집안 일대의 지질
(3) 집안 일대의 지질
집안 일대의 지질은 선캠브리아(Precambrian) 시대의 변성암류, 하부고생대(Lower Paleozoic:Cambro－Ordovician)의 퇴적암증, 그리고, 백악기 안산암, 퇴적암과 이에 협재된 중~산성 화산암, 섬록암, 흑운모 화강암, 화강반암, 정동 알칼리장석 화강암과 하안단구 퇴적층과 충적층으로 구성된다(그림 50).
원생누대의 변성암류(變成岩類)인 사장석 각섬암의 변성화산암, 흑연대리암과 석영－장석질 변성퇴적암과 미그마타이트 등이 분포하고 있으며, 집안 지역 변성암류의 연령은 14.5억년~9.50억년 전으로 보고되어 있다(그림 51).
이들 변성암을 부정합(不整合)으로 덮고 있는 하부 고생대의 셰일, 사질 세일, 실트스톤, 니회암, 석회암층(limestone)이 분포한다. 석회암은 층상 석회암, 각력상 석회암, 결정질 석회암 등이 호층을 이루며(그림 52), 하부의 니질암에는 삼엽충(Redlichia sp.)을 함유한다.
상기 암층을 관입해 있는 쥬라기 화강암류는 섬장암과 흑운모 화강암으로 구성되며, 백악기 화산암과 퇴적암에 의하여 덮힌다.
백악기 화산암과 퇴적암층은 과거 쥬라紀末(Late Jurassic) 또는 백악기初(Early Cretaceous)의 육성 퇴적암과 화산암으로 기재되었으나, 최근 전기 백악기의 지층으로 수정되었으며, 이들은 하부 로부터 안산암질 암(각섬석 안산암, 현무암질 안산 암과 안산암질 각력암), 중~산성 화산암(안산반암, 데사이트질 결정질 응회암, 데사이트와 유문암)과 이를 덮는 사암, 세일, 탄질 세일, 그 상부의 자색 응회질 미사암, 셰일, 안산암, 최상부의 안산암, 데사이트 및 자색 미사암의 호층으로 구성된다(그림 53와 54).
오녀봉 아래, 하천을 가로지르는 다리 부근에서는 중성 화산암(안산암질암 : N20°E방향의 절리발달)이 분포하고 있으며, 심하게 열변질(熱變質)을 받았다. 이는 후기에 관입한 세립질－중립질 정동 연한 분홍색 알칼리장석 화강암이 관입하면서 열변질을 준 것으로 해석된다. 그리고, 집안의 동북쪽으로 압록강을 따라 약 30km 지점의 운봉－양민 지역의 압록강 강변 양안 일대에 광개토왕비에 사용된 암석과 암상이 거의 같은, 기공이 많은 안산암질 또는 석영안산암질 래필리 용결 응회암이 분포되어 있음을 확인하였다(그림 55와 56).
이들 화산암류와 퇴적암류를 천처 관입암상인 세립질의 정동을 갖는 알칼리長石 미문상 화강암 (fine grained miarolitic granophyre)과 화강반암이 광범위하게 분포되어 있다(그림 57과 58). 특히 환도산성(丸都山城)일대에는 앞서 기술한 천처(淺處) 관입 암상(貫入岩狀)인 세립질(細粒質)－중립질(中粒質)의 정동(晶洞)을 갖는 미문상 알칼리장석 화강암이 광범위하게 분포되어 있으며, 그 외 이 세립질의 정동을 갖는 미문상 알칼리長石 화강암을 관입한 거의 동시기의 홍색 화강반암(97Ma), 연분 홍색 치밀한 알칼리장석 규장암맥 등이 광범위하게 분포되어 있다.
그리고 이들 화강암질 암석이 정치된 이후에, 북동－남서방향의 주향이동 단층작용에 의하여 단열대가 발달된 것으로 해석된다. 이와 같이 북동－남서방향의 단열대가 발달됨으로써 압록강 주변에는 대규모 파쇄대가 발달되었으며, 따라서 대부분의 암석들이 잘게 부서져서 산록 아래에 돌서렁을 이루고 있으며, 하상에는 왕자갈, 자갈, 잔자갈 등이 풍부하게 발달되어 있다.
노령산 오녀봉 일대에는 고구려시대의 古채석장이 있다. 이 채석장은 분홍색 세립질 또는 중립질 정동 알칼리장석 화강암이 분포되어 있으며, 수직 및 수평 절리가 잘 발달되어 있으며, 그 절리의 밀도가 1개／1m－2m정도로 발달되어 있어서, 구조지질학적으로 이 화강암이 큰 규모의 암괴로 떨어질 가능성이 컸으며, 실제로 이 채석장 주위에는 2~3m × 5~6m × 1~2m의 큰 암괴들을 여기저기에서 볼 수 있다.
압록강 강변을 따라 고하천의 하안단구가 발달하며, 현 하도를 따라 충적층이 발달한다.
이 지역에 분포하는 암석의 지질 계통표를 간단히 정리하면 다음과 같고 (표 1), 고구려 유적과 관련된 주요 암석에 대한 야외 및 실내 연구결과는 다음과 같다.
