지각운동에 의한 해수면 변동

지각운동에 의한 해수면 변동

해수면과 퇴물

해수면 변동은 원생대(Phanerozoic) 모든 시기를 통해 일어났다. 빙하가 존재하지 않을 때에도 역시 존재했다. 현재의 해저면에 관하여 쥬라기 이래 변동이 관심거리이다. 특히 이 변동들은 수동형 대륙연변부(passive continental margins)에서 두꺼운 퇴적층은 경제적 측면에서 많이 연구되었다. 연변부가 계속적으로 다서 침강할 때, 해안 퇴적물은 상당한 두께에 이른다 (단, 퇴적물 공급이 침강과 보조를 맞추고 퇴적물 잔해는 해수면에 남는다는 조건에서), 제3기의 사질해빈 퇴적물이 북서 멕시코만에 1,500m까지 다다르고 최대 40km 폭(width)에 길이 (length)가 수 백킬로미터에 다다른다. 경제지질학에서 모래의 중요성은 공극률, 투수성이다. 이 집단은 많은 양의 물과 가스, 석유를 함유하고 내보낼 수도 있다. 이러한 이유로서 연안 사질조직체의 기원, 규모 그리고 성질은 석유지질학자 뿐만 아니라 해양지질학자에 의해서도 많은 주목을 받아왔다.

육상연변부, 심해저에서 해상퇴적물의 순위를 해석하기 위해 경제적 이유에서 뿐만 아니라 지난 1억5천만년 동안에 해수면이 어떻게 변동됐는가를 알고자 한다. 이 지질시대에서 해수면 변화는 빙하의 성질과 붕괴로 형성되지 못하기 때문에 이 변화는 해수의 동위원소 성분에 나타나지 않는다. 그러므로, 앞서 제시한 방법으로 유공충의 동위원소성분으로는 이들을 발견할 수 없다. 그러면 이 같은 변동을 어떻게 측정할 수 있는가?

 

해수면 변화의 재현

지진파 횡단탐사 (seismic profiling)에 의한 대륙연변부의 집중적으로 넓은 곳의 탐사 자료는 아주 다른 대양저 연변부의 퇴적물더미 (sediment stacking) 양상과 아주 유사하다는 사실에 이르게 되었다. 이에 따라서 이들이 넓은 해수면변화에 기인됐을 것이라 추측하였다. 이 가정을 이용한다면 지진파 반사 자료에서 인식된 것처럼 퇴적층의 지형(geometry)으로부터 해수면 변동을 유도해내는 방법을 개발하였다.

 

기본적인 생각은 다음과 같다.

 

1. 해수면의 상대적 상승동안 (해침,transgression)에 퇴적물은 천해로 확장되어 갔다.

 

2. 이들이 형성됨에 따라서 넓어졌다. 해수면의 하강(regression) 동안에는 반대현상이 생겼다.

3. 침식은 대륙붕 위에 발생하고 물론 시간적 간극(hiatus)을 보인다. 해퇴과정은 잘 설명되지 못했고 마치 빠르게 나타나는 것처럼 보인다. 前後변동이 매우 갑자기 나타나고 movie-film으로부터 한 단면을 자르는 것처럼 나타난다. 해수면의 고, 저 동안 퇴적양상은 그림 13-8에 보여준다. 퇴적물 집단은 저위도로 가는 동안 보다 수심이 깊은 곳으로 움직이고 그 지형은 따라서 변화한다. 확실한 해수면 주기의 형성은 퇴적물 더미의 변화하는 지형에 기반을 두었다.

 

해수면 하강은 침식(또는 비퇴적)에 의한 Hiatus의 존재에 의하여 일정한 사건으로 나타난다. 해수면이 갑자기 떨어지는 동안, 일정하게 그렇게 나타날 수가 없다. 이것이 대륙연변부 퇴적물의 지진파 층서의 대비(correlation)를 위한 유용한 도구이다. 해수면 변화의 커브가 넓은 해수면 변화를 어느 정도 나타내는지는 알려져 있지 않다. 문제는 퇴적물 공급 비율(rate of sediment supply)이 퇴적물집단의 지형을 좌우하는데 중요한 역할을 한다.
아른 관점은 연변부의 침강비율(rate of sinking)을 고려해야 한다.

해수면은 후기 백악기 (latest cretaceous)이래로 계속적으로 하강하고 단지 하강비율(rate of falling)을 달리한다. 느리게 하강할 때, 수동적 침강 연변부는 그것을 초과한다. 그래서 해침순위 (transgressive sequence)에 따라서 집적된다. 해수면이 빨리 하강할 때, 수동적 연변부는 계속 유지하지 못하고 결과는 해퇴 (regression)의 양상을 보인다.