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ISSN : 1976-6769(Print)
ISSN : 2287-8122(Online)
Korean Journal of Nature Conservation Vol.6 No.2 pp.108-114
DOI : https://doi.org/10.11624/KJNC.2012.6.2.108

십이동파도의 지형 및 지질학적 고찰

우 익1*, 이건형2
1군산대학교 해양건설공학과
2군산대학교 생물학과

Geomorphological and Geological Study of Sip-i-dong-pa-do

Ik Woo1*, Geon-Hyoung Lee2
1Department of Coastal Construction Engineering, Kunsan National University, Gunsan 573-701, Korea
2Department of Biology, College of Natural Sciences, Kunsan National University, Gunsan 573-701, Korea
(Received 10 May 2012; Revised 11 September 2012; Accepted 19 September 2012)

Abstract

This study concerns the geomorphological and geological aspects of Sip-i-dong-pa-do which is consist of 10separated islands located 38km west of Kunsan, Jeonbuk, Korea. Since these islands are mostly composed ofvarious volcanic rocks, displaying in a circular structure, Sip-i-dong-pa-do may be formed by a cauldronsubsidence. They exhibit a beautiful scenery including columnar joint, sea cliff and the other coastal features.Sip-i-dong-pa-do is, therefore, designated as quasi-preservation areas, considering their natural environment.

108-114 05_우익.pdf611.6KB

1. 서 론

국내에 분포하는 섬의 개수는 대략 4000여개에 달하며 섬의 대부분은 서해와 남해에 집중되어 분포되어 있다. 이 중 무인도는 약 80%의 비중을 차지하고 있다. 이처럼 삼면으로 둘러싸인 수많은 섬을 지니고 있는 국내의 지리적 환경에서 섬들이 차지하는 비중은 아주 크다. 섬의 가치는 영토 분쟁과 같은 정치적 면에서부터 해양 자원 개발과 같은 경제적 가치 및 무인도 등의 자연환경적인 면까지 여러 분야에 걸쳐있다.

본 연구에서는 서해지역에 분포하고 있는 10여개의 섬들로 이루어진 십이동파도에 대한 지질학적지형학적인 면에 대하여 고찰하고자 한다. 십이동파도는 네 개의 섬(십이동파도 1, 2, 4, 9)이 2008년 특정도 서로 지정되는 등 자연환경이 우수한 섬을 포함하고 있다. 따라서 본 논문에서는 십이동파도의 해안 지형에 관한 전반적인 기술과 더불어 환상구조를 띠는 십이동파도의 지질학적 조건을 통하여 섬의 형성과 관련한 지구조적 특징을 규명하고자 한다. 

2. 연구지역 및 연구 방법

십이동파도는 위도상으로는 36o59'40''N, 126o13'80''E 에 위치하며, 군산에서 북서방향으로 약 38 km 떨어진 곳에 있는 10여개의 섬과 바위로 구성된 여러 개의 작은 여들로 이루어져 있다. 십이동파도를 구성하는 섬은 십이동파도 1부터 십이동파도 10까지로 환경부·국립환경과학원(2007)에서 조사에서 사용한 섬 번호와 동일하게 사용하였다(Figure 1).

Figure 1. Location of Sip-i-dong-pa-do and numbering of islands.

야외 관찰에서 얻은 섬에 대한 조사 자료와 더불어 실내 분석을 통하여 섬에 대한 지질학적·지질학적 분석을 실시하였다. 즉, 야외 관찰에서는 암종 구별과 지질구조 관찰 및 해안지형관찰 등을 수행하였고, 실내 분석에서는 도서 사진 및 위성영상 분석과 암석에 대한 자세한 관찰을 수행하였다. 

3. 결 과

3.1. 십이동파도 1

일명 큰 쌍섬으로 불리는 섬으로 간조시에만 모래톱으로 북단에 위치한 십이동파도10(작은 쌍섬)과 연결된다. Figure 2에서 보는 바와 같이, 본 섬은 응회암이 기반암으로 동서방향의 수직절리가 발달하여 있고 N60oE/70oSE 방향의 인장절리들은 절리를 따른 차별침식과 풍화작용으로 인하여 절리의 간극이 0.3 m 이상 벌어진 것들도 관찰되고 있다(Figure 3). 이 절리군은 작은 쌍섬까지 연결되어 있어 이 두 섬은 서로 같은 지질조건을 지니고 있는 것으로 판단된다. 서북단해안에는 안산암의 주상절리가 발달되어 있으며, 북쪽해안은 해식애와 노치가 잘 발달되어 있다(Figures 4, 5). 

Figure 2. Ash tuff as a competent rock.

Figure 3. Vertical joints of E-W strike.

Figure 4. Sea cliff and notch at the northen coast.

Figure 5. Columnar joint at the northen west coast.

