Review on palynofloral studies of the Kunsan Basin (northern South Yellow Sea Basin) and their implications for depositional Age

4.1 Kachi-1

Kachi-1으로부터 화분·포자 미화석이 68속 77종이 동정 분류되었다(Yun et al., 2000, Yi et al., 2003). 이 시추공의 구간별 주요 화분·포자의 군집조성은 상부로부터 내림 순으로 기술하였다.

475~613 m 구간(Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone)에서는 전제적으로 화분·포자 화석의 산출이 미약하다고 보고되었다. 이들 중에서 초본화분인 Graminidites media, Fupingopollenites minutus, Persicarioipollis minor, Potamogetonacipites sp., Sporotrapoidites erdtmanii와 목본화분인 Inaperturopollenites spp., Pinuspollenites spp., Alnipollenites verse, Liquidambarpollenites minutus, Quercoidites microhenrici, Pterocaryapollenites stellatus, Magnastriatites granulastriatus가 꾸준히 산출한다고 보았다. 613~1,445 m 구간(Aquilapollenites-Penetetrapites Assemblage Zone)에서는 화분·포자 화석이 매우 다양하고 풍부하게 산출되는 것으로 보고되었다. 산출 종들 중에서 Triporoletes asper, Rugubivesculites rugosus, Penetetrapites inconspicuus, Aquilapollenites eurypteronus, Dilwynites granulatus 등이 우점 종이었다. 이와 함께 Azolla cretacea, A. spinulosus, Alnipollenites trina 등도 함께 산출되었다. 1,445~2,280 m 구간(Classopollis-Densosporites Assemblage Zone)의 주요 화석 종은 Camptosporites sp., Densosporites spp. 같은 포자가 산출되고, 나자식물 화분인 Classopollis classoides, Ephedripites spp., Inaperturopollenites spp., Pinuspollenites spp. 등이 함께 산출되는 것으로 보고되었다. 2,280~2,693 m 구간(Pinuspollenites-Inaperturopollenites Assemblage Zone)에서는 전체적으로 화석산출이 적지만, Pinuspollenites, Inaperturopollenites만이 산출하는 것으로 보고되었다.

4.2 Haema-1

Haema-1에서는 화분·포자 미화석은 2과(Family) 64속(Genus) 86종(Species)이 보고되었다(Kim et al., 1987; Archibald, 1991; KIGAM, 1992; Cheong et al., 1998; Yun et al., 2000; Yi et al., 2003). 이 시추공의 구간별 주요 화분·포자의 군집조성은 상부로부터 내림 순으로 기술하였다.

480~570 m 구간(Graminidites-Persicarioipollis Assemblage Zone)은 초본화분인 Graminidites media, Persicarioipollis minor와 목본화분인 Quercoidites microhenrici 등이 주요 산출 종으로 보고되었다. 630~102 m 구간(Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone)은 다양한 화분·포자가 산출되었다. 주요 산출 종으로는 화분인 Fupingopollenites minutus, Liquidambarpollenites minutus, Persicarioipollis minor, Ulmipollenites undulosus, Weigelapollis magnispinosus 그리고 포자인 Magnastriatites granulastriatus 등이다. 또한 이 구간에서는 담수조류인 Brazilea spp., Pediastrum spp., Ovoidites sp. 등도 풍부하게 산출되는 것으로 보고되었다. 1,080~1,530 m 구간(Coryluspollenites-Betulaepollenites Assemblage Zone)에서는 Betulaepollenites claripites, Coryluspollenites constatus, Quercoidites microhenrici, Ulmipollenites undulosus, Pinuspollenites spp., Ephedripites spp. 등이 주요 화분 산출 종으로 보고되었다. 이와 함께 백악기 후기 종인 Classopollis classoides, Cyathidites minor, Cyathidites major, Leptolepidites ?tenuis 등이 재 이동되어 같이 산출되는 것으로 보았다. 1,560~2,040 m 구간(Caryapollenites-Platycaryapollenites Assemblage Zone)은 Caryapollenites veripites, C. imparilis, Momipites coryloides, Platycaryapollenites platycaryoides가 주요 화분 종으로 비교적 풍부하게 산출되는 것으로 보고되었다. 2,080~2,460 m 구간(Momipites-Caryapollenites Assemblage Zone)에서는 Momipites wyomingensis, M. leffingwellii, Caryapollenites simplex, Ulmipollenites tricostatus, Platycaryapollenites platycaryoides, Quercoidites microhenrici 등이 우점 종으로 산출되는 것으로 보고되었다.

