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대기층(Daegi limestone formation, 大基層) 또는 풍촌 석회암층(Pungchon limestone formation, 豊村 石灰巖層)은 대한민국 태백산분지에 분포하는 고생대 캄브리아기 조선 누층군 태백층군의 탄산염암 지층이다. 이 지층은 고바야시(1930)에 의해 대기층으로 명명되었으나 태백산지구지하자원조사단(1962)은 호명 지질도폭 내의 정선군 화암면 호촌리에 위치한 풍촌 마을에 표식적으로 발달해 있다고 하여 이 지층을 풍촌 석회암층이라 명명하였고 현재는 두 지층명이 혼용되고 있다. 이 지층의 전형적 암상은 층리가 거의 관찰되지 않는 유백색의 괴상 석회암이지만, 지역과 층준에 따라 암상의 차이가 뚜렷하여 암회색이나 담홍색 또는 청회색을 띠기도 하고 하부에서 어란상 석회암과 암회색 셰일이 협재한다. 태백산지구지하자원조사단은 대기층을 풍촌층으로 명명하였다.[2] 석회암 지층인 대기층에는 단양 천동동굴, 삼척 대이리 동굴지대, 삼척 초당굴과 같은 석회암 동굴과 카르스트 지형이 다수 발달한다. 이 지층은 천해(淺海)의 환경에서 퇴적된 것으로 보인다.
대기층 (1930~) 풍촌 석회암층(1962~) 층서 범위: 캄브리아기 | |
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유형 | 퇴적암 |
상위 단위 | 조선 누층군 |
하층 | 묘봉층 |
상층 | 세송층 |
지역 | 강원특별자치도 강릉시, 동해시, 삼척시, 정선군, 평창군, 영월군, 태백시, 삼척시 충청북도 단양군 경상북도 울진군 |
두께 | 190 m 내외 (삼척시) 200~300 m (태백시 동점동) 180 m (석개재) 400 m 내외 (영월군) 250~300 m (단양군) |
암질 | |
주 | 석회암 |
나머지 | 셰일 |
위치 | |
이름 유래 | 정선군 화암면 호촌리에 위치한 풍촌 마을 |
명명자 | 고바야시(1930, 대기층) 태백산지구지하자원조사단(1962, 풍촌 석회암층) |
지방 | 강원특별자치도 |
나라 | ![]() |
고바야시(1935, 1966)는 대기층에서 하부로부터 Megagraulos, Solenoparia, Olenoides 3개의 삼엽충 생층서대를 인지하고 이들을 북중국의 중기 캄브리아기 장샤절(Zhangxian; 張夏節)에 대비하였다.[3] 이하영 등(1992)은 대기층에서 Amictorcracens teres, Ocruranus trulliformis, Treptotreta sp., Microdictyon 등의 화석을 보고하고 캄브리아기 중기에 해당한다고 하였다.[4] 강임성과 최덕근(2007)은 석개재 단면의 대기층에서 17종 삼엽충 화석을 발견하고 Crepicephalina, Amphoton, Cyclolorenzella 3개 생층서대를 제안하면서 이들을 역시 장샤절에 대비하였다. 하부 Crepicephalina 대에서는 Proasaphiscus sp., Metanomocarella tumida, Changqingia deprati, Manchuriella macar, Ignotogregatus sp. cf. I. manholi, Ammagnostus laiwuensis등이, 중부 Amphoton 대에서는 Amphoton deois과 Dorypyge richthofeni가, 상부의 Cyclolorenzella 대에서는 Cyclolorenzella rotundata과 Cyclolorenzella sp, Blackwelderia sp., Teinistion? sp., Palaeadotes? sp.