Mineralogical and sedimentological characteristics of the U Formation underlying the volcanic strata in Jeju Island, Korea

정종옥; 윤석훈; 고기원; 조영진; 홍정균; 김진주

doi:10.14770/jgsk.2016.52.4.389

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정종옥 (경상대학교) 윤석훈 (제주대학교) 고기원 (제주특별자치도개발공사) 조영진 (제주대학교) 홍정균 (제주대학교) 김진주 (경상대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제52권 제4호

발행연도: 2016.8

수록면: 389 - 403 (15page)

DOI: 10.14770/jgsk.2016.52.4.389

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제주도 화산암층 하부에 분포하는 U층의 광물 및 퇴적학적 특성을 제시하기 위하여 4개의 시추공으로부터 수집된 퇴적물 시료에 대해 입도 분석과 SEM, XRD를 이용한 광물조성을 분석하였다. 이와 함께 U층 상위의 서귀포층 퇴적물과의 비교를 위해서 시추공과 서귀포층 표식지 일부 노두로부터 채취된 시료에 대해서도 동일분석을 실시하였다. 입도분석 결과, U층 시료들은 니의 함량이 70% 이상인 니(mud) 혹은 사질 니(sandy mud)로 분류되며, 분급이 불량하고 층리와 같은 1차 퇴적구조가 관찰되지 않는 특징을 보인다. 이와는 대조적으로 시추공의 서귀포층 구간에서 채취된 시료들은 자갈 및 모래 함량이 80% 내외인 니질 모래(muddy sand) 혹은 역니질 모래(gravelly muddy sand)로 분류되며, 일부 시료에서는 화산기원 입자와 패각편이 육안으로 관찰된다. U층의 퇴적학적 특성은 오늘날 제주도 주변 외해역과 유사한 해파기저면보다 깊은 원안(offshore) 대륙붕환경에서 주로 퇴적되었음을 지시하는 것으로 해석된다. SEM과 XRD를 이용한 광물조성 분석결과, U층에서는 직접적인 화산기원 입자가 전혀 나타나지 않으며, 소량(5% 내외)의 스멕타이트가 포함되어 있다. 이에 비해 서귀포층 시추 시료에서는 현무암질 화산유리 입자와 함께 U층에서보다 3배 정도 높은 스멕타이트 함량비(15% 내외)를 보인다. 이와 같은 분석결과는 제주도 화산활동 이전에 형성된 U층과 초기 수성화산활동기의 지층인 서귀포층의 특성 차이를 잘 반영하는 것으로 해석된다. 하지만 또다른 비교 시료인 서귀포층 노두 시료에서는 화산활동을 지시하는 화산유리나 스멕타이트가 거의 나타나지 않는다. 따라서 화산유리의 존재유무와 스멕타이트의 함량만으로 U층과 서귀포층을 구분할 때는 신중을 기할 필요가 있다.

This study presents mineralogical and sedimentological characteristics of the U Formation, one of the sedimentary rock units underlying the volcanic strata in the Jeju Island. Sediment core samples from 4 boreholes were analyzed in terms of sediment texture and mineral composition by Microtrac, SEM (scanning electron microscope) and XRD (X-ray diffractometer). For the comparative study, additional samples from the overlying Seogwipo Formation (borehole and outcrop section) were also analyzed in same methods. Samples from the U Formation are sedimentologically classified as muds or sandy muds (>70% of mud) which are characterized by poor sorting and absence of primary sedimentary structures, whereas borehole samples of the Seogwipo Formation are coarser muddy sands or gravelly muddy sands (>80% of gravels and sands) with significant amounts of volcanic rock fragments and fossil shells. The overall sedimentological characteristics of the U Formation suggest the deposition in an offshore continental shelf environment most probably below fair-weather wave base, which is quite similar to present offshore setting around the Jeju Island. According to SEM and XRD analyses, the borehole samples of the U Formation is characterized by absence of volcanogenic materials and very low content (∼5%) of smectite, in contrast to those of the Seogwipo Formation showing much abundance of volcanic glasses and smectite (∼15%). These mineralogical characteristics very well correspond to the stratigraphic relationship between pre-volcanic U Formation and early-stage volcanic strata of the Seogwipo Formation. The samples from outcrop of the Seogwipo Formation are, however, unexpectedly much similar in mineralogical composition to those of the U Formation rather than borehole samples of the Seogwipo Formation. We suggest that presence (or absence) of volcanic materials and smectite content must be used very carefully when distinguishing the U and Seogwipo formations each other.

#제주도 #U층 #서귀포층 #입도조직 #점토광물 #정량X선회절분석 #Jeju Island #U Formation #Seogwipo Formation #grain-size texture #clay mineral #quantitative X-ray diffraction analysis

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[학술지(정기간행물)] - Ahn, K. S. / 1995 / A petrological and geochemical study of granites in the Cheju Island / Economic and Environmental Geology 28 : 513 ~ 518

[단행본] - Chamley, H. / 1989 / Clay Sedimentology / Springer Verlag : 623 ~

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[학술지(정기간행물)] - 조현구 / 2012 / 황해 남동 이질대 퇴적물의 점토광물분포 및 특성 / 한국광물학회지 25 (3) : 163 ~ 173

[학술지(정기간행물)] - Choi, J. Y. / 1998 / Distribution of clay minerals in the Korean Seas / Journal of Korean Earth Science Society 19 : 524 ~ 532

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