4.3 IIH-1Xa

IIH-1Xa에서는 총 115종류의 화분·포자 미화석이 동정과 분류 되었다(Park et al., 1997). 이 시추공의 구간별 주요 화분·포자의 군집조성은 상부로부터 내림 순으로 기술하였다.

259~460 m 구간(Assemblage I)에서는 주로 초본화분인 Graminidites media (= Gramineae), Artemisia, Persicarioipollis sp. (= Persicaria)가 전체 산출비의 20% 이상 차지하며 산출되는 것으로 보고되었다. 이 외에 Ulmipollenites undulosus, Quercoidites microhenrici (= Quercus), Betulaepollenites claripites (= Betula) 등의 목본화분과 고사리의 포자인 Laevigatosporites haardti가 산출되는 것으로 보고되었다. 478~716 m 구간(Assemblage II)은 Liquidambarpollenites minutus (= Liquidambar), Caryapollenites simplex (= Carya)의 목본화분과, Sporotrapoidites erdtmanii (= Trapa), Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris)의 수서식물 화분과 포자가 함께 풍부하게 산출되는 것으로 보고되었다. 이들 중 목본화분이 전체의 10-20% 점유율로 산출되었다. 735~808 m 구간(Assemblage III)은 초본화분의 산출이 감소하여 미비하게 산출되었다. 그러나 목본화분인 Betulaepollenites claripites (= Betula)는 우점(최대 26.5%)으로 산출되며, Pinuspollenites minutus (= Pinus)도 20%의 산출을 보이고 Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris)포자는 지속적으로 산출되는 것으로 보고되었다. 826~1,446 m 구간(Assemblage IV)의 주요 구성 요소는 Inaperturopollenites dubius, I. hiatus, Cycadopites sp., Ephedripites spp., Cyrillaceoipollenites sp. 등의 화분이 산출되는 것으로 보고되었다. 1,483~2,522 m 구간(Assemblage V)에는 화석 산출이 거의 되지 않는다. 그러나 Betulaepollenites sp. (= Betulaceae)에 속하는 화분이 몇 개체만 산출되는 것을 보고되었다. 2,559~2,815 m 구간(Assemblage VI)에서는 나자식물 화분인 Classopollis classoides가 우점으로 산출되며, Inaperturopollenites spp.와 Ephedripites spp.도 함께 산출되는 것으로 보고되었다. 그러나 신생대의 요소인 Caryapollenites simplex (= Carya), Engelhardtiaepollenites sp. (= Engelhardtia) 화분도 소량이지만 꾸준히 산출된다고 하였다. 2,850~3,144 m 구간(Assemblage VII)에서는 백악기 후기의 지표종인 Azolla cretacea의 대형포자가 처음으로 산출되었으며, 그 외 Inaperturopollenites spp., Classopollis classoides, Ephedripites spp.등의 화분이 산출되는 것으로 보고되었다.

4.4 IIC-1X

IIC-1X에서는 총 74종류의 화분·포자 미화석이 산출되었으며, 이 중 피자식물 화분 71.5%, 나자식물 화분 23.5%, 고사리류 포자 3.5% 그리고 담수조류도 1.5% 차지하였다(Cheong et al., 1998). 이 시추공의 구간별 주요 화분·포자의 군집조성은 상부로부터 내림 순으로 기술하였다.

