퇴적물과 퇴적구조

퇴적물과 퇴적구조

 

퇴적물의 특성

하구 퇴적물은 해안을 따라서 저지대 (topographic low)에 위치하며, 이 지역은 하천(river) 또는 빙하(glaciers) 또는 지각 변동(tectonic)에 의해서 형성된 곳이다. 이 지대에서는 하천 또는 해양 기원 (riverine marine origin)을 수용한다. 이에 따라서 다음 세 가지 분류 정의한다.

 

1. positive filled basin : 하천 기원 부유 퇴적물과 생물성 요인의 퇴적물이 주로 길게 분포
2. inverse filled basin : 반대로 해양에서 유입된 퇴적물이 분포
3. neutral filled basin : 해안의 침식으로 분지 퇴적물(basin sediment) 재분배되고 분지의 부피(volume)에는 변화가 없는 곳.

 

퇴적 암상(sedimentary lithofacies)은 가장 큰 하구가 폭 25 ~ 50km, 길이 300km를 넘지 않는다. 이런 공간 내에 퇴적된 퇴적 암상의 특징은 침강(submergence) 그리고 해침(transgression)과 연관지어진다. 이는 Walthers Law를 적용함으로써 쉽게 이해할 수 있다. 퇴적물 기원(source)에 관계없이 암상의 축방향 순위 (axial sequence)는 다음과 같다.

 

1. 하구성 하천(estuarine fluvial)
2. 하구성 (estuarine)
3. 하구성 해양(estuarine marine)

 

해침 환경 (transgressive environment)의 수직적 순위 (하부에서 상부)와 비슷하다. 퇴적 암상(sedimentary lithofacies)은 역학적 작용에 좌우된다. 파랑과 조석처럼 단기간 작용과 해수면 상승비와 같은 장기간 작용이 그것이다. 또한 유용 퇴적물의 양과 특성이 좌우한다.

 

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퇴적 구조(sedimentary structure)

퇴적시기와 퇴적환경에 따라 좌우되는데, 특히 색깔(color)이 다양하게 나타난다. 황화철(Fes.nH2O)에 의해서 영향을 받은 것은 검정색 하구 퇴적물이며 환원 상(reducing condition) 하에서 갈색 또는 회색 같은 밝은 색깔이 자주 나타난다. 이상태는 퇴적물 물 교호면(sediment-water interface) 근처의 상부 세립질 입자들에서 지배적이다. 반면에 환원 상태는 교호면 하부 적은 거리에서 통상 이루어진다. 색깔 띠(color banding)는 현재 존재하지만 지질학적 기록이 보전되지 못하고 변성작용에 의하여 발견됐을지 모른다.

 

세립 - 조립 (fine and coarse) 질이 교대로 나타나는 평형 층리화(parallel lamination)는 저(低)에너지 하구 퇴적물에서 확실하다. 특히 저서 생물이나 생물교란 작용(benthic fauna and bioturbation)이 없는 심해 산소 고갈 지역에서 나타난다. 층리화(lamination)는 역시 고(高)에너지 퇴적물(정상 주기 조석 작용 같은 것)에서 발생한다. 1 ~ 10cm 세립 퇴적물은 silt와 clay의 단조로운 순서를 통해서 산발적으로 나타난다. 이는 lenticular 층으로 나타난다. 이것은 해류에 의한 모래의 재활동과 동집화의 산물이다. 사층리 (cross-stratification)는 드물게 보존되고 때때로 scour-and-fill 구조가 나타난다.

 

생물성 요인의 조개와 식물 조각들은 통상적이다. Moore와 Scruton(1975)에 의해서 하구와 해안에서 존재하는 퇴적 구조 종류의 개념적 요약을 보여준 내용이 제시되었다. 1차적 퇴적 구조(primary structure)는 파랑, 해류, 화학작용뿐만 아니라 유기물의 활동성에 의해서 야기된 것이다.

 

이들에 의하여 형성 환경(environment of formation)과 퇴적 구조와 연관지어 다음과 같은 3가지 요소가 중요한 역할을 하게 됨이 확인되었다.

 

1. 퇴적 기원 (sediment source)
2. 1차적 퇴적 작용과 2차적 변성 강도(primary sedimentation and secondary alteration intensity)
3. 퇴적율(sedimentation rate)

 

하구 퇴적 환경(estuarine depositional environment)은 담수와 해수(sea Water)와의 물리적, 화학적, 생물학적으로 복잡한 작용에 의해서 나타난다. 하천에서 운반되는 퇴적물의 양과 성분은 하구에서의 퇴적 현상을 좌우하며 해양으로부터의 파랑뿐만 아니라 주기적인 조석 작용은 하구의 환경을 좌우한다. 이와 같이 많은 다양성(diversity)과 변수(variability) 때문에 하구는 퇴적학적 연구에 독특한 기회를 제공해 주는 반면 해결해야 할 문제점이 복잡하게 남아 있다.