분석하므로서 도출된 퇴적환경을 기초 로 하여 협재된 토탄의 /SUP 14/C 의 연령을 측정하였고 결과적으로 국내에서 처음으 로 선현세의 interstadial (약 3000 yr BP) 전후의 고해수면 상대위치(고해안선)를 제 시 하였다.
후기 홀로세 동안의 지형발달과 기후환경변화를 고찰하기 위해 함평천 유역의 충적평야에서 채취된 퇴적물 시료에 대한 탄소연대측정(AMS, Accelerated Mass Spectrometry), 토양유기탄소와 휴무스분석을 실시하였다. 최하부인 토탄층은 온난 습윤한 기후환경에 형성되었으며, 후빙기 중 Atlantic기에 해당되는 것으로 사료된다. 황갈색 사질점토층은 자연제방성 퇴적물이며, 대체로 온난하고 건조한 기후 환경에서 퇴적된 것으로 생각된다. 그 형성시기는 1,879-1,532 BC 이며, 이 시기는 후빙기 중 Sub-boreal기에 해당된다. 담갈색 점토층은 자연제방에서 배후습지로 이행되는 환경에 퇴적되었을 것으로 추측된다. 기후 환경은 온난하고 습윤하였으며, 후빙기 중 Sub-boreal에서 Sub-Atlantic으로 이행되는 시기에 형성된 것으로 유추된다. 상부의 담황갈색 점토층과 담갈색 점토층은 배후습지의 퇴적물로 생각된다. 담황갈색 점토층이 퇴적된 환경은 냉량하고 습윤한 기후환경이었을 것으로 생각되며, 이 시기는 후빙기 중 Sub-Atlantic에 대비될 가능성이 있다. 담갈색 점토층이 퇴적된 환경은 온난하고 건조한 기후환경이었을 것으로 생각된다. 그 형성 시기는 211-427 AD이며, 이 시기는 Post Roman Warm Period에 해당되는 것으로 유추된다.
한반도에서 이루어진 해면변동 연구에 의하면, 최종빙기 최성기인 약 20,000~18,000년 BP 경에 해면은 현재보다 약 140m 정도 아래에 있었고, 이후 급하게 상승하는데, 상승 패턴의 특징, Holocene 동안 현재 해면보다 더 높았던 시기가 있었는가의 유무, 해면이 현재 수준에 도달하는 시기에는 서로 다른 두 가지 주장이 있다.(중략)
황해 동부 해안의 홀로세 해수면 변동 특성을 이해하고 시기 별 상승추세를 비교하기 위하여 지질학적 대리기록과 기기관측 자료를 통합하여 분석하였다. 홀로세 동안 황해의 해수면은 초기에 약 10 mm/yr의 속도로 빠르게 상승하고 중기를 거쳐 후기로 갈수록 해수면 상승률은 1 mm/yr 정도로 둔화되며, 20세기 해수면은 홀로세 후기보다 다소 빠르게 상승하였다. 빠른 상승으로 알려진 현재 해수면 상승률은 홀로세 초기와 중기의 상승추세와 비교할 때 사실 훨씬 낮거나 비슷하게 나타난다. 최근 조위계 자료는 황해 해수면이 21세기로 갈수록 상승률이 높아지고 있음을 나타낸다. 이러한 상승 추세는 전 지구적 해수면 변화와 일치한다. 추가적으로, 연구지역에서 현재의 해수면 상승 추세는 이산화탄소 농도와 해수표층온도의 증가율과 대비되며, 이는 인간활동에 수반된 지구온난화의 신호이다. 그러므로 황해 동부와 전세계의 해양에서 관찰되는 현 지구온난화에 의해 야기된 해수면 변화를 '인류세' 해수면 변화라고 제안한다. 이 해수면변화는 조위계와 인공위성 고도계 같은 기기관측을 기반으로 하며, 계측시대를 의미한다. 이와 같이, 황해의 홀로세 해수면 변동은 대리기록으로, '인류세' 해수면은 기기관측을 기반으로 한다.