229~375 m 구간(Assemblage I)에서는 주로 초본화분인 Graminidites media (= Gramineae), Cyperaceae, Artemisia가 전체 산출비의 40%를 차지하면서 우점 산출 종으로 보고되었다. 또한 Pinaceae에 속하는 다양한 소나무의 화분과 Betulaepollenites claripites (= Betula) 의 목본화분도 풍부하게 산출되는 것으로 보고되었다. 375~610 m 구간(Assemblage II)은 다양하고 풍부한 화분이 산출되는 것으로 보고되었다. 즉, Liquidambarpollenites minutus (= Liquidambar), Caryapollenites veripites (= Carya), Sporotrapoidites erdtimanii (= Trapa) 등의 화분과 Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris) 같은 물고사리 포자도 같이 산출되었다. 이 외에도 Fagaceae, Ulmaceae, Rosaceae 등의 낙엽활엽수 화분과, Taxodiaceae의 침엽수 화분 등이 출현하고, Persicarioipollis minor (= Persicaria), Graminidites minor (= Gramineae) 같은 초본화분도 산출하는 것으로 보고되었다. 610~625 m 구간(Assemblage III)에서는 초본화분인 Chenopodipollis sp. (= Chenopodium)이 우점으로 산출되고, 이와 함께 Sporotrapoidites erdtimanii (= Trapa)와 Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris) 등도 꾸준히 산출되는 것으로 보고되었다. 625~1,526 m 구간(Assemblage IV)에서는 전체적으로 화분·포자 화석이 아주 미약하게만 산출되는 것으로 보고되었다. 그러나 화분인 Betulaepollenites sp. (=Betula-type), Salixipollenites sp. (= Salix), Inaperturopollenites dubius (= Taxodiaceae)가 주요 산출 종이고, Platycaryapollenites platycaryoides (= Platycarya), Engelhardtipollenites sp. (= Engelhardtia), Alnipollenites verse, Ulmipollenites tricostatus, Cornipollenites sp. (= Cornus) 같은 화분이 이 구간에서 새롭게 출현하는 것으로 보고되었다. 1,526~2,001 m 구간(Assemblage V)에서는 상위 구간(625~1,526 m)처럼 전체적으로 화분·포자 화석이 아주 미약하게만 산출된다고 보고하였다. 그러나 Classopollis classoides, Monosulcites sp. 같은 백악기 후기의 나자식물 화분 화석이 지속적으로 산출되는 것으로 보고되었다.

4.5 Inga-1

Inga-1으로부터 생층서 연구를 위한 화분·포자 미화석 분석이 진행되어 총 63 종류의 화분·포자 미화석이 동정되었다(Bong et al., 1991). 이 시추공의 구간별 주요 화분·포자의 군집조성은 상부로부터 내림 순으로 기술하였다.

506~1,380 m 구간에서는 비교적 풍부하고 다양한 화분·포자가 산출된다고 보고되었다. 주로 목본화분인 Ulmipollenites planeraeformis (= Ulmaceae), Fagaceae와 나자식물 화분의 Inaperturopollenites dubius, I. hiatus (= Taxodiaceae), Pinuspollenites spp. (= Pinaceae) 등이 함께 산출된다고 보고하였다. 이와 함께 하부구간에서는 Chenopodipollis sp. (= Chenopodium)의 초본화분이 우점으로 산출되었다. 수생식물 화분인 Sporotrapoidites erdtimanii (= Trapa) 역시 하부구간에서 미약하지만 산출되는 것으로 보고되었다. 1,380~2,728 m 구간에서는 크게 상부(1,380~1,817 m)와 하부(2,545~2,591 m)구간에서 화분·포자 화석이 풍부하게 산출하며 나머지 구간에서는 아주 미약하게 산출되는 것으로 보고되었다. 산출 종으로는 Cyathidites minor 포자와 Inaperturopollenites spp., Pinuspollenites spp., Caryapollenites veripites 등의 나자식물과 피자식물 화분이 드물게 산출되었다.

5.1 Kachi-1

Kachi-1은 군산분지(남황해북부분지)에서 시추한 5개 시추공 중 가장 많은 생층서 연구가 수행되었다(Lentin and Swan, 1987; Watson et al., 1989; Yi, 1996, 1997, 1998; Park et al., 1997; Cheong et al., 1998; NPI, 2000; Yun et al., 2000; SCA, 2002; Yi and Batten, 2002; Yi et al., 2003; KIGAM, 2004; 그림 3).

Kachi-1의 생층서 연구는 최초로 Lentin and Swan (1992)에 의해 유기질 미화석과 비유기질 미화석을 근거로 수행되었다. 이들은 화분·포자 미화석을 이용하여 특히 백악기 퇴적층 구간을 절(Age) 수준의 시대까지 설정하였다. Kachi-1의 최하부는 쥐라기와 중생대 초기의 퇴적층이 연속적 퇴적, 백악기층 위에 고제3기층은 정합으로 쌓였고, 마이오세 층은 결층으로 보고하였다. Yi (1996)는 시료가용의 한계성으로 인하여 최상부 약 322.5 m 두께의 짧은 구간에 대해서만 화분·포자를 분석하였다. 그들은 화분·포자의 군집변화와 백악기 시대 지시종을 이용하여 시대설정을 하였다. Yi (1996)는 매우 얇은 에오세와 올리고세의 고제3기층이 약 46 m 두께로 존재하며 마이오세 층(30.5 m) 역시 매우 얇게 존재한다고 해석하였다. 또한 Yi (1996), Yi and Batten (2002)는 심도 622 m 이하부터 백악기 후기인 Maastrichtian에 해당된다고 시대를 설정하였다. 이처럼 초기 연구에서는 대체로 고제3기층이 존재한다고 보고하였다.

