암석의 상반과 하반: 지질학적 분류와 구분 방식

1. 요약

• 이 리포트는 암석의 상반과 하반을 구분하는 방법에 대한 지질학적 관점을 제공합니다. 상반(Hanging Wall)과 하반(Foot Wall)의 정의와 구분 방법, 실제 예시를 통해 암석 구조의 이해를 돕고자 하며, 상동광산을 사례로 지질학적 구조와 광화작용 등을 분석합니다. 상반은 상부에 위치한 암석층을, 하반은 하부에 위치한 암석층을 의미하며, 지층의 경사와 광화작용이 이들의 구분에 중요한 역할을 합니다. 상동광산의 지질 구조와 광화작용을 통해 상반과 하반의 특징을 상세히 설명하고, 실제 사례를 통해 이해를 돕습니다.

2. 상반과 하반의 정의

• 2-1. 상반(Hanging Wall)의 의미

• 상반(Hanging Wall)은 광체의 상부에 위치한 암석층을 의미합니다. 상반은 일반적으로 지층 구조에서 주향이 동-서 방향이며, 경사는 15°에서 30°의 범위를 가지며, 연장은 약 1.3~1.5km입니다. 상반 광체는 상부의 묘봉층을 덮고 있는 풍촌 석회암층과 함께 두께가 약 5~30m로 다양합니다. 이 지역에서는 석영-흑운모대, 각섬석대, 투휘석-석류석대 등 다양한 광화작용이 관찰됩니다.

• 2-2. 하반(Foot Wall)의 의미

• 하반(Foot Wall)은 광체의 하부에 위치한 암석층을 나타내며, 주로 여러 개의 층으로 구분됩니다. 하반-1(메인 하부) 및 F2, F3으로 나뉘며, 본 광체(Main)의 약 35~40m 하부에 1m 내외의 두께로 존재합니다. 하반의 연대 측정 결과, 이는 후기 백악기(81.2~84.0Ma)와 일치하며 지질학적으로 상동광상의 광화작용에 영향을 미쳤습니다. 하반 구조는 상반 광체의 중심부를 제외하고 본 광체 및 하반 광체에 크게 관련되어 있으며, 광화작용이 진행된 지층에서의 석영 맥이 집중적으로 존재하고 있습니다.

3. 암석의 상반과 하반 구분 방법

• 3-1. 지층의 경사

• 지층의 경사는 암석의 상반(Hanging Wall)과 하반(Foot Wall)을 구분하는 중요한 기준이 됩니다. 상동광산에서는 주향이 동-서 방향이며, 지층의 경사는 15°에서 30°까지 다양하게 나타나며, 경사 방향으로의 연장은 1.3km에서 1.5km에 이릅니다. 이러한 경사는 암석의 위치와 구조를 파악하는 데 도움이 됩니다.

• 3-2. 광화작용

• 광화작용은 상반 광체(Hanging Wall)의 중심부를 제외하고 본 광체(Main) 및 하반 광체(Foot Wall)와 밀접한 관련이 있습니다. 상동광산 내 본 광체에서 광화작용은 중심으로부터 석영-흑운모대, 각섬석대, 투휘석-석류석대 등으로 구분되며, 이는 동심원 형태로 누대 구조를 보입니다. 특히 본 광체에 높은 온도에서의 광화작용을 경험한 회중석이 많이 복합되어 있습니다.

• 3-3. 지질적 구조

• 상동광산의 지질적 구조는 상반 광체, 본 광체, 하반 광체로 구분됩니다. 상반 광체는 풍촌 석회암층에 의해 덮여 있으며, 두께는 약 5m에서 30m까지 다양합니다. 본 광체는 두께가 약 5m에서 6m로 상대적으로 일정하며, 경사는 북쪽으로 15°에서 30°의 범위에 위치합니다. 하반 광체는 여러 층으로 구성되며, 본 광체의 약 35~40m 하부에 위치합니다. 광화작용은 주로 본 광체 및 하반 광체의 구조와 성질에 크게 영향을 미칩니다.

4. 실제 예시: 상동광산

• 4-1. 상동광산의 지질 구조

• 상동광산의 지질 구조는 상반 광체(Hanging wall), 본 광체(Main), 하반 광체(Foot wall)로 구성되어 있습니다. 주향은 동-서 방향으로, 경사는 15°에서 30°까지 최대이며, 경사 방향으로의 연장은 1.3km에서 1.5km에 이릅니다. 상반 광체는 묘봉층 상부를 덮고 있는 풍촌 석회암층으로 두께는 약 5m에서 30m로 다양합니다. 본 광체의 주향은 약 100°이고, 경사는 북쪽으로 15°에서 30°입니다. 본 광체의 연장은 1.3km이고, 두께는 5m에서 6m로 비교적 일정합니다.