3.2. 십이동파도 2

일명 똥섬으로 불리는 섬으로 십이동파도를 구성하는 섬들 중 최남단부에 위치한다. 주 구성 암석은 회색질의 안산암으로 이루어져 있으며, 섬의 표면에 발달한 절리들은 간격이 조밀하게 발달되어 있다. 대표적인 절리는 N10oW~NS의 주향을 지닌 수직절리군들과 경사가 완만한 N10oW/35oSW의 절리군들이 교차하고 있다. 표면에는 물리적 풍화 및 침식의 영향으로 작은 암괴를 형성하고 있고, 암반 표면 내부는 풍화 및 침식의 영향을 많이 받지 않아 표면보다 상대적으로 큰 암괴를 형성하고 있다. 

Figure 6. Andesite as a competent rock of island 2.

Figure 7. Sea cave in island 2.

3.3. 십이동파도 3

일명 소금도라고 불리는 섬으로 십이동파도의 섬 중에서 남쪽에 위치하고 있다. 섬의 주 구성 암석은 안산암과 화산각력암으로 이루어져 있고, 섬의 북부는 N70oW 방향의 구조선에 의해 섬이 분리되어 있다(Figure 8). 소금도 남서해안에는 55oW 방향의 수직 단층이 발달되어 있으며, 단층 주변부에는 단층각력암과 같은 단층파쇄대가 1 m 정도의 두께로 분포되어 있다. 이 단층의 상대적인 단층 운동으로 단층파쇄대의 역들이 남쪽으로 회전되어 있는 것을 관찰할 수 있다(Figure 9). 또한 이 단층파쇄대를 기준으로 서쪽으로는 화산각력암이, 동쪽으로는 안산암이 분포하고 있는 것으로 미루어 상당히 큰 변위를 가진 단층으로 판단된다.

Figure 8. Landscape of Sip-i-dong-pa-do 3.

Figure 9. Rotation of fault breccia in the fault zone.

3.4. 십이동파도 4

일명 등대섬이라 불리는 섬으로 십이동파도를 구성하는 섬들 중 가장 면적이 넓은 섬이다. 지형적으로는 동·서부에 각기 정상을 지니고 있으며 동서로 길게 신장된 섬이다(Figure 10). 주 구성 암석은 안산암이며, 십이동파도 3에 발달되어 있는 단층선 영향으로 서남단 해안 일부분에서 화산각력암이 관찰되는등, 복잡한 지질구조를 보이고 있다. 이러한 복잡한 지질구조와 침식에 약한 화산각력암의 특성으로 서쪽 해안선은 해침 및 해식에 의한 대규모 사면 붕괴의 흔적을 관찰할 수 있다. Figure 11에서와 같이 화산각력암 지역에서는 절리를 따른 차별침식으로 형성된 토르(tor)를 관찰 할 수 있다. 대부분의 해안에서는 해안선을 따라 형성된 노치 및 파식대 그리고 안산암의 주상절리로 구성된 해식애가 분포하고 있다(Figure 12).

Figure 10. North side of Island 5.

Figure 11. Tor at the westmost coast.

Figure 12. Sea cliff and columnar joint at east coast.

3.5. 십이동파도 5

등대북섬으로 불리는 섬으로 십이동파도 4(등대도)의 북쪽해안에 근접해 있는 소규모의 섬이다. 이 섬은 안산암으로 이루어져 있는 바위섬으로 서쪽 해안의 해식애가 형성되어 있고 동쪽해안에 2 m 이상의 두께로 현무암질 암맥이 관입하고 있다(Figures 13,14).

Figure 13. Sea cliff at the west coast.

Figure 14. Basic dyke at the east coast.

3.6. 십이동파도 6

섬의 서쪽해안은 안산암 주상절리로 이루어진 해식애가 발달되어 마치 병풍을 쳐 놓은 형상을 띠고 있어 병풍도라고도 불린다. 안산암이 주 구성암석이며,서쪽 해안의 주상절리는 N80oW, N10oW, N60o~70oE 방향의 1~1.5 m의 간격으로 발달한 수직절리군에 의하여 형성되어 있다(Figure 15). 반면, 동쪽과 북쪽 해안은 비교적 완만한 경사로 이루어져 있다(Figure 16).

Figure 15. Columnar joint.

Figure 16. North side of island 6.

3.7. 십이동파도 7

십이동파도를 구성하는 섬들 중 가장 북단에 위치하고 있어 북섬으로도 불린다. 이 섬의 주 구성암석은 안산암이며 2007년 군산지역 무인도서 자연환경조사(환경부, 국립환경과학원)에 따르면 응회암의 분포 또한 관찰된다고 한다. 본 섬의 해안에는 해식애 및 해식동 등이 형성되어 있으며, N30oW/60oNE 방향의 섬을 가로지르는 절리가 발달하여 있다(Figure 17). 본 섬에서는 안산암의 절리를 따라 평행하게 관입된 폭이 좁은 중성 암맥들에는 단열 수축에 의한 sheeting joint가 조밀하게 형성되어 있다(Figure 18).

Figure 17. Sea cliff and sea cave on the western coast.

Figure 18. Sheeting joints in andesic dyke.