Park et al. (1997)는 Kachi-1에서 화분·포자 미화석과 담수 개형충, 윤조, 소형 복족류 등의 담수 석회질 미화석을 분석하여 생층서를 연구하였다. 그러나 담수 석회질 미화석은 일부구간에서만 산출되기 때문에 성공적인 생층서 연구를 달성하지 못했다. 반면에 유기질 미화석 분석을 위해 채취한 82개의 시료에서는 고사리류 포자, 나자식물과 피지식물의 화분, 담수조류 등 총 115 종류가 다양하고 풍부하게 산출되었다. 이들 화분·포자 미화석의 군집변화와 시대 지시종을 이용하여 총 7개의 화분·포자 군집대(I-VII)를 설정하고 각각의 지질시대를 제시하였다. 이들 화분군집대의 조성특성은 아래와 같다.

Assemblage I (503~614 m)은 마이오세 중기에 대표적인 낙엽 활엽성 목본화분인 Liquidambarpollenites (= Liquidambar)-Caryapollenites (= Carya), Magnastriatites (= Ceratopteris)-Faguspollenites (= Fagus) 등이 우점 산출됨을 기준으로 퇴적 시기가 마이오세 중기에 해당하는 것으로 해석하였다. Assemblage II-III (614~1,335 m)은 가장 풍부하고 다양한 화분과 포자가 산출되는 구간으로 Azolla cretacea, Cyathidites minor 포자와 Ulmipollenites krempii, U. tricostatus 화분, Savitrinia miocenica, Pediastrum boryanum 등의 담수조류 등에 의해 백악기 후기로 해석하였다. Assemblage IV-VI (1,335~2,280 m)은 담수조류와 피자식물 화분이 급감하는 반면, 나자식물의 Ephedripites, Classopollis의 급증가 및 Polycingulatisporites, Rouseisporites, Crybelosporites, Calamospora, Cingutriletes, Pterisisporites같은 포자가 산출되는 것이 특징이다. 이러한 화석군집상의 변화는 퇴적 시기가 백악기 전기임을 지시한다. Assemblage VII (2,280~2,452 m)는 화석이 거의 산출되지 않아 시대를 설정하는데 어려웠다. 그러나 최하부 구간에서 보존상태가 좋지 않은 대형포자 수 개체와 Chordasporis, Ricciisporites, Aratisporites에 대비되는 포자화석이 산출됨으로써 생층서대의 형성시기가 삼첩기 말까지 연장되는 것으로 해석하였다.

이들의 연구에서 새롭게 설정된 생층서는 고제3기가 결층이고 백악기 후기와 신제3기가 부정합관계에 있으며 최상부 구간(503~614 m)에 비해성 마이오세 후기 층이 존재하다는 것이다. 이러한 결과는 고제3기층이 존재하는 것으로 보고한 초기의 연구결과(Lentin and Swan, 1987)와 뚜렷한 차이점을 보여주고 있으며, 그 이후의 연구결과들과도 잘 일치하였다(그림 3). Kachi-1의 하부 층준에서 Polycingulatisporites, Ephdripites spp., Classopollis classoides, Cranwelia striata등의 양치류 포자와 나자식물화분화석의 산출근거로 백악기 전기로 보고하였다. 또한 이 시추공은 중생대 후기의 기반암위에 백악기 퇴적층이 피복하고 있으며, 그 상위에 마이오세 중기 층이 퇴적되었다고 하였다. 그리하여 이들은 백악기와 마이오세 중기 사이에 고제3기층이 결층임을 재차 확인하였다. 그 이후 KIGAM (2004)은 기존의 연구결과와 거의 일치하는 결과를 도출하였다.

