3.1.2.1. 한반도와 서해의 지체구조
한반도는 지체구조에서 세 개의 Precambrian massif와 그 사이의 변성암 벨트가 합쳐진 것이다; 북쪽에서 남쪽으로 이들 massif는 낭림, 경기, 그리고 영남 massif이다 (Ree et al., 1996) (Fig. 3-1-1-2). 낭림 massif와 경기 massif는 각각 중한블록과 남중국블록의 부분으로 간주된다 (Ree et al., 1996). 낭림 massif와 경기 massif 사이에 있는 임진강 벨트는 한반도의 중부 에서 동쪽으로 뻗은 변성암 벨트이다. 암석학과 지질연대 자료를 분석한 최근 의 연구는 임진강 벨트가, 중한블록과 남중국블록간의 충돌대인 Qinling-Dabie-Sulu Belt가 한반도로 연장된 것을 제시하였다 (Ree et al.,
2006). Dabie-Sulu Belt에서 발견된 coesite와 eclogite는 중한블록과 남중국 블록의 충돌에 의해 대륙지각이 100 km 아래까지 섭입하여 UHP 변성암이 exhume하였음을 지시한다 (e.g., Hacker et al., 2004; Li et al., 2014). 임 진강 벨트에서 UHP 변성암이 발견되지 않았지만 Permo-Triassic 고압 (HP) 변성암은 임진강 벨트가 Dabie-Sulu Belt를 따라 발생한 충돌과 exhumation 과 생성 측면뿐 아니라 시기, 그리고 위치에서도 관련이 있음을 증명한다 (Ree et al., 1996; Cho et al., 2007).
서해는 Izanagi Plate가 동 아시아의 주변부 아래로 섭입한 것에 의해 유 도된 지각의 신장에 의해 형성된 여러 개의 퇴적분지로 이루어졌다 (e.g., Seton et al., 2012). Tan-Lu fault의 움직임도 백악기 초기 지각의 신장에 기여하였다 (Shin et al., 2010). Lee et al. (2010)은 서해의 남쪽 부분에서 지각의 신장과 관련하여 다음 두 단계의 침강이 발생하였다고 제시하였다: 백 악기 후기에서 올리고세까지 주 단계의 빠른 침강과 마이오세 중기부터 현재 까지 느린 침강. 이들 두 단계 사이에 해당하는 올리고세에서 마이오세 초기 동안 Tan-Lu fault의 움직임이 우수주향에서 좌수주향으로 바뀜에 따라 융기 가 발생하였다.
3.1.2.2. 경기만의 4기 층서
서해는 얕은 대륙붕 지역으로 서쪽과 동쪽으로 각각 중국본토와 한반도에 둘러 싸인 반 폐쇄성 바다이다. 서해의 해저면은 대부분 퇴적물이 두껍게 쌓여 있으며 수심이 100 m 이하로 평탄하게 발달해 있다. 4기 동안 반복적으로 진 행된 해수면 변동은 주기가 짧고 진폭이 컸으며 서해는 이런 변화에 민감하게 반응하였다 (e.g., Li et al., 2016). 결과적으로 서해 대륙붕에 쌓인 4기 퇴적 층은 highstand, transgressive, 그리고 lowstand systems tracts를 나타내 는 층서로 이루어져 있다. 전체적으로, 플라이스토세 중기 층서는 육성과 해성
경기만에는 한반도에서 가장 큰 river system인 한강으로부터 상당한 양의 퇴 적물이 유입되어 최대 60 m 두께의 4기 후기의 조간대 퇴적층이 쌓여 있다 (Choi and Dalrymple, 2004). 조간대 퇴적층을 이루는 층서는 fluvial, estuarine, 그리고 submerged tidal ridge 층서이다 (e.g., Frey et al., 1989).
Kwon은 (2012) 경기만의 외해에 쌓인 층서단위를 다음의 4개로 정의하였 다 (Fig. 3-4) : 위로부터 (1) shelf sand and tidal ridge, (2) shallow-maine, (3) forced regression, 그리고 (4) preMIS-6 (marine isotope stage 6, ~ 140 ka). 이들 층서단위들의 아래에 있는 기반음은 Precambrian to Mesozoic rocks로 해석된다. 가장 위에 있는 shelf sand and tidal ridges는 홀로세의 transgressive-to-highstand systems tract로 서 지난 빙하기 이후 쌓인 것이다. 그 아래의 shallow-marine 층서단위는 shallow subtidal deposition으로 지난 빙하기 동안 침식을 받았다. Forced regression unit는 플라이스토세 후기 동안 해수면이 regressive-to-lowstand일 때 대륙붕의 사면을 따라 진행된 upbuilding and ourbuilding작용으로 쌓인 것이다. 가장 아래의 preMIS-6 단위는 저해수면 동안 형성된 shallow-marine and shelf deposit로 해석된다.
Fig. 3-1-2-1. Model of sequence stratigraphy in the Late Quaternary in Kyeonggi Bay. (From Kwon, 2012)