와 같은 삼엽충이 산출된다. 이 생층서대는 캄브리아기 중기에 해당하고 북중국의 Crepicephalina, Amphoton, Damesella-Yabeia 생층서대에 대비된다.[5] 강임성과 최덕근은 Cyclolorenzella rotundata의 산출을 바탕으로 Cyclolorenzella 생층서대를 설정하였는데 박태윤 등이 Cyclolorenzella rotundata가 새로운 속 Jiulongshania에 속한다는 사실을 밝혀내 Cyclolorenzella는 Jiulongshania 생층서대로 바뀌게 되었다.[6]
태백산지구 지하자원 조사보고서(1962)에 의하면 주로 유백색 괴상(塊狀)의 결정질 석회암으로 구성되고 간혹 흑색 셰일을 협재하는 두꺼운 석회암 지층으로 묘봉층을 정합적으로 덮고 화절층에 의해 정합적으로 덮인다. 본 지층의 원래 이름은 대기 석회암층이었으나 조사 당시 호명 도폭의 풍촌 마을에서 본 지층이 양호하게 발달해 풍촌 석회암층으로 명명되었다. 본 지층의 두께는 200~500 m이다.[7]
정선군 내에서 화암면과 남면, 임계면 곳곳에 분포한다. 이 지층은 백색-유백색 괴상(塊狀) 석회암, 담회색-회색 석회암, 암회색 석회암, 담회색 백운암 등으로 구성되며, 주로 담회색 석회암 내에 엽리가 발달되어 있다. 지층 가운데의 암회색 백운암을 기준으로 상부 석회암대(帶), 하부 석회암대로 구분된다. 일반적으로 상부 석회암대가 대부분 백색-유백색 괴상 석회암으로 이루어져 있는 주변 광구들과는 달리 화암면의 상부 석회암대는 대부분 담회색-암회색 석회암이 나타나며, 중북부에서 제한적으로 백색-유백색 괴상 석회암이 나타난다. 화암면 화암리 중심부 일대에서는 남-북 주향의 단층과 스러스트 단층에 의해 풍촌층이 2회 반복 분포하고, 단층에 동반된 습곡 작용에 의해 심한 변형을 보이며 복잡한 분포 양상을 나타낸다. 석회암 동굴인 정선 화암동굴이 바로 이 지층에 발달하고 있다.[8][9]
정선군 남면 지역의 풍촌 석회암층은 광상과 관련되는 중요한 지층으로 북동-남서 방향으로 발달한 2개 조의 스러스트 단층에 의해 3회 반복되며 넓은 지역에 걸쳐 분포한다. 예미 14호 광구에서는 북동 20~30°방향으로 발달된 역단층에 의해 그 분포가 제한되고 예미 36, 46호 광구에서는 북동 30~70° 방향으로 발달된 후향 스러스트(back thrust)에 의해 그 분포가 제한된다. 예미 24, 25호 광구에서는 예미 스러스트 단층에 의해 풍촌 석회암층이 반복되어 넓게 분포하는데 특히 예미 25호 광구 동편에서는 예미 스러스트 단층에 이끌려 클리페(Klippe) 구조로 화절층 상위에 풍촌 석회암층 하부 석회암대가 충상되어 발달되기도 한다. 이 층은 백색-유백색 괴상 석회암, 담회색-회색 석회암, 암회색 괴상 석회암, 담홍색-잡색 석회암, 회색-담회색 돌로마이트, 암회색 괴상 돌로마이트, 녹회색 점판암 등으로 구성되는데 화절층과의 경계부에는 어란상 석회암(oolitic limestone)이 3~10 m 폭으로 협재되어 있다. 하부에는 회색-담회색 괴상 석회암, 중부에는 회색-암회색 돌로마이트, 상부에는 백색, 담회색-유백색 석회암이 우세하게 발달한다.[10]