한편, Yun et al. (2000)는 5가지의 육성미화석과 해성미화석 분석을 통한 생층서 연구를 수행하였다. Kachi-1로부터 총 68속 77종의 화분·포자 미화석이 동정 분류되었다. 그들은 유기질 미화석 군집조성의 변화를 이용하여 삼첩기 후기에서 마이오세 중기 퇴적층에 이르기까지 4개의 생층서대를 설정하였다(Yi et al., 2003).

최상부 층(503-613 m)인 Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone에서는 마이오세 중기 때가 절멸시기(LAD)인 Fupingopollenites minutus, Magnastriatites granulastriatus, Sporotrapollenites erdimanii, Graminidites media 등이 산출됨에 따라 이 군집대의 지질시대를 마이오세 중기로 설정하였다. 이들 바로 아래에 위치하는 구간(1,335-2,280 m), Aquilapollenites-Penetetrapites Assemblages Zone은 전 세계적으로 백악기 후기 지시종인 Triporoletes cenomanianus, T. asper, Rugubivesculites rugosus, Penetetrapites inconspicuus, Aquilapollenites eurypteronus, Dilwynites granulatus 등과 백악기 후기~팔레오세 전기에 생존했던 Azolla cretacea, A. spinulosus 등이 산출됨에 따라 이 구간을 백악기 후기로 보았다. Classopollis-Densosporites Assemblage Zone (2,280~2,693 m)에서는 Classopollis classoides가 집중적으로 산출됨에 따라 퇴적시기를 백악기 전기로 설정하였다. 최하부 층준에서 산출된 Pinuspollenites - Inaperturopollenites Assemblages Zone (2,693~2,726.3 m)은 미화석의 산출이 매우 미약하기 때문에 정확한 지질시대를 설정할 수 없었다. 그러나 상부 구간의 지질시대가 백악기 전기이고 최하부 돌로마이트 층준에서 삼첩기 후기의 지시종인 Chordasporis sp., Riccilisporites sp., Aratrisporites sp. 등이 산출된다는 기존의 연구자료(Park et al., 1997)를 통하여 이 구간의 퇴적시기를 백악기 전기~삼첩기로 해석하였다. 결과적으로 이들의 생층서 연구결과는 한국자원연구소에서 수행한 기존 연구결과(Park et al., 1997; Cheong et al., 1998)들과 대부분 일치하였다.

NPI (2000)에서도 Kachi-1에 대한 생층서 연구가 이루어졌다. 그들은 이 시추공을 크게 4개의 생층서 구간을 설정하였는데, 백악기 전기, 백악기 전기 말~백악기 후기, 백악기 후기, 마이오세 중기이다. 이들 연구 역시 Kachi-1에는 고제3기층이 결층인 것으로 해석하였다. 그러나 1,335 m 혹은 1,445~2,280 m 구간에 대해서는 기존의 연구자료(Lentin and Swan, 1987; Park et al., 1997; Cheong et al., 1998)와 다른 해석을 하였다. 즉, 이 구간에서 중국의 백악기 후기 층에서 널리 알려진 Schizaeoisporites와 Aquilapollenites가 극소량 산출되는 것을 지적하면서 이 구간을 백악기 후기에 해당한다고 하였다(그림 3). 그러나 상기 두 미화석은 이 구간에서 기존의 연구결과와 그 이후 수행된 연구에서는 전혀 보고가 안 되었다. 따라서 NPI (2000)가 백악기 후기로 설정한 연구결과는 추후에 시료의 재검토가 절실히 요구된다.

