전라북도 무주군에 분포하는 백악기 무주분지의 퇴적시기 및 퇴적물의 기원지를 파악하기 위해 쇄설성 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행하였다. 시료는 설천응회암(SCT), 방이리층(BYR), 길왕리층의 고방층원(GWR-G), 서창층원(GWR-S), 북창층원(GWR-B), 적상산층(JSS)으로 총 6개가 채취되었다. 연대측정 결과 무주분지의 퇴적층은 약 105.6-90.4 Ma에 걸쳐 퇴적되었고, 지질시대로는 알바절에서 투로니아절에 해당한다. 무주분지 서쪽에 분포하는 방이리층과 길왕리층 고 방층원 시료에서 각각 약 94.4 Ma와 89.6 Ma의 단일 저어콘 최소연령이 확인되어, 기존에 길왕리층 역암을 기준(암층 서)으로 설정된 상대연령에 대해 추가연구를 통한 재확인이 필요하다. 그리고 무주분지를 채우고 있는 대부분의 퇴적물 들이 무주분지와 인접한 제한된 지역에서 공급되었을 것으로 판단된다.

백악기 구례분지 구례층군에 대한 쇄설성 저어콘 레이저삭박 다검출기 유도결합플라즈마 질량분석기(LA-MCICP- MS) U-Pb 연대측정을 수행하였다. 구례층군은 하부로부터 수평리층, 금정리층, 토금층, 오봉산층으로 구성되며, 이 번 연구에서는 연대측정을 위해 총 5개의 시료를 채취하였다. 그 결과 구례층군의 최하부 지층인 수평리층과 최상부 지층인 오봉산층에서는 각각 선캄브리아시대와 후기 백악기 저어콘들만이 산출되어 비교적 좁은 연대 분포 범위를 보 였다. 그러나, 금정리층 상하부와 토금층에서는 선캄브리아시대부터 백악기까지의 비교적 넓은 저어콘 연대 분포를 나 타냈다. 백악기 저어콘이 산출되지 않은 수평리층을 제외한 각 퇴적층의 가장 젊은 쇄설성 저어콘 U-Pb 연령은 금정리 층 하부에서 약 107.4 Ma, 금정리층 상부에서 약 104.6 Ma, 토금층에서 약 97.7 Ma, 오봉산층에서 약 88.5 Ma로 계산 되었다. 이는 구례층군의 퇴적시기가 대략 전기 백악기 말의 알바절(Albian)에서 후기 백악기의 코냑절(Coniacian)로 제한될 수 있음을 지시한다. 또한 각 지층별 쇄설성 저어콘 연령 분포에 근거한 구례층군 퇴적물 기원지는 분지의 진화 과정 동안 인근의 영남육괴에서부터 옥천대의 일부까지 확장되어 변화했을 것으로 해석되며, 구례층군을 구성하는 퇴적 층들의 백악기 저어콘 산출 양상은 백악기 동안 고태평양판의 슬랩 퇴각 작용을 잘 반영하는 것으로 보인다.

백악기 음성분지는 북동-남서 방향으로 발달한 공주 주향이동 단층대를 따라 생성된 인리형 분지이다. 분지 남서부의 구곡리 농다리-미르 숲에는 두꺼운 자색 이암 퇴적층이 분포하며, 역암, 역질 사암, 녹색 이암 등이 자색 이암층에 협재한다. 퇴적층은 7개의 퇴적상으로 구성된다: 층리를 보이는 역암(C2), 실트암 내 역암(CE), 실트암 내 층리를 보이는 역질 사암(PSE2), 자색 사질 실트암(Zp), 녹색 사질 실트암(Zg), 자색 이암(Mp), 녹색 이암(Mg). 퇴적환경은 분지 남서부에서 발달하였던 충적-호소 퇴적계에서 충적 평원이 우세한 환경으로 해석된다. 구곡리 퇴적계의 퇴적층을 1:5000 축척 지형도를 이용하여 조사하였고, 도로 지질도로 작성하였다. 본 연구는 이 숲의 새로운 노두에서 측정한 고수류 방향 자료와 퇴적층의 특징에 근거하여, 동북동과 북북동 방향으로 발달한 하천 퇴적계를 새로이 제안하였다. 또한 기존에 보고된 구곡리 퇴적계의 모델을 개선하였다.