정선군 남면 무릉리 78 (N 37°17'11.16", E 128°47'26.59")에 위치한 무릉리 동남 철광산은 태백산 광화대의 북서부에 해당하며 1960년대 초부터 자철석 및 망간광석을 채광하였으나 지금은 폐광되었다. 이 광상은 철, 몰리브데넘, 연-아연, 은 및 망간의 스카른형 다금속 광상으로, 백악기의 섬록암이 풍촌 석회암층을 관입하여 접촉교대형 스카른 광상을 형성하였다.[11]
평창 지질도폭(1979)에 의하면 평창군 대화면 상안미리와 개수리 지역에, 묘봉층 상위에 남-북 방향의 축을 가진 소규모의 향사 습곡축을 따라 국부적으로 분포한다. 이 지층은 유백색의 석회암으로 구성되며 묘봉층과 평행한 대상(帶狀) 분포를 보여 주므로 풍촌 석회암층임이 인지된다.[12]
묵호 지질도폭 지역인 동해시 천곡동 1003 (N 37°31'03.02", E 127°06'38.30") 일대의 풍촌 석회암층(대기층)에는 천곡동굴과 카르스트 지형이 발달한다. 북평여자고등학교 맞은편에 위치한 천곡동굴은 주택지 개발 중 발견된 동굴로 종유석, 석순 등이 발달하며, 배후 산지에는 돌리네와 우발라 같은 카르스트 지형이 발달한다. 지표의 카르스트 지형과 천곡동굴은 서로 밀접하게 연결되어 있다.[11]
석개재 단면에 180 m 두께로 드러난 풍촌 석회암층은 온콜라이트와 어란상 입자암(oncoid/ooid grainstone), 괴상 입자암, 와케스톤, (녹회색) 이암 등으로 구성된다. 상부 경계는 세송층 최하부의 셰일 또는 실트스톤이다. 이곳의 대기층은 다양한 암상으로 구성된 두께 45 m의 하부층과 두께 130 m의 탄산염암이 우세한 상부층으로 나누어진다. 이 층에서 삼엽충 화석 Ammagnostus, Peronopsis, Dorypyge, Amphoton, Crepicephalina, Cyclolorenzella, Liostracina, Metanomocarella가 발견되었다. 중기~후기 캄브리아기를 지시하는 이 화석군은 북중국의 Zhangxia, Gushan층과 비슷하다.[3]
죽변 지질도폭(1993)에 의하면 경상북도 울진군 북면 주인리에 묘봉층과 같이 분포하는, 거의 순수한 백색 내지 담회색 석회암으로서 상부가 유문암질암에 의해 관입 융식(融蝕)되거나 분출 피복되어 있다. 본 층의 주향과 경사는 북서 50~60°및 북동 60~70°이며 울진광산 북부에서는 사암, 셰일 및 역암으로 구성된 사곡리층에 의해 덮여 있으며 백운모 화강암과 유문암질암과 접하는 부분은 스카른(skarn)화 되어 있고 때로는 광화 작용을 받아 광상을 형성하기도 한다.[24]
김련 외(2010)는 성류굴 주변에 분포하는 기존의 원남층군 장군석회암층을 대기층, 화절층, 동점층에 대비하였다. 성류굴 지역의 대기층은 주로 유백색의 괴상(塊狀) 결정질 석회암으로 구성되며 타 지역과 달리 생쇄설 입자와 우이드(ooid)가 거의 없고 이는 극심한 열수변질작용에 기인한 것으로 추정된다. 그러나 매우 드물게 발견되는 우이드는 천해의 퇴적환경을 지시한다.[25]
단양 지질도폭(1967)에 의하면 묘봉층 상위에 정합으로 놓이며 얇게 대상(帶狀)으로 발달하는 묘봉층의 서측을 따라 가곡면, 어상천면, 대강면으로 이어지며 대강면 당동리에서 죽령 단층에 의해 약 1.7 km 변위된다. 암석의 구성에 따라 3개 부분으로 나누어진다. 본 석회암층을 구성하는 회색 석회암과 돌로마이트의 현미경 관찰에 의하면 전자는 대부분이 방해석으로 구성되고 소량의 석영립, 돌로마이트, 자철석, 견운모 등이 수반된다. 지층의 두께는 250~300 m이다.[27]
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