이번 연구에서는 시추공의 최상부인 503~613 m 구간(마이오세 중기)은 다양하고 풍부한 초본화분과 포자 화석, Fupingopollenites minutus, Sporotrapollenites erdimanii, Graminidites media, Magnastriatites granulastriatus 등이 우점 산출한다. 특히 마이오세 중기 지시종(F. minutus, S. erdimanii, M. granulastriatus) 등은 이 구간이 마이오세 중기에 퇴적되었을 지시한다. 이 구간은 Haema-1의 Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone (Yun et al., 2000), Ceratopteris- Trapa Assemblage Zone (Park et al., 1997; Cheong et al., 1998), IIC-1X와 IIH-1Xa의 Ceratopteris-Trapa Assemblage Zone (Park et al., 1997) 등의 화분군집대와 잘 대비된다. 613~1,445 m 구간(백악기 후기)은 백악기 후기 지시종들이 풍부하게 산출되는데, 특히 Triporoletes cenomanianus, T. asper, Rugubivesculites rugosus, Penetetrapites inconspicuus, Aquilapollenites eurypteronus, Dilwynites granulatus 등의 산출이 특징적이다. 이 구간은 Yun et al. (2000)이 제안한 Aquilapollenites-Penetetrapites Assemblages Zone 에 해당된다. 1,445~2,280 m 구간(백악기 전기)은 Yun et al. (2000)의 Classopollis-Densosporites Assemblage Zone에 해당되는 구간이다. 이 구간에서는 백악기 전기 시대 지시종인 Classopollis classoides가 집중적으로 산출되기 때문에 백악기 전기로 간주한다. 최하부인 2,280~ 2,693 m 구간(백악기 전기 또는 쥐라기)은 Pinuspollenites- Inaperturopollenites Assemblages Zone (Yun et al., 2000)과 대비되며, 미화석의 산출은 극빈하기 때문에 정확한 지질시대를 설정할 수 없다. 그러나 상부 층준이 백악기 전기이고 최하부 돌로마이트 층준에서 삼첩기 후기의 지시종인 Chordasporis sp., Riccilisporites sp., Aratrisporites sp. 등의 산출(Park et al., 1997)은 이 구간의 퇴적시기를 백악기 전기~삼첩기로 간주 할 수 있다(그림 3).

5.2 Haema-1

Haema-1은 다양한 미화석 분석을 통해서 생층서 연구가 수행되었다(Kim et al., 1987; Archibald, 1991; Park et al., 1997; Cheong et al., 1998; NPI, 2000; Yun et al., 2000; SCA, 2002; Yi et al., 2003; KIGAM, 2004; KNOC, 2008). 그러나 지금까지 퇴적연대 설정에 있어서는 생층서 연구자들 간에 견해 차이가 있다. 특히, 심도 약 1,080 m 또는 1,100 m을 기준으로 아래 층준의 퇴적시기는 백악기 후기(NPI, 2000; KIGAM, 2004)와 팔레오세~에오세의 고제3기(Kim et al., 1987; Archibald, 1991; Park et al., 1997; Cheong et al., 1998; Yun et al., 2000; SCA, 2002; Yi et al., 2003; KNOC, 2008)의 견해 차이를 나타내고 있다(그림 4).

Archibald (1991)에 의해 Haema-1은 처음으로 생층서 연구가 수행 되었다. 그는 화분·포자 미화석의 산출근거로 백악기 기반암(2,541~2,480 m) 위에 화산암(2,228~2,076 m)이 존재하고 그 상위에는 신생대 지층이 피복한다고 보고하였다. 신생대 지층에는 올리고세 전기~에오세 지층(2,076~1,395 m)과 올리고세~마이오세 지층(1,395~980 m)이 놓이고, 상부에는 마이오세 지층(938~795 m)과 최상부에는 플라이오세~플라이스토세 지층(789~472.5 m)이 순차적인 층후를 이루고 있다고 하였다. 그 이후 KIGAM (1992)와 Cheong et al. (1998)는 화분·포자 미화석 분석 자료를 재해석 하면서 총 5개의 화분 군집대를 설정하였다. 즉, 백악기 기반암 위에 Cycadopites-Quercus Assemblage Zone (2,480~2,228 m)의 팔레오세 지층, Inapeturopollenites-Betulaceae Assemblage Zone (2,076~980 m)의 에오세 지층 그리고 Alnus Assemblage Zone (980-938 m)의 올리고세 층으로 하는 고제3기 지층이 놓인다고 하였다. 상부에는 신제3기인 Gramineae, Ceratopteris-Trapa, Liquidambar-Carya Assemblage Zone (938~560 m)의 마이오세 중기 지층과 Compositae, Persicaria Assemblage Zone (560~472.5 m)의 플라이오세 지층이 쌓였다고 해석하였다.