3.8. 십이동파도 8, 9

일명 사자섬으로 불리는 섬으로 2개의 분리된 도 서로 구성되어 있다. 해안에는 급경사의 해식애와 해식동이 형성되어 있고, 두 섬사이에는 거대 암괴의낙석이 쌓여 있다. 십이동파도 9의 서쪽 해안에는 N60~70oE/80NW의 연장성이 좋은 수직 절리군이 발달하여 있으며, 십이동파도 8의 북쪽해안에는 N10~30oE/10oNW의 수평 절리군이 발달해 있다. 2007 무인도서 군산지역 자연환경조사서(환경부, 국립환경과학원)에 따르면 십이동파도 8과 9는 응회암으로 구성된 섬으로 구분된다.

Figure 19. Verical joint set in the island 9.

Figure 20. Sea cave and horizontal joint set in island 8.

3.9. 십이동파도 10

십이동파도 1(큰쌍섬)과 만조시에는 연결되는 섬으로 작은 쌍섬으로도 불린다. 십이동파도 1과 마찬가지로 구성암은 안산암으로 구성되어 있으며 북쪽해안에는 침식이 깊게 진행된 만이 N60oE 방향으로 발달되어 있다. 동쪽해안은 40oW/70oNE 방향의 상대적으로 조밀한 절리군이 노출된 해식애가 형성되어 있다.

4. 고 찰

한반도의 화성활동이 있었던 중생대 백악기에 형성된 유천층군은 주로 한반도의 서남부 지역과 동남부 지역에 분포하고 있다(Figure 21). 유천층군을 구성하고 있는 암석은 안산암, 유문암, 응회암암 및 용결응회암이며, 응회질의 사암과 역암, 그리고 흑색 셰일의 퇴적층 렌즈들이 협재되어 나타나기도 한다(대한지질학회, 1998). 또한 다수의 연구자들(차문성 외, 1988; 윤성효 외, 2000; 박경 외, 2008)에 의해 백악기 화산활동과 관련한 화산함몰체가 국내에 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. 

Figure 21. Cretaceous geology map of Korea.

칼데라라고 명명되는 원형 형태의 화산함몰체는 화산 분출 이후 마그마 챔버의 빈 공간을 채우기 위해 상부의 지반이 내려앉아 형성된 환상구조를 일컫는다(Bate and Jackson, 1980). 특히 지름이 1 km 이상인 환상구조를 칼데라라고 부르며, 그 미만의 것은 함몰혈(collapse pit)이라 부른다. 다수의 칼데라 지형에서는 지반 함몰에 따른 수직 절리군이 환상구조와 평행한 방향 혹은 이와는 상관없는 불규칙한 방향으로 분포하고 있다(Roobol et al., 1986; Cole et al., 2005). 화산함몰에 따른 수직절리군 뿐만 아니라 이에 수반되는 단층작용도 활발하게 일어나고 있다. 

본 연구지역인 십이동파도는 주로 안산암 계열의 화산분출암과 응회암 계열의 화산폭발 기원의 화산암으로 구성된 화산활동에 의해 형성된 도서지로 백악기의 유천층군과 대비된다. 

지형적으로는 십이동파도를 구성하는 10여개의 섬들은 지름이 약 1500 m 정도의 환형구조를 이루고 있다. 환형구조 내부의 수심은 10 m 내외이나 환형구조 외곽의 수심은 25~50 m로 환형구조 내부는 급경사지로 이루어진 봉우리 형태의 지형을 보이고 있다. 지질학적으로 십이동파도는 안산암과 화산각력암으로 구성되어 있으며, 특히 안산암 분출 양상과 이에 수반된 염기성 맥의 관입은 여러 차례 분출에 의해 형성된 것으로 판단된다. N40o~50oW 방향의 수직 단층은 십이동파도의 동남부 지역을 가로지르며 화산각력암층과 안산암층을 구분 짓고 있다. 단층활동의 영향으로 대부분의 섬에는 이 단층과 방향이 비슷하며 연장성이 뛰어난 N40oW 방향을 보이는 수직 절리군이 발달하여 있다. 

이러한 지형학적·지질학적 조건은 십이동파도가 화산활동과 관련한 화산함몰체일 가능성이 클 수 있다는 것을 보여주고 있다. 그러나, 조사 시 각각의 섬의 접근도가 어려웠던 관계로 상세한 조사가 병행되지 못하였으며, 해상에 위치하여 지형 및 지질 조사 자료가 부족하여 지질구조 해석에 많은 어려움이 뒤따르고 있다. 추후 좀 더 상세한 지형 및 지질 조사와 해저 지형 조사를 수행하여 십이동파도의 형성과정에 대한 보다 구체적인 해석이 필요하리라 사료 된다. 

십이동파도는 서해 영토 경계에서 멀리 떨어지지 않은 곳에 위치한 자연 경관이 수려한 도서로, 섬의 우수한 자연생태 및 경관 보호에 보다 많은 관심을 기울여야 할 것이다. 

감사의 글

본 연구는 군산대학교 2009년 해양개발연구소의 학술활동지원비 지원으로 수행되었기에 이에 감사드립니다. 

Reference

1.대한지질학회. 1988. 한국의 지질. 시그마프레스. 802p.
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