경남 진주시 정촌면 진주층에 발달된 함화석층 : 산상, 화석화과정과 고환경적 의미

Abstract

진주층은 남한의 백악기지층에 발달한 호수퇴적층 중 화석산출이 가장 풍부하며 오랜기간에 걸쳐 고생물학적 연구가 꾸준히 수행되어 왔다. 그러나 진주층의 함화석층에 대한 형성과정과 고생태 및 고환경적 기원을 규명하는 연구는 아직 미흡한 실정이다. 연구지역인 경상남도 진주시 정촌면 일대에는 진주층이 분포되어 있으며 이들 퇴적층에서는 곤충화석, 식물화석, 생흔화석 및 퇴적구조들이 다양하게 산출된다. 함화석층은 주로 흑색셰일 및 엽층리가 발달된 실트질 이암으로 이루어져 있으며 이들은 저탁류에 의해 퇴적물이 유입되어 형성된 것으로 해석된다. 화석군들은 주로 개갑충, 개형충, 쌍시류를 포함한 육상곤충의 성충, Coptoclava Ping 1928 속의 유충, 잠자리의 유충과 더불어 다양한 수서곤충의 유충들로 구성되어 있으며 이들은 소수의 다른 종류의 개체들이 일부 섞여 산출되지만 대부분 하나의 종류가 우세한 배타적인 산상을 띠는 것이 특징이다. 이러한 화석들의 산출특성과 퇴적암의 암상을 바탕으로 5개의 화석화과정상과 4개의 화석화과정으로 요약하였다: Ⅰ) 저탁류에 의해 수서 및 육상생물들이 휩쓸려 에너지가 높은 천호저 환경에 쌓인 과정(Type 1), Ⅱ) 저탁류에 의해 수서 및 육상생물들이 휩쓸려 화석화과정Ⅰ보다 에너지가 낮고 더욱 깊은 곳에 쌓인 과정(Type 2), Ⅲ) 생물들이 퇴적된 후 다른 동물의 활동에 의해 교란된 과정(Type 3), Ⅳ) 제자리 기원의 퇴적과정(Type 4, Type 5). 이는 연구지역에서 산출되는 육상 및 수서생물들은 대부분 큰 홍수와 같은 사건에 의해 호수저면에 운반되어 퇴적되었음을 시사하며, 또한 배타적인 집단으로 산출되는 개갑충이나 개형충은 홍수와 같은 물리적 요인이 아닌 호수내 무산소 환경의 형성에 의해 제자리에서 퇴적된 것으로 해석된다. 특히 화석화과정 Ⅲ의 경우 생흔화석들에 비해성기원의 Protovirgularia M'coy, 1850이 수반되어 있는데 그 산출빈도가 대부분 산출된 표면의 유기물 함량과 반비례하는 경향을 보인다. 이는 화석을 함유한 층이 퇴적된 이후 이차적으로 다른 동물들의 활동에 의해 교란된 것으로 해석된다. 연구지역은 상부에 호수주변부상을 대표하는 몇 층들을 제외하면, 어두운 색의 셰일과 엽층리가 잘 발달된 실트질 이암이 주로 발달한 수심이 깊은 호수환경으로 해석된다. 호수 내부엔 다양한 육상 및 수서 절지동물들이 서식하였으며 생태계를 이루었다. 이들의 화석화 과정은 우기가 발달할 땐 저탁류 기원의 대량폐사에 의해서, 건기가 발달할 땐 무산소 환경의 형성에 의해 화석화과정이 지배되었다.