상원계 (祥原系)

자연지리

개념

정의

한반도 북부의 평안퇴적분지 내에 발달하는 하부 원생대의 변성지층군. 퇴적층.

내용

하부의 직현통(直峴統)과 상부의 사당우통(祠堂隅統)으로 나누어진다.

상원계라는 이름은 평안남도 중화군 상원이라는 곳에 분포한 것에서 유래하는데, 주요 분포지는 오히려 황해도이다. 평안남도에서는 상원 북쪽에 대상(帶狀: 좁고 길어서 띠같이 생긴 모양)으로 굴곡하며 길게 분포한다.

본래 이곳은 1907년 이래 조선층(朝鮮層)으로 명명된 석회암 누층이 있던 곳인데, 조선층의 상부에서는 많은 동물 화석이 발견되나 그 하부에서는 화석이 전혀 발견되지 않는다.

이 하부층을 조선층에서 분리시켜 상원계라고 명명하게 되었다. 분포지는 주로 북한 남부에만 국한되며 강원도 김화군의 작은 분포지를 제외하고는 남한에는 이에 대비할 것이 알려져 있지 않다.

상원계(또는 상원층군)는 화강편마암류 또는 변성퇴적암류를 경사부정합으로 덮는다. 이것으로 보아 이 부정합이 대표하는 시간은 무척 길다고 할 수 있다. 이 부정합 위에 놓인 지층은 직현통이고 직현통의 상위에는 사당우통이 정합으로 놓여 있다.

사당우통은 평행부정합을 사이에 두고 위에 구현통(駒峴統)이 덮여 있다. 구현통은 평행부정합으로 고생대층의 최하부인 양덕통(陽德統)으로 덮여 있다.

각 통의 구성 암석을 살펴보면 우선 상원계는 변성 정도가 아주 낮은 암석으로 이루어져 있는 것이 특징이다. 암석의 종류가 비슷하여 동시대의 지층으로 생각되는 마천령계(摩天嶺系)는 변성 정도가 높은 변성암으로 되어 있다.

상원층군의 석회암에는 콜레니아(Collenia)로 보이는 큰 와권석회암이 발견되는 곳이 있다. 이것은 상원층군이 원생대의 지층임을 입증하는 것이다.

이러한 사실과 함께 이 계가 조선계에 의하여 부정합으로 덮여 있다는 것도 원생대층임을 입증한다고 할 수 있다. 남한에서 고생대층으로 덮이는 암석으로는 태백산층군과 화강편마암(홍제사화강암)이 있다.

태백산층군은 석회암의 협제가 없어 상원층군과는 대비가 불가능하나 변성 정도는 낮은 편이다. 홍제사화강암의 연령은 7.3억 년과 18.8억 년인 곳이 있어 모두 원생대에 속하나 큰 차이가 있다.

참고문헌

『한국지질론』(장기홍, 민음사, 1985)

『지질학개론』(정창희, 박영사, 1986)

「朝鮮祥原附近の原生界及び寒武利亞系の層序とその構造」(中村新太郞, 『地球』 6, 1926)

집필자

정창희