• 4-2. 광화작용의 사례

• 상동광산에서의 광화작용은 본 광체(Main)에서 중심으로부터 석영-흑운모대, 각섬석대, 투휘석-석류석대로 구분할 수 있으며, 이는 동심원상 구조를 보입니다. 본 광체의 하부에는 하반-1(Foot wall-1), F2(Foot wall-2), F3(Foot wall-3) 등의 여러 층이 존재하며, 이들은 본 광체의 약 35m에서 40m 하부에 1m 내외의 두께로 분포합니다. 본 광체의 하부에서의 연대 측정 결과, 후기 백악기(81.2~84.0Ma)의 상동화강암과 일치하여 이는 광화작용에 많은 영향을 주었음을 시사합니다.

• 4-3. 상반과 하반의 특징

• 상반 광체에서는 회중석과 같은 비스무트 광물이 산출되며, 하반 광체는 석영 맥을 중심으로 광화작용이 일어납니다. 상반 광체에서 광화된 암석은 주변의 암석과 비교하여 성질이 변하여 동일한 형상을 띠지 않게 됩니다. 상동광산의 광체 구성은 회중석을 중심으로 철망간중석, 휘수연석, 휘창연석, 자연창연 등이 포함됩니다. 몰리브데넘은 회중석과 함께 존재하며, 상동광산에서 생산되는 몰리브데넘의 약 30%는 회중석과 관련이 있습니다. 또한, 본 광체(Main)는 높은 온도에서 광화작용을 받아 회중석이 많이 존재하고, 상반 광체에서는 회중석이 더욱 다양하게 나타나지만 구역의 구분은 명확하지 않습니다.

5. 결론

• 이 리포트는 암석의 상반과 하반을 구분하는 다양한 방법과 그 중요성을 다룹니다. 상반(Hanging Wall)과 하반(Foot Wall)의 명확한 구별은 지질 구조와 광화작용 등의 요소를 통해 공학적 및 탐사 작업에 중요한 기초 자료가 됩니다. 상동광산의 지질학적 분석은 이러한 구분의 실질적 사례로 지질 구조와 특성을 이해하는 데 도움이 됩니다. 그러나, 이 연구는 특정 지질 구조에 한정되어 있어 일반화하기에는 한계가 있을 수 있습니다. 이를 보완하기 위해 다양한 지질 구조를 포함한 추가 연구가 필요하며, 이러한 연구는 향후 지질학적 탐사 및 자원 개발에 효과적으로 활용될 수 있습니다. 미래 전망으로는 지층의 경사를 이용한 정확한 암석층 분석 기술의 발전과 광화작용에 대한 심층 연구가 계속될 것으로 예상됩니다. 연구 결과는 지질학적 탐사와 자원 개발 현장에서 실질적으로 활용될 수 있을 것입니다.

6. 용어집

• 6-1. 상반 (Hanging Wall) [지질학 용어]

• 경사진 지층의 상부에 위치한 암석체로, 일반적으로 상반은 지층의 주향과 경사의 방향으로 구분됩니다.

• 6-2. 하반 (Foot Wall) [지질학 용어]

• 경사진 지층의 하부에 위치한 암석체로, 상반의 아래에 위치하며 상반과의 상대적인 위치를 통해 구분됩니다.

• 6-3. 상동광산 [광산]

• 경상북도 봉화군에 위치한 금속 광산으로, 다양한 지질학적 구조와 광화작용이 나타나는 특성을 가지고 있습니다. 상반과 하반의 명확한 구분이 이루어진 사례로, 지질학적 연구에 중요한 자료를 제공합니다.

• 6-4. 지층의 경사 [지질학 개념]

• 암석층의 기울어진 각도를 의미하며, 경사면의 방향과 각도는 상반과 하반을 구분하는 데 중요한 요소입니다.

• 6-5. 광화작용 (Mineralization) [지질학 개념]

• 광물자원이 주변 암석에 침착되는 과정을 말하며, 상반과 하반의 성질을 파악하는 데 중요한 단서가 됩니다.

7. 출처 문서

• 운석 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전https://ko.wikipedia.org/wiki/운석
• 암석원 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전https://ko.wikipedia.org/wiki/암석원
• 암석권 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전https://ko.wikipedia.org/wiki/암석권
• 상동광산 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전https://ko.wikipedia.org/wiki/상동광산