포항분지 내 저탁류성 이암과 반원양성 이암의 차이점: PSG-3 시추공의 퇴적상, 대자율이방성, 총유기탄소 함량 분석 결과 (Difference between turbiditic and hemipelagic mudstones in PSG-3 well, Pohang Basin, based on sedimentary facies, anisotropy of magnetic susceptibility and total organic carbon analysis)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 60권 / 3호 / 209 ~ 227페이지
· 저자명 : 조순미, 황인걸

초록

포항분지의 야외 노두에서 저탁류성 이암과 반원양성 이암은 풍화로 인해 구분이 어렵다. 하지만 시추된지 수 개월 이내의신선한 코어에서는 육안으로 구분이 가능하다. 본 연구는 포항분지의 PSG-3공 내 저탁류성 이암과 반원양성 이암이 연속적으로나타나는 구간(84.370-82.980 m)을 대상으로 퇴적상, 자기미세조직 및 총유기탄소 함량 분석을 통해 이들의 특성을 구분하고자하였다. 저탁류성 이암은 암회색의 얇은 실트 층리 이암(퇴적상 1), 실트 줄무늬 이암(퇴적상 2), 파동형 실트 엽층리 이암(퇴적상3), 괴상 이암(퇴적상 4)으로 구성된다. 괴상 이암은 암회색 괴상 이암(부퇴적상 4.1), 갈회색 괴상 이암(부퇴적상 4.2), 탄산염질 이암(부퇴적상 4.3)으로 세분된다. 저탁류성 이암(퇴적상 1-3, 부퇴적상 4.1)의 대자율이방성 분석 결과, 유체의 흐름에 평행한 조직, 사교하는 조직 및 직교하는 조직이 확인되며, 이는 세립질 입자가 퇴적면에서 미끌림 작용과 구름 작용으로 이동했음을 시사한다.
저탁류성 이암의 이방성정도(Pj)와 비늘구조 각(imbrication angle, )은 퇴적상 변화에 따라 감소하는 경향을 보이며, 이는 저탁류유속의 감소를 반영한다. 반면, 반원양성 이암은 실트와 생물기원 물질이 포함된 갈회색의 괴상 이암(부퇴적상 4.2)과 탄산염질 이암(부퇴적상 4.3)으로 구성되며, 대자율이방성 분석 결과 무작위적 배열과 흐름에 평행한 조직을 보인다. 이들은 수직적 침전에 의해서 퇴적된 것으로 보이나 일부 구간에서는 수직 침전 중에도 퇴적면에서 약한 흐름에 영향을 받은 것으로 해석된다. 저탁류성 이암과 반원양성 이암의 총유기탄소 함량 분포 범위는 큰 차이를 보이지 않는다. 저탁류성 이암은 토탄파편 엽리가 발달해 있는 구간을 제외하고 상부로 갈수록 총유기탄소 함량이 감소하는 경향을 보이며, 반원양성 이암은 상부로 갈수록 증가하는 경향을 보인다.
이는 대규모 저탁류 이동 후 사면환경이 안정되어 쇄설성 퇴적물의 공급량이 감소한 것으로 해석된다. 반면, 반원양성 이암 내 일부 실트 입도의 엽층이 협재하는 구간에서는 총유기탄소 함량이 낮다. 이는 저농도 저탁류의 유입으로 해석된다.

영어초록

Differentiation of turbiditic and hemipelagic mudstones is usually very difficult in outcrops in the Pohang. However, it is possible to discriminate the two types of mudstones from fresh cores drilled within a few months. This study attempted to discriminate the characteristics of turbiditic and hemipelagic mudstones through sedimentary facies, anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) and total organic carbon (TOC) content analysis in PSG-3 well (84.370-82.980 m interval). Turbiditic mudstones can be divided into thin-bedded silt laminated mudstone (Facies 1), silt-streaked mudstone (Facies 2), wavy silt laminated mudstone (Facies 3), and homogeneous mudstone (Facies 4).
Facies 4 is further subdivided into gray homogeneous mudstone (Subfacies 4.1), brownish gray homogeneous mudstone (Subfacies 4.2), and calcareous mudstones (Subunit 4.3). In the turbiditic mudstones (Facies 1-3, and Subfacies 4.1), magnetic fabrics reveal parallel, oblique, and transverse fabrics, suggesting that the fine-grained sediments moved on the depositional surface as sliding and rolling. Additionally, the degree of anisotropy (Pj) and angle of imbrication () gradually decrease within turbiditic mudstone, suggesting a decrease in flow velocity of the turbidity current. Hemipelagic mudstones show randomly oriented fabric with a few flow aligned fabrics. These characteristics indicate deposition under suspension fallout with some influence of weak flows on the depositional surface. The TOC contents tend to decrease toward the upper part of the turbiditic mudstones, except for intervals with abundant lignite fragments. On the other hand, TOC contents increase in the hemipelagic mudstones, suggesting a decrease in detrital sediments supply due to stabilization of the slope after the large-scale turbiditic event. In some parts of hemipelagic mudstones, thinly interbedded silt layers show low TOC content suggesting the influx of low-density turbidity currents.

참고자료

· 없음