본 연구는 한반도 지형 연구에서 가장 중요한 지역의 하나인 추가령 구조곡에 대한 지역지형학적 분석을 목적으로 한다. 추가령 구조곡은 열곡에 의한 단층선대로서 한반도의 지체 구조와 산맥론에서 중요한 역할을 하는 것으로 언급되나 이를 뒷받침하는 지형학 및 지질학적 논의는 계속되고 있다. 본 연구에서는 추가령 구조곡 전체를 하나의 지역으로 보면서, 구조 지형, 화산 지형, 하천 지형, 산지 지형, 단구 지형, 호소 지형, 퇴적물과 층서 등 다양한 지형 주제들을 통합하여 추가령 구조곡 지역의 지형을 파악한다. 이를 위해 그 동안의 연구결과들을 종합하여, 추가령 구조곡의 명칭과 지형 및 지질 개관, 지형 연구사 등을 제시하고, 구조곡의 기원, 용암대지의 형성과정, 개석에 의한 하천의 구조, 용암대지 이전의 지형 복원, 지형 형성과정과 연대 등을 분석한다. 추가령 구조곡은 구조선을 바탕으로 구조 지형과 화산 지형을 중심으로 한 다양한 지형과 지형 형성과정을 보여주는 선형의 지역으로 파악된다.
추가령 단층곡의 진화를 고찰하기 위하여, 철원-연천일원의 제4기 및 후기 백악기 화산암류로부터 채취한 총 16개 장소에서 163개 정향시료에 대하여 고지자기 연구를 실시하고 특성잔류자화를 구하였다. 후기 백악기의 지장봉 산성 화산암복합체의 상부 산성화산암규로부터 구한 고지자기극의 위치는 216.8$^{\circ}$E/7l.6$^{\circ}$N(dp=7.1$^{\circ}$, dm=10.0$^{\circ}$)로써 경상분지의 동시기의 것과 일치하는데 이는 추가령 단층선이 후기 백악기 이래로 커다란 지구조 운동을 경험하지 않은 것으로 해석된다. 제4기 전곡 현무암에 대한 연구 곁과(134.2$^{\circ}$E/86.5$^{\circ}$N; $A_{ 95}$=7.1$^{\circ}$)도 현재의 지구회전축과 통계적으로 일치함으로서 이를 지지한다. 그러나, 지상봉 산성화산암복할체의 하부의 고기 현무암류로부터 구한 특성잔류자화 방향은 장소간에 심하게 산포되어, 본 암체의 화산활동이 추가령 단층곡의 좌수향 주향이동단층에 기인하여 형성된 것으로 해석되었다 이는 후기 백악기의 추가령 단층곡의 진화사를 밝혀주는 중요한 증거이며, 동아시아의 FR 조구조 모델에 의해 잘 해석된다 이 논문은 FR모델로 조형한 추가령 단층곡의 생성과 진화에 대한 논의와 해석을 제공한다.다.
본 연구에서는 한반도 중부지역 추가령단층대 내 신갈단층과 왕숙천단층 단층점토에 대한 입도별 일라이트 폴리타입 정량분석과 K-Ar 연대측정 결과의 IAA법 적용 및 해석을 통해 백악기 이 후 추가령단층대 단층활동 절대연대를 결정하고, 그 지구조적 의미를 논의하였다. 신갈단층에서는 2회($69.2{\pm}0.3$ Ma 및 $27.2{\pm}0.5$ Ma)의 단층 재활동연대가, 그리고 왕숙천단층에서는 $75.4{\pm}0.8$ Ma의 단층 재활동연대가 결정되었다. 한반도의 주요 지구조선인 추가령단층대에 대한 직접적인 단층 재활동연대를 상세히 결정함으로써, 후기 백악기부터 제3기에 걸쳐 일어난 한반도 지구조진화연구의 구체적인 연대정보를 제공할 수 있을 것이다.
본 논문은 비접근지역인 DMZ에서 동해안의 원산만에 이르는 추가령 열곡에 대해 GIS를 이용하여 지형면을 분류하고 그 분포의 특징과 형성과정에 미친 영향을 분석한 것이다. 분석 방법으로 수치고도모델(DEM)과 Landsat 위성영상을 이용하였다. 지형면 분류는 고도, 경사도, 기복량 등을 이용하여 지형 표면의 요철 정도를 지수로 산출하는 TPI(Topographical Position Index)를 이용하였다. 연구지역의 지형면은 깊은 계곡, 얕은 계곡, 산지유로, 평탄곡지, 평탄지(단구, 평야, 대지), 산록사면, 산복사면, 소구릉, 완사능선, 산정능선 등 10가지 유형으로 분류하였다. 이들 지형면의 지형형성과정의 평균적인 특성을 파악하기 위하여 기반암과 기복량, 지형면과 기복량, 지형면과 식생활력도 등의 관계에 대한 구역 평균(Zonal Statistics)을 실시하였다. 이러한 분석을 통하여 비접근 지역인 추가령열곡 DMZ의 용암대지 개석과정과 분수계 발달과정 등을 파악할 수 있었다.