경상분지내 밀양소분지의 남단인 경남 고성지역에 분포하는 백악기 유천층군의 19개 장소로부터 총 165개의 독립정향시료를 채취하여 단계적 교류 잔기세척과 열 자기세척 실험을 실시하였다. 그 결과 14개 장소 95개의 시료로부터 정자화와 역자화가 서로 반평행을 이루는 특성잔류자기(ChRM)를 구하였다. 이들의 평균방향은 지층경사 보정전에는 d=26.0˚, i=49.4˚ (α95=8.2˚, k=24.5, n=14)이며 지층경사 보정후에는 d=28.1˚, i=54.2˚ (α95=4.8˚ , k=70.6, n= 14)이었다. 지층경사 보정을 통하여 군집지수 k값이 2.88배 증가하는 사실은 이 특성잔류자기가 99%,의 신뢰도로서 지층의 습곡이나 경동 이전에 획득된 잔류자기임을 지시하는 것이다. 이 평균 잔류자기 방향으로부터 계산된 고자기학적 자북의 위치(palaeomagnetic pole)는 67.0˚N, 210.6˚ E (dp=4.7˚, dm=6.7˚)인 바, 이는 경상분지내 다른 지역이나 남, 북중국 및 유라시아의 백악기 고자기학적 자북의 위치와 거의 일치한다. 따라서 본 연구지역을 포함하는 한반도가 백악기 이후 유라시아 대륙의 한 부분으로서 현재의 상대적 위치를 크게 벗어나지 않았음을 알 수 있다. 한편, 고성층에서 최소 3번의 극성변화가 나타나며 그 상위의 안산암류와 용결응회암에서도 정자화와 역자화가 함께 나타나는 사실을 범세계적 자기층서표와 비교하여 볼 때, 연구대상 유천층군의 연령은 하양층군과 유천층군의 경계인 후기 Albian 에서부터 polarity chron 32r 내지 31r anomaly가 나타나는 초기 Maastrichtian에 이르는 것으로 판단된다. 연구대상 고성층과 그 상위의 안산암에서 여러차례의 역자화가 관찰되는 반면에, 부산지역의 다대포층에서는 하부의 2개 층준에서만 짧은 역자화가 관찰되고 그 상위의 안산암에서는 정자화만 나타난다. 따라서 고성층과 다대포층이 시간층서적으로 상호 대비될 가능성은 거의 없는 것이다.

중생대 백악기 함평분지의 고퇴적환경과 지질연대를 지화학, 암상 분포, 퇴적암석학 그리고 고식물학 측면에서 재고찰을 시도하였다. 연구 결과는 함평분지가 하성과 호성층으로 구성된 구조적으로 활동적인 분지였음을 시사한다. 이 분지에서는 주변 지형과 관련되어 분명한 환경 변화를 시사하는 산성응회암류, 흑색 셰일/사암상, 적색층, 응회암질 역암을 포함하는 중성응회암류 등 4가지 암상이 인지되었다. 구조적 운동에 수반하여 일어난 화산활동이 이들 퇴적층을 형성시킨 퇴적물을 주로 제공하였을 것이다. 이들 퇴적층들은 인접한 해남분지와 잘 대비된다. 그리고 화산성 기원의 퇴적물들은 유천층군에 해당하는 능주층의 경우와 유사하다. 분지 내에서 흑색 셰일의 광역적인 분포는 혐기성 환경 하에서 퇴적이 이루어졌음을 지시한다. 이들 암층에 있어서의 유기탄소의 함량(0.81%에서 1.75%)은 석유근원 셰일의 평균치 정도로 나타났다. 식물화석은 흑색셰일과 사암에서 산출된다. Platanoid류 잎 화석의 산출은 이들 퇴적층이 Oishi의 피자식물 계열 지층에 해당하며 시대상 Aptian/Albian 또는 보다 신기 지층임을 시사한다.

경기도 화성군 남양지역과 안산시 탄도지역에 분포하는 두 퇴적분지는 백악기(80-90Ma) 퇴적분지로서 10개의 암상과 5개의 상조합으로 구분된다. 상조합 I은 괴상 역암상, 정상점이층리 역암상, 역점이층리 역암상으로 구성되어 있으며 충적선상지에서 암설류와 판류에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 II는 괴상 이암상, 괴상 사암상, 엽층리 사암상, 괴상 역암상으로 구성되어 있으며 충적선상지와 망상평원 환경에서 판류와 부유 퇴적에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 III은 괴상 이암상, 엽층리 이암상, 괴상 사암상과 호층을 이루는 하도 역암으로 구성되어 있으며, 범람원에서 홍수시에 부유 퇴적과 하도 메꿈작용에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 IV는 괴상 역암상, 정상점이층리 역암상, 괴상 사암상, 정상점이층리 사암상, 엽층리 사암상, 호층을 이루는 이암상으로 구성되어 있으며, 선상지 삼각주에서 암설류와 저탁류에 의해서 퇴적된 것으로 보인다. 상조합 V는 괴상 이암상, 엽층리 이암상, 엽층리 사암상, 호층을 이루는 괴상 역암상으로 구성되어 있으며, 호수에서 부유 퇴적과 저밀도 저탁류에 의해 퇴적된 것으로 보인다. 남양분지에서 상조합 I은 분지의 동쪽과 남쪽 부분에 분포하며, 상조합 II는 남북의 대상 분포를 이루며 분지의 중앙부에 분포하고, 상조합 III은 분지의 서쪽부분에 분포한다. 탄도분지에서 상조합 II는 분지 동쪽 중앙부와 북서쪽에 분포하고, 상조합 IV는 분지 남서부에 그리고 상조합 V는 분지 중앙부에 분포한다. 상조합 대비는 남양분지에서 상조합 I과 II는 층서적으로 하부에 그리고 상조합 III은 상부에 분포하고, 탄도분지에서 상조합 II와 IV는 하부에 그리고 IV와 V는 상부에 분포함을 보여준다. 이러한 암상분포 양상은 남양분지는 처음에는 충적선상지와 충적선상지평원/망상평원이 교호하다가 범람원으로 발전하였으며, 탄도분지는 처음에는 선상지 삼각주와 충적평원/망상평원이 교호하며 발달했다가 나중에는 호수환경에서 발전한것으로 해석된다.