[그림 50] 집안 일대의 지질도
- Pt: 원생누대의 변성암류, Є－Or: 하부 고생대 퇴적암(석회암), Jdi:쥬라기 섬록암, Jgb: 쥬라기 흑운모 화강암, Kan: 백악기 안산암, Kav: 백악기 산성 화산암 및 퇴적암, Kmgr: 백악기 알칼리장석 화강암, Kgp: 백악기 화강반암, Q3: 하안단구 퇴적층, Q4: 층적층
- Pt: 원생누대의 변성암류, Є－Or: 하부 고생대 퇴적암(석회암), Jdi:쥬라기 섬록암, Jgb: 쥬라기 흑운모 화강암, Kan: 백악기 안산암, Kav: 백악기 산성 화산암 및 퇴적암, Kmgr: 백악기 알칼리장석 화강암, Kgp: 백악기 화강반암, Q3: 하안단구 퇴적층, Q4: 층적층
이들 변성암을 부정합(不整合)으로 덮고 있는 하부 고생대의 셰일, 사질 세일, 실트스톤, 니회암, 석회암층(limestone)이 분포한다. 석회암은 층상 석회암, 각력상 석회암, 결정질 석회암 등이 호층을 이루며(그림 52), 하부의 니질암에는 삼엽충(Redlichia sp.)을 함유한다.
[그림 51] 압록강 주변에 발달하는 하부 고생대 석회암층의 노두
[그림 52] 상활룡진과 하활룡진 일대에 분포하는 선캠브리아 시대의 편암 파쇄대와 단층들
백악기 화산암과 퇴적암층은 과거 쥬라紀末(Late Jurassic) 또는 백악기初(Early Cretaceous)의 육성 퇴적암과 화산암으로 기재되었으나, 최근 전기 백악기의 지층으로 수정되었으며, 이들은 하부 로부터 안산암질 암(각섬석 안산암, 현무암질 안산 암과 안산암질 각력암), 중~산성 화산암(안산반암, 데사이트질 결정질 응회암, 데사이트와 유문암)과 이를 덮는 사암, 세일, 탄질 세일, 그 상부의 자색 응회질 미사암, 셰일, 안산암, 최상부의 안산암, 데사이트 및 자색 미사암의 호층으로 구성된다(그림 53와 54).
[그림 53] 집안 남쪽 상활룡진 가는 도로변의 백악기 퇴적암층 노두
- 역암과 자색 셰일, 사암이 호층으로 이루고 있으며, 압록강을 따라 발달된 단층작용으로 지층의 경사가 급변한다.
- 역암과 자색 셰일, 사암이 호층으로 이루고 있으며, 압록강을 따라 발달된 단층작용으로 지층의 경사가 급변한다.
[그림 54] 그림 35의 노두에서 근접촬영한 백악기 역암의 사진
[그림 55] 운봉댐 북부 양민촌 지역의 래필리 용결 응회암의 노두 사진
[그림 56] 래필리 용결 응회암의 근접 사진
[그림 57] 홍색 알칼리장석 화강암에 수평/수직절리면이 발달한 노두
[그림 58] 백악기 화강반암의 전형적인 반상조직
노령산 오녀봉 일대에는 고구려시대의 古채석장이 있다. 이 채석장은 분홍색 세립질 또는 중립질 정동 알칼리장석 화강암이 분포되어 있으며, 수직 및 수평 절리가 잘 발달되어 있으며, 그 절리의 밀도가 1개／1m－2m정도로 발달되어 있어서, 구조지질학적으로 이 화강암이 큰 규모의 암괴로 떨어질 가능성이 컸으며, 실제로 이 채석장 주위에는 2~3m × 5~6m × 1~2m의 큰 암괴들을 여기저기에서 볼 수 있다.
압록강 강변을 따라 고하천의 하안단구가 발달하며, 현 하도를 따라 충적층이 발달한다.
이 지역에 분포하는 암석의 지질 계통표를 간단히 정리하면 다음과 같고 (표 1), 고구려 유적과 관련된 주요 암석에 대한 야외 및 실내 연구결과는 다음과 같다.
[표 1] 집안 일대의 지질계통표
| 白堊紀 | 충적층 | 하안단구 퇴적층, 충적층 |
| ~부정합~ | ||
| 화강암류 | 정동 알칼리장석 화강암, 화강반암 | |
| －관입－ | ||
| 화산암류 | 암록색 안산암질－석영안산암질 래필리 용결 응회암, 안산암 | |
| －관입 및 분출－ | ||
| 퇴적암류 | 적자색 역암, 사암, 이암, 셰일 | |
| －분출－ | 안산암질 암 | |
| 쥬라기 | 화강암류 | 섬장암, 흑운모 화강암 |
| －관임－ | ||
| 하부 고생대 | 퇴적암류 | 암회색 석회암류, 이암 |
| ~부정합~ | ||
| 선캠브리아기 | 변성 퇴적암류 | 반상변정 편마암, 편암, 규암, 각섬암 |