The Cheolwon-Pyeonggang Lava Plateau on the Chugaryeong tectonic valley is one of the most extensive volcanic areas in central Korea. However, formative age and process of the plateau still remains a controversial issue. This study presented OSL ages on the upper and lower sedimentary layers of basalt from four sites in the Cheolwon and Yeoncheon areas and estimated age and process of plateau formation based on sedimentary- and chrono-stratigraphy and topographic analysis. The results suggested that most of the initial topography of the plateau on the Cheolwon and Yeoncheon areas had been almost completed before approximately 90 ka. However, the last lava flow around Jangheung-ri, Cheolwon, seemed to occur until 20-30 ka and had led to complete the present plateau, while the last lava flow in the Jeongok area, Yeoncheon, was estimated to occur at approximately 40 ka.
추가령 열곡에서 열하분출에 의한 용암대지가 형성되면서 기존의 하곡들이 매몰되어 하계망 혼란이 일어나고, 새로운 분수계가 형성과 함께 하계망 재편성이 진행되고 있다. 이 지역은 안변 남대천, 북한강, 임진강, 한탄강 유역이 접하는 복잡한 분수계 혼란 지역으로서 분수계의 핵심 지점은 중심분출 화산인 평강의 오리산(453m)과 680봉이며, 보다 평탄한 곳에서는 하천 쟁탈이 복잡하게 전개되고, 평탄면에서 유역이 가까이 접하면서 쟁탈 전선도 형성된다. 특히 오리산은 4개의 분수계를 가르는 분수점 기능을 한다. 고도가 높은 산록에서는 두부 침식에 의해 하천 쟁탈이 발생한다. 수문지형적으로는 용암이 하곡을 메우면서 범람원의 면적이 줄어들어 호우에 의한 침수 가능성이 높아지게 되며, 보다 활발한 용암대지 개석작용을 유발하는 것으로 판단된다.
본 연구에서는 추가령 열곡의 경기도 연천군 전곡리에서 발견된 현무암층 하부 고하성층 노두의 층서 및 퇴적물 특성을 분석하였다. 야외 조사 및 입도 분석 결과, 현무암층 하부의 자갈층과 모래층은 용암대지가 형성되기 이전에 한탄강에 의해 운반 퇴적된 하성 퇴적물로 판단된다. 주원소 분석 결과, 화학적 풍화도의 측면에서 현무암 풍화층인 JG2-3이 다른 5개 시료들과는 다른 이질적인 특성을 갖는 것으로 나타났다. 희토류 원소 분석결과, 최하부에 위치한 자갈층은 현무암과 관계가 없는 한탄강 상류의 원 기반암에서 유래한 물질일 가능성이 높으며, 나머지 모든 층의 물질은 현무암층과 관련성이 매우 높다. OSL 연대 측정 결과, 전곡리 노두 일대에서는 약 4만 년 전까지 한탄강에 의한 하성 퇴적작용이 진행되었고, 이후 현무암 용암대지가 형성된 것으로 판단된다.
화산지형은 분화에 따른 건설적인 작용으로 만들어지는 화산체와 파괴적인 작용에 의한 화구지형으로 구분할 수 있다. 한반도에는 두 유형의 화산지형이 모두 출현하고 있으나 현재 화산지형으로 인식되고 있는 사례는 제4기의 분화활동과 관련된 백두산, 제주도, 울릉도 그리고 중부지방의 추가령 일대에 국지적으로 분포하고 있다. 그 결과 우리나라에서 화산지형은 특수한 지형으로 분류되고 있다. 해방 이후 국내 연구자에 의한 화산지형 연구는 제주도는 1970년대, 울릉도와 추가령은 1980년대 그리고 백두산은 1990년대부터 본격적으로 시작되었다. 또한 제주도의 오름과 용암동굴에 관한 연구도 1980년대부터 시작되었다. 그러나 지형학의 다른 분야에 비하여 연구자와 연구성과는 매우 적은 편으로, 한반도 화산지형이 갖고 있는 가치를 고려할 때 앞으로 지형학자들의 적극적인 연구활동이 기대되는 분야이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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