경상분지내 백악기에는 매우 활동적인 마그마 활동이 많이 있었으며, 그 결과 여러 화산암과 심성암을 형성하였고, 반심성암의 관입에 이르는 하나의 화성윤회가 잘 나타나는 지역이다. 이러한 심성암 중 각섬석을 함유하고 있는 화강암에 대한 압력 추정은 경상분지내 백악기 불국사화강암류의 정치 깊이에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 각섬석의 성분 중 AlT(Al total)함량은 온도, 산소분압, 그리고 고용체를 가지고 있는 광물들의 성분과 무관하고 압력에만 관계가 있다. 그래서 우리는 각섬석의 AlT 함량을 여러 경험적, 실험적 지압계에 적용하여 압력을 유추할 수 있었고, 이 각섬석을 함유하는 암석은 주위 다른 암석과 밀접한 관련성이 있으므로, 유추된 압력으로 경상분지내 백악기 불국사화강암류의 정치 깊이를 결정할 수 있었다. EPMA 분석을 통해 구한 각섬석 AlT값을 여러 관계식에 적용해 본 결과, 압력과 AlT값 사이에는 정의 상관 관계가 있었고, 경상분지내 백악기 화강암류 중에서 가장 작은 압력 값을 가지는 지역은 경주지역(0.73∼l.70kbar)이었고, 가장 높은 값을 가지는 지역은 김해지역(2.02∼3.16kbar)이었다. 그리고 유추된 압력 값이 김해, 거제, 부산, 마산, 남해, 경주 순서로 높기 때문에 경상분지의 지구조가 백악기의 화강암류의 정치 깊이와는 상관 관계가 없음을 나타내고 각 지역마다 수직성분의 운동이 달랐음을 의미한다. 그리고 지각의 밀도가 2.8g/cm3로 가정했을 때, 경상분지의 화강암류의 압력평균값이 약 0.73∼3.16kbar의 범위를 가졌고, 경상분지내 백악기 화강암류의 정치 깊이는 2.6∼11.4km범위를 가졌다. 이는 경상분지 화강암류에 대해 유추된 기존의 정성적인 생각과 일치한다는 것을 알 수 있었고, 각섬석의 AlT함량을 이용한 여러 경험적, 실험적인 압력계가 많은 제한점이 있지만 경상분지의 백악기 불국사화강암류에는 정성적으로 유효함을 알 수 있었다. 우리는 최종적으로 경상분지내 백악기 화강암류는 천부관입 암체이고 노출된 화강암류가 천부지각이라는 것을 알 수 있었다.

This study is conducted in order to investigate the stratigraphy of the Cretaceous sedimentry rocks, trending NS and NNE-SSE, which is distributed in the Neungju Basin located in Jangseong-Sinangun Jangsando, Damyang-Hwasut~Jangheunggun Daedog, Gurye-Seungjugun Songchijae-Seungjugun Haeryong. The result of this study are as follows: 1. Bed rocks in study area are composed of gneisses, schists, quartzite, shistose granite and granite ; sedimentary rocks are mainly tuff, shale, sandstone and conglomerate in ascending order igneous rocks are andesite and rhyolite. The reddish shale and sandstone are alternated, and conglomerate are polygenetic ones in all Iocalities except Jangheunggun Daedog localities. 2. The stratigraphy of the study area can be expressed as Bed rocks, Ingog tuff, Seoyuri formation, Jangdong tuff, Uchi conglomerate, Dado tuff and Mudeungsan volcanic rocks in ascending order. 3. The geologic age of sedimentary rocks in the study area is upper Cretaceous and correlated with the Yucheon Formation of the Gyeongsang Supergroup