Lacustrine deposits of the Miryang Sub-basin in the southern Gyeongsang Basin, Korea: Occurrences, stratigraphic changes, and paleoenvironmental implications

백인성; 김현주; 박정규; 김영석

doi:10.14770/jgsk.2023.003

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자료유형: 학술저널

저자정보: 백인성 (부경대학교) 김현주 (부경대학교) 박정규 (부경대학교) 김영석 (부경대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제59권 제1호

발행연도: 2023.3

수록면: 131 - 157 (27page)

DOI: 10.14770/jgsk.2023.003

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경상분지 남부의 밀양소분지에 발달된 호성퇴적층들을 대상으로, 퇴적상, 화석상, 고토양, 층서 등에 대한 통합적인 분석이 이루어졌다. 밀양소분지에서의 분지 규모의 호수는 일차적으로 경상분지 발달 초기의 변환인장 운동에 의한 침강으로부터 형성된 것으로 여겨지며, 이후 구조적 요인과 함께 기후와 하천 발달 등 여러 요인에 의해 다양한 유형의 호수가 밀양소분지에 발달하였다 - 하성기원의 범람원 호수(낙동층, 하산동층, 함안층). 우각호(하산동층), 담수호(진주층), 염호(함안층, 진동층, 유천층군), 다년호(하산동층, 진주층), 간헐호(함안층, 진동층), 균형충전 호수(하산동층, 진주층), 미충전 호수(진동층, 유천층군) 등. 밀양소분지 호수 유형의 층서적 변화는 경상분지 발달과정에서의 기후변화의 특성을 반영한다: 하부층으로부터 습윤(낙동층) → 건조(하산동층) → 습윤에서 건조(진주층) → 건조(함안층과 진동층 및 유천층군 지층). 이와 같은 밀양소분지 호수 유형의 층서에 따른 기후적 변화 특성은 경상분지 발달과정에서의 산악효과의 증가에 따른 것으로 해석된다. 함안층과 진동층에 발달한 증발암광물 및 건조기후와 관련된 여러 퇴적구조는 퇴적 당시 건조한 기후가 우세하였음을 지시하며, 이 시기에 발달한 경상분지 내 호수의 중앙에는 증발암층이 일정 규모로 퇴적되었을 것으로 추정된다. 한편, 공룡을 비롯한 척추동물 발자국화석들이 진주층 상부와 함안층 및 진동층의 호성퇴적층에 집중되어 산출하는 특성은 건조한 시기에 척추동물들의 호수 이용이 보다 활발히 이루어지고, 발자국의 보존 확률 또한 상대적으로 높은 데에 기인한 것으로 해석된다. 밀양소분지 내 호수의 전반적인 퇴적기록과 고환경 및 층서적 변화 특성은 백악기 동아시아 지역에서의 기후변화 및 한반도 동남부에서의 조구조운동 특성과 부합하며, 함안층과 진동층에서의 염호 발달은 경상분지 중심부가 해수면 아래에 놓였을 가능성을 시사한다.

Lacustrine deposits of the Miryang Sub-basin in the southern Gyeongsang Basin, Korea, were synthetically analyzed based on the sedimentary facies, fossil occurrences, paleosols, and stratigraphy. It is deemed that lake basin in the Miryang Sub-basin was initially formed by the depression due to transtensional movements in the early stage of the Gyeongsang Basin development. Subsequently, diverse lake types were formed in the Miryang Sub-basin by the temporal changes of climatic condition and fluvial processes, together with the tectonic movements: floodplain lakes (Nakdong, Hasandong, and Haman formations), ox-bow lakes (Hasandong Formation), fresh water lakes (Jinju Formation), saline lakes (Haman and Jindong formations, and Yucheon Group), perennial lakes (Hasandong and Jinju formations), ephemeral lakes (Haman and Jindong formations), balance-filled lake (Hasandong and Jinju formations), and underfilled lake (Jindong Formation and Yucheon Group). The stratigraphic changes of lake types in the Miryang Sub-basin reflect the tempo-spatial changes of paleoclimatic condition during the sedimentation: in stratigraphically ascending order, humid (Nakdong Formation) →􀀁 arid (Hasandong Formation) →􀀁humid to arid (Jinju Formation) →􀀁arid (Haman and Jindong formations, and Yucheon Group). It is interpreted that these climatic changes resulted from a progressive increase in orographic effect. Common occurrence of the evaporite minerals in the Haman and Jindong formations suggest the development of saline lakes under arid climatic conditions, and it is expected that significant amounts of evaporites were accumulated in the depocenter of the lake. This suggests that the depocenter of the Gyeongsang Basin could have been below sea level. The frequent occurrences of vertebrate tracks in the lacustrine deposits of the upper part of the Jinju Formation and Haman and Jindong formations might have been attributed to that lake exploitation by vertebrates became more active and preservation potential of the tracks increased during drying periods. Overall stratigraphic changes of the Miryang Sub-basin lakes in the sedimentary records and paleoenvironments are correspondent with the paleoclimate changes and the tectonic movements in eastern Asia region during the Cretaceous.

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