제주학 아카이브

이화여자대학교 교육대학원 석사학위 논문

본 연구는 신생대 후기 해성층인 서귀포층과 신양리층에서 채취한 연체동물 화석의 광물결정구조와 화학특성을 조사하고, 탄소 및 산소 안정동위원소성분 분석을 통해 지층의 퇴적 당시 고환경을 추정하기 위하여 수행되었다.서귀포층에서 산출된 연체동물 화석 중 Mercenaria stimpsoni, Glycymeris rotunda, Turritella saishiuensis 등을 제외한 대부분의 패류화석은 방해석 각으로 구성되어 있다. 그러나 신양리층에서 산출된 연체동물 화석의 각은 모두 아라고나이트로 구성되어 있다.서귀포층에서 산출된 연체동물 화석 중 아라고나이트 각은 방해석 각에 비하여 Sr 함량이 높고, Mg과 Mn 함량은 낮다. 그리고 아라고나이트 각은 Sr 함량의 범위가 넓고, 방해석 각은 Mg과 Mn 함량의 범위가 넓다. 이는 서귀포층의 퇴적 후 속성작용시 해수 등에 의한 변질의 영향으로 해석된다. 그리고 신양리층에서 산출되는 아라고나이트 각은 Sr 함량이 높고 변화폭이 크며, Mg과 Mn 함량은 낮고 변화폭이 큰 편이다. 이는 신양리층이 속성작용을 받은 동안 화학적으로 변질되었을 가능성을 암시한다.서귀포층에서 산출된 연체동물 화석의 탄소 동위원소성분(δ^(13)C)은 -1.9‰∼+2.3‰(평균 +0.8‰), 산소 동위원소성분(δ^(18)O)은 -0.4‰∼+1.8‰(평균 +0.8‰) 범위를 갖는다. Friedman and O'Neil(1977)의 동위원소 분별식을 이용하여 계산한 서귀포층 퇴적 당시 고해수의 온도는 14.4℃∼19.6℃이다. 이는 서귀포층 퇴적 당시 해수의 온도가 현재 서귀포 부근의 해수 표면 온도(14.9℃∼25.5℃)보다 낮은 한류 환경이 지배적이었던 것으로 추정되며, 한류성종 화석들이 다수 산출된 고생태학적 결과가 이를 뒷받침하여 준다.신양리층에서 산출된 연체동물의 탄소 동위원소성분(δ^(13)C)은 +0.3‰∼12.5‰(평균 +1.7‰), 산소 동위원소성분(δ^(18)O)은 -1.7‰∼-0.2‰(평균 -0.6‰) 범위를 갖는다. Grossman and Ku(1986)의 동위원소 분별식을 이용하여 추정한 신양리층 퇴적 당시 고해수의 온도는 24.6℃∼30.3℃로 현재 신양리 부근의 해수 표면 온도(14.1℃∼23.2℃)보다 높다. 이는 신양리층이 퇴적될 당시 현재보다 수온이 높은 난류성 해류 환경이 지배적이었던 것으로 해석되며 초미화석의 고생태학적 연구에서 얻어진 결과와도 일치한다.