한편 Yun et al. (2000), Yi et al. (2003)은 동일한 시추공에서 총 67개의 시료로부터 화분·포자미화석을 형태적으로 동정과 분류하여 이들의 군집특성과 시대 지시종(그림 2)을 기반으로 총 5개의 생층서대를 설정한 뒤 구간별 지질시대를 설정 하였다. Graminidites- Persicarioipollis Assemblage Zone (480~570 m)구간은 초본화분이 우점 산출되는 구간으로 플라이오세까지만 생존하였던(LAD: Pliocene) Graminidites media, Persicarioipollis minor의 초본화분과 Quercoidites microhenrici의 목본화분이 산출됨을 근거로 플라이오세로 설정하였다. 또한 Fupigopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone (570~1,020 m) 구간은 Fupingopollenites minutus, Persicarioipollis minor, Ulmipollenites undulosus, Weiglapollis magnispinosus, Inaperturopollenites spp., Magnastriatites granulastriatus등의 우점 산출과 특히 아시아 지역에서 마이오세 중기까지만 생존했던(LAD: Middle Miocene) 화분·포자인 F. minutus, M. granulastriatus, W. magnispinosus가 산출되는 것을 인지하고 퇴적 시기를 마이오세 전기~중기로 설정하였다. Coryluspollenites-Betulaepollenites Assemblage Zone (1,080~1,530 m) 구간에서는 대체적으로 오랜 지질시대를 생존하였던 화분(Betulaepollenites claripites, Coryluspollenites constatus, Quercoidites microhenrici, Ulmipollenites undulosus, Pinuspollenites spp., Ephedripites spp.) 들이 우점으로 산출하였다. 그러나 첫 출현시기가 올리고세 후기(FAD: Late Oligocene)인 Graminidites media가 990 m부터 산출함에 따라 이 심도아래의 구간은 적어도 후기 올리고세 보다는 오래 되었고, 1,560~2,040 m 구간이 에오세 전기~중기에 해당하므로 그 상위 구간인 1,080~1,530 m 구간은 에오세 후기에 해당한다고 하였다. 또한 이 구간에서는 백악기 전기시대 화분·포자인 Classopollis classoides, Cyathidites minor, C. major, Leptolepidites ?tenuis와 담수조류인 Savitrinia miocenica 등이 재동되어 산출된다고 하였다. Kim et al. (1987) 역시 1,220~1,490 m 구간에서 재동된 다량의 백악기 후기 종인 Feistella anluensis, Mesochara 등의 윤조 화석이 산출된다고 보고하였다. 또한 그들은 일부구간(1,075~1,530 m)에서도 Cypridea (C.) cavernosa, Cypridea (C.) gigantea 등의 재동된 백악기 후기 개형충 화석을 발견하였다. 따라서 이 구간은 Yun et al. (2000), Yi et al. (2003)과 Kim et al. (1987)들의 생층서에 대한 연구가 서로 일치한다. Caryapollenites- Platycaryapollenites Assemblage Zone (1,560~2,040 m) 구간은 첫 출현시기가 에오세 전기(FAD: Early Eocene)인 Plicatopollis plicata 화분이 1,980 m부터 산출한다. 그리고 에오세 중기까지만 생존했던(LAD: Middle Eocene) Caryapollenites veripites, C. imparillis 화분 종들이 이 구간에서만 산출되었다. 따라서 이 구간의 퇴적 시기는 에오세 전기~중기로 설정되었다. Momipites-Caryapollenites Assemblage Zone (2,080~ 2,460 m)구간에서는 Momipites leffingwellis가 2,260 m 까지 산출하며, 팔레오세를 지시하는 Momipites wyomingensis가 우점으로 산출하는 것을 근거로 이 구간의 퇴적시기를 팔레오세로 설정하였다. 이 구간에서는 백악기 후기 화분·포자인 Aquilapollenites spinulosus, A. reticulatus, Dilwynites granulatus, Azolla cretacea, Cyathidites minor, Deltoidospora sp., Leptolepidites ?tenuis, Triporoletes cenomanianus, 담수조류인 Botryococcus braunii, Lecaniella triplidiscuus, Pediastrum simplex, Savitrinia miocenica 등도 함께 산출되었으나 모두 재동된 종들로 간주되었다. 2,480~2,541 m 구간은 화강암 기반암으로 K-Ar 연대측정에 의하면 88.796±2.601 Ma로 백악기 후기(Coniacian)에 해당한다고 하였다.