경기만 김포조간대 지층의 제4기 후기 층서를 규명하기 위하여 3공의 심부 시추(기반암까지 시추됨)를 실시하였으며, 퇴적층의 색상과 퇴적구조 및 입도조직에 근거하여 4개의 암상층서단위를 구분하였다. 이러한 암상단위의 층서는 상위에서 하위로 현세(Holocene) 조수퇴적층 (층서단위 I), 초기 현세 담수습지 퇴적층 (층서단위 II), 플라이스토세 후기 조수퇴적층 (층서단위 III) 및 플라이스토세 후기 육상퇴적층 (층서단위 IV)의 순서이다. 특히 단위 III은 지난 최대 빙기 (LGM)동안에 대기중 노출에 따른 풍화 및 결빙의 영향을 받은 상부(층서단위 III-a)와 풍화를 받지 않은 하부(층서단위 III-b)로 세분된다.
이 연구는 조석우세하구역인 모산만 하구역의 "에너지혼합구간"에 형성되어 있는 간석지의 퇴적물 분석을 통해 하구역의 지형변화와 퇴적환경변화를 고찰하였다. 모산만 하구역의 간석지 퇴적층은 대부분 홀로세 전기와 홀로세 후기로 나누어 퇴적되어 있으며, 홀로세 중기에 형성된 것으로 보이는 부정합이 관찰되었다. 이러한 부정합의 존재는 홀로세 중기에 있었던 해수면의 급격한 변화와 관련이 있을 것으로 판단된다. 연구지역의 퇴적공간은 크게 3개 그룹으로 구분되었으며, 각각의 그룹을 "간헐적 조수통로퇴적구역"(A1, B1, D3), "창조류지배퇴적구역"(A3, B3, C1, C3) 그리고 "하천퇴적물유입구역"(A2, B2)으로 명명하였다. 이와 같이 퇴적공간이 구분되는 것은 조수통로의 측방이동 제한, 창조류의 회절 현상과 퇴적지연현상에 의한 퇴적작용, 특정 구역에서의 하방침식의 강화와 같은 프로세스들로 설명될 수 있으며, 이 프로세스들은 연구지역과 같은 서해안의 리아형 조석우세하구역의 지형형성 과정의 주요 요인임을 확인하였다. 이 연구는 향후 서해안 하구역의 지형변화에 대한 논의의 방향을 제시하였다는데 의의가 있고, 나아가 서해안의 "육지-해양 상호작용" 모형을 만들어가는 기초적인 자료로 활용될 것이다.
This study was carried out to understand depositional environment and genesis of clayey soils that distributed in the Dongup area. On the basis of detailed observation and description on mineralogy, geochemical composition, geophysical properties, paleontological analysis of cored sediments, three sedimentary unit have been distinguished. From bottom to top, they are early Holocene freshwater muddy deposit(Unit I, fluvial swamp), late Holocene silt and muddy deposit(Unit II, alluvial deposit), late Holocene muddy deposit(Unit III, fluvial swamp). Unit II is divided into three part: the lower part-unweathered massive silt and muddy deposit, middle part-weathered layered slit and muddy deposit and upper part-weathered massive muddy deposit.
In Namyang Bay of western Korea, macrotidal-flat deposits are divisible into three late Quaternary units: Unit M1 of upper marine mud, Unit T1 of middle siderite-bearing terrestrial clay, and Unit M2 of lower marine mud. Unit M1 represents typical Holocene intertidal mudflat deposits, showing a coarsening-upward textural trend. It probably resulted from the continual retrogradation of tidal flat during the mid-to-late Holocene sea-level rise. Reddish brown-color Unit T1 consists of homogeneous clay with abundant freshwater siderite grains and plant remains. Unit T1 is clearly separated from the overlying Unit M1 by a sharp lithologic boundary. Radiocarbon age, siderite grains and lithologic features indicate that Unit T1 is originated from freshwater bog or swamp deposition infilling the localized topographic lows during the early Holocene age. Overlain unconformably by early Holocene swamp clay, Unit M2 is orange to yellow in color and mottled, suggesting significant degree of weathering during the sea-level lowstand. Such subaerial oxidation is confirmed in the vertical profiles of geotechnical properties, clay mineral assemblages and magnetic susceptibility. Unit M2 appears to be correlated with the upper part of the late Pleistocene tidal deposits developed along the western Korean coast. The sedimentary succession of the Namyang-Bay tidal-flat deposit provides stratigraphic information for the Holocene-late Pleistocene unconformity and also permits an assessment of the preservation potential of the late Pleistocene marginal marine deposit along the western coast of Korea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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