연안퇴적환경 - 하구(estuary)

연안퇴적 환경  - 하구(estuary)

 

정의와 분류

해수(salt water)와 담수(fresh water)가 서로 작용하는 지역은 하천 삼각주(river delta) 같은 여러 가지 형태의 지형을 나타낸다. 하천 입구(river mouth)의 주변은 고대문명의 발상지이며 귀중한 농경지로서 많은 학자들 사이에 관심을 일으켰다. 이 같은 연안환경은 담수와 해수가 만나는 주변에서 하천 유입량(river discharge), 조석(tide), 파랑(wave) 등에 의해서 여러 가지 형태의 하구(estuary)를 나타낸다. 이 하구의 정의는 지형학적 또는 해양학적 용어로 정의할 수 있다.

 

지형학적 용어로는 조석 상승에 의해 최대 한계까지 멀리있는 하천계곡에 이를 수 있는 바다의 입구(inlet of the sea)라고 하였다(Fairbridge, 1980). 해양학적 용어로 해수(sea Water)가 육지 분지(land drainage)에서 유입되어 담수(fresh water) 와 섞이고 외해(open sea)와 자유롭게 연결되는 반 폐쇄형(semi sea enclosed) 연안수괴라고 정의하였다(Pritchard, 1967). 

역학적 상태이고 또한 Fairbridge 분류는 짧고 일시적인 영향을 인식했을지라도 해수면 상승과 기온변화 같은 장시간(long-time) 작용을 뚜렷하게 고려한 것이다. 두번째는 하구의 육지 방향 한계의 정의 문제이다. 전자는 육지 방향 한계를 물리적 특성(조석 영향 한계)으로 하였고 후자는 화학적 관점 (염분도)에서 한계를 설정하였다. 보다 간단한 분류로는 조석차(tidal ranges)에 의하여 연안을 분류의 결과(Davies,1973; Hayes, 1975)를 하구에 연관지었다. 2m 이하를 소조차, 2~4m중조차, 4m 이상을 대조차 연안 및 하구로서 소조차는 걸프만 해안, 대조차는 유럽의 해안선이 통상적이다. 대표적으로 소조차 하구는 Chesapeak만, 대조차 하구는 Gironde강 하구를 들 수 있다.

 

하구의 진화

하구는 연안만(costal embayments)이나 하천계곡(river valley)이 최근 해양침강(submergence)에 의하여 침수되거나 재생된 곳에서 가장 잘 형성된다. 현재 하구는 15,000년전 시작된 후빙기 (deglaciation) 동안에 해수면 상승에 의해 이루어졌다. 해수면은 100 ~130m 수심의 대륙붕에서 현재의 위치까지 상승하였다.

한번 형성된 하구는 많은 퇴적물을 집적시킨다. 홀로세(Holocene) 동안 해수면 상승과 하구 진화에 대해선 프랑스의 Gironde 하구에서 연대 측정 (dating), 고 지리학적(paleogeographic) 해석, 역사도(historic charts)를 통해서 많은 결과를 얻었다.

현재의 하구 위치에서 퇴적물 공급(sediment supply), 하천 흐름(river flow), 기온 변화 (climate change), 빙하에 의한 해수면 상승(eustatic sea level rise)등과 대응하여 암석상(lithofacies)의 순위를 얻었다. 단계별로 보면, 18,000년 전 이 하구는 석회석 (limestone) 저변으로 계곡(valley)이 있고 자갈(gravel)과 같은 퇴적물이 대륙붕에 분포하였다. 그 후 다음과 같은 4단계로 진화됐다.

 

 

제1단계 : 18,000~10,000년 전 : 해수면 상승(120~50m). 대륙붕을 지나 빠른 해침(그림 9-4A) 비교적 조립질 sand와 gravel의 집적. 

제2단계 : 10,000~6,000년 전 : 해수면 상승(50~10m), 해수면 상승은 하천 기저면 (based-level)을 끌어올리고 경사 감소 하천 위 경쟁력 감소. 

 

제3단계 : 6,000~1,000년 전 : 해수면이 보다 느리게 상승(10~ 0m), 현재 위치에서 하천 계곡의 홍수와 하구의 형성(그림 9-4C), 해양 2%의 sand가 연안류에 따라 육지 방향으로 유입(거의 현재의 위치).

 

제 4단계 : 1,000년 전 ~ 현재 : 현 수준에서 안정된 해수면.