과학연구

우리 나라의 곡산지구에서 알려진 완족류조가비집적층

 2021.9.22.

위대한 수령 김일성동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《우리 나라 자연환경에 대한 과학적자료에 따라 리용할수 있는 온갖 조건들을 인민경제건설에 리용하며 자연부원개발사업을 널리 하여야만 우리의 인민경제를 비약적으로 발전시킬수 있습니다.》 (김일성전집》 제14권 487페지)

최근에 우리는 황해북도 곡산군 월양리일대에 분포된 씰루르기층에 대한 고생물학적연구를 심화시키는 과정에 우리 나라 씰루르기 바다생태환경을 복원하는데서 중요한 의의를 가지는 완족류조가비화석들의 집적층을 새로 발견하고 그것의 특징과 형성과정에 대하여 고찰하였다.

연구지역에서 씰루르기층은 곡산주층과 월양주층으로 이루어져있는데 곡산주층은 아래로부터 우로 가면서 암회색분사암, 분사질점판암, 니암, 암회색점토질층상석회암으로 이루어져있으며 약 55m정도의 두께를 가진다.

곡산주층우에 정합적으로 놓이는 월양주층은 잘 잇달리지 않는 약 0.5~4m두께의 니암, 흑색점판암의 사이층을 가지는 점토질층석회암, 고회질석회암으로 되여있으며 약 140.5m의 두께를 가진다.

완족류조가비집적층은 곡산군 월양리소재지에서 해포리로 넘어가는 큰굴산정점에 드러난 점토질층석회암층에 집중적으로 분포하며 그 두께는 약 0.7~3m정도이다.

조가비집적층의 특징을 보면 우선 주로 Pentamerus속에 속하는 완족류화석들로 이루어져있고 화석들은 모두 비교적 크며(1.5~7cm정도) 류사한 내부형태를 나타내고있다.(그림. 1, 2)

드문 경우에 산호화석들(Favosites, Mesofavosites)과 일부 해백합줄기화석들이 함께 알려지고있다. 그밖에 골뱅이류, 층공충류, 두족류를 비롯한 화석자료들은 집적층에서 거의나 발견되지 않는다.

연구지역에서 알려진 조가비화석층에서 완족류조가비들은 거의 대다수가 분리되였으며 일부 경우들에만 분리되지 않은것을 찾아볼수 있다. 분리되지 않은 일부 조가비들로부터 집적층을 이룬 완족류는 오목볼록형조가비를 가지고있었다는것을 알수 있다.(그림. 3)

또한 연구지역의 조가비집적층에서 완족류조가비들은 그 볼록방향이 많은 경우 우연적으로 배렬되여있다. 즉 어떤 조가비는 아래로 볼록하도록 퇴적되였고 어떤 조가비는 우로 볼록하도록 퇴적되였으며 일부는 수직 또는 경사방향으로 뚜렷한 방향성이 없이 집적되였다. 그러나 드문 경우에 층리면과 거의 수직인 침식면을 관찰해보면 아래방향으로 향하는 경향성이 나타나기도 한다.

전체적으로 볼때 연구지역에서 완족류조가비들은 류사한 형태구조적특징을 나타내며 거의 대부분이 분리되였고 어떤 환경학적요인에 의한 퇴적물교란과 바다물흐름의 영향으로 퇴적물속에 규칙성이 없이 집적되였다고 볼수 있다.(그림. 4, 5)

우리는 이상과 같은 특징들을 종합적으로 분석하여 완족류조가비집적층의 형성과정에 대하여 고찰하였다.

퇴적물속에서 완족류(또는 조개류)조가비들의 결합 및 분리상태는 조가비집적층이 토착성조합의 산물인가 또는 이지성조합의 산물인가를 평가하는 중요한 징표로 된다. 바다바닥에서 고착살이를 진행하는 완족류나 조개류들은 환경변화에 대하여 매우 민감하게 반응하며 그것들의 화석보존상태는 그 환경변화를 잘 반영하고있다. 특히 두 조가비들이 련결된 상태에서 보존되였는가 또는 개개의 조가비들로 나타나는가 하는것은 바다바닥에 영향을 준 수동력학적요인으로 인한 조가비들의 이동기구를 나타낸다.

조가비들의 아래방향볼록상태는 폭풍파도나 해류의 영향으로 인한 바다속 물흐름이나 물기둥의 작용으로 조가비들이 부유상태에 놓였다가 다시 재퇴적되면서 나타난다. 그리고 조가비들의 웃방향볼록상태는 폭풍파도나 해류의 영향으로 조가비들이 바닥에서 굴러다니다가 다시 재퇴적되면서 나타난다.

연구된 자료에 의하면 해안가로부터 대륙붕구역으로 가면서 바다물결이나 파도가 바다바닥에 주는 영향이 점차 작아지게 되며 약 30~60m구간은 폭풍사건과 같은 큰 규모의 파도활동의 영향까지 미치는 구간으로 되고있다.

연구지역에서 알려진 조가비집적층에서 완족류조가비들의 일련의 특징(대부분 조가비들이 분리되였고 일부 아래방향으로 볼록한 특징 등)은 그것들이 당시 바다에서 살면서 폭풍파도의 영향으로 쉽게 상처를 입고 죽었으며 그후 물흐름을 따라 짧은 거리를 굴러서 이동하여 다른 고착살이류형들의 서식지를 침범하였거나 재퇴적되였다는것을 보여주고있다. 특히 집적층을 이루고있는Pentamerus조가비들은 비교적 크며 조가비화석층에서 일부 아래방향볼록특징이 나타나므로 조가비들은 주로 굴음방식으로 이동하였다고 볼수 있다. 그러나 일부 집적층내에는 크기가 1.5~2.7cm정도의 조가비들이 집중적으로 분포하며 아래방향방향성도 나타난다. 이것은 센 바다물흐름의 영향으로 가벼운 조가비들이 일부 부유상태에 놓이여 흩날리였을수 있다는 가능성도 제기하고있다.

또한 큰굴산정점에 드러난 자름면에서 완족류조가비들은 산호, 해백합, 층공충 등이 무리를 이룬 생물퇴적층과 뚜렷한 경계를 이루고있다.

이러한 독특한 퇴적상변화와 뚜렷한 경계는 완족류조가비들의 이동과 재퇴적을 보여주고있으며 퇴적물조성에서의 류사성은 매우 짧은 이동거리와 파도에 의한 퇴적물교란을 뚜렷이 보여주고있다.

이상의 내용을 종합해보면 연구지역에서 씰루르기 웬록크세에 폭풍파도활동이 강화되였으며 그로 인하여 바다생태환경이 변화되고 재퇴적활동이 활발히 진행되였다는것을 알수 있다.

완족류조가비화석과 그것들의 집적층
그림. 연구지역에서 알려진 완족류조가비화석과 그것들의 집적층

(1, 2-분리된 완족류조가비의 내부구조와 외부구조, 3-분리되지 않은 완족류조가비의 자름면, 4, 5-완족류조가비화석층의 각이한 침식자름면)

이상의 내용은 잡지 《地学前缘》(2018, 25, 4)에 《朝鲜半岛中部的志留系特征及其地质意义》 (http://www.earthsciencefrontiers.net.cn) 의 제목으로 발표되였다.