NPI (2000)는 Haema-1 공의 퇴적시기에 대하여기존의 생층서 결과와는 다른 해석을 하였다. 이들은 이 시추공의 480~2,460 m 구간에서 84개의 시료 중 39개 시료에서 화분·포자 미화석을 동정하고 군집조성의 변화를 이용하여 크게 2개의 군집을 설정하였다. Assemblage 1 (480~1,080 m)구간에서는 마이오세에 번성했던 양치식물인 Magnastriatites, 목본화분인 Liquidambarpollenites, Fupingopollenites, Caryapollenites, Juglanspollenites, Quercoidites, 초본화분인 Sporotrapoidites erdtmanii 등의 산출과 소수의 초본화분의 군집특성이 마이오세를 지시한다고 하였다. Assemblage 2 (1,200~2,370 m)구간은 양치식물인 Cyathidites 포자가 현저하게 급증하지만 피자식물 화분은 매우 저조하게 산출하는 특징을 나타낸다고 보고하였다. 특히 Aquilapollenites화분은 본래 시대의 화석으로 판단하였고, 고제3기종으로 잘 알려진 화분화석인 Momipites, Ostryoipollenites, Caryapollenites는 시추할 때 이수(drilling mud)를 통하여 외부로부터 혼입되었을 가능성이 높다고 해석하였다. 따라서 이 군집의 우점종인 Cyathidites는 주로 중생대에서 신생대 초기에 산출하며, 백악기 또는 백악기 후기 종인 Cicatricosisporites, Schizaeoisporites, Gabonisporis 등의 포자와 Aquilapollenites의 화분이 산출된다고 확인하였다. 이 구간에서 쥐라기~백악기 전기 지시종인 Classopollis는 산출되지 않는다. 그러므로 이 구간은 백악기 후기로 보는 것이 타당하며 혼입 군집은 1,890~2,040 m 구간으로부터 오염(contamination)된 것으로 해석하였다.

그러나 이수에 의한 혼입가능성의 해석은 받아들이기가 매우 어렵다. 그 이유는 동일한 이수를 사용했다면 이런 현상이 전 구간에서 발견되어야하고 다른 시추공에서도 역시 인지되어야 하기 때문이다. 이와 함께, 고제3기종인 Momipites, Ostryoipollenites, Caryapollenites는 중국내륙, 황해 그리고 동중국해의 고제3기 퇴적층에서 산출하는 것으로 보고되고 있다(Song et al., 1981, 1985, 1986; Hu and Wang, 1985; Li, 1989; Wang et al., 1990; Hu and Sarjeant, 1992). 그러므로 이들 지시종들의 산출이 이수에 의한 혼입으로만 해석하는 것은 기존 중국 연구결과와 전면 대치된다. 결과적으로 이 논문에서는 NPI (2000)의 이수에 의한 혼입의 해석에 동의할 수 없다.

KIGAM (2004)에서는 국내대륙붕 제2광구 석유탐사 유망성 연구를 위해 군산분지(남황해북부분지)의 시추공 5개에 대한 기존 생층서 자료를 검토하였다. 이들의 재검토 자료의 가장 큰 차이점은 백악기 후기와 신제3기 경계심도이다(그림 4). 즉 1,100~2,480 m 구간은 백악기 후기 종인 윤조 화석 Feistiella (= Prochara) anluensis가 다량으로 산출하는 것을 인지하였다. 이 종은 중국 Yunnan의 상부 백악기 지층에서 산출되고 유럽과 남미에서도 동일시대 지층에서 산출되고 있다. 또한 Mesochara도 백악기를 지시하는 표준화석인데 이 구간에서 산출되었다. 또한 개형충 화석 중, 백악기 후기를 지시하는 Cypridea (Cypridea) aff. cavemosa, Cypridea (Cypridea) cf. gigantea, Metacypris spp. 등이 비교적 풍부하게 산출되는 점을 밝히면서 이 구간을 백악기 후기로 설정하였다. 그 외에 다른 퇴적구간은 기존 생층서 연구결과와 서로 일치하는 것으로 해석을 하였다.

이 논문에서는 시추공의 최상부 구간(472.5~570 m, 플라이오세)의 지층연대는 초본화분인 Graminidites media, Persicarioipollis minor가 우점 산출하는데, 특히 시대 지시종 G. media (플라이오세 후기)의 연속적인 산출이 이 구간의 연대를 잘 지시한다. 이 구간은 기존의 생층서 연구, Graminidites-Persicarioipollis Assemblage Zone (Yun et al., 2000; Yi et al., 2003), Compositae-Cyperaceae Assemblage Zone (Park et al., 1997)와 잘 일치한다. 570~1100 m 구간(마이오세 전기~중기) 역시 초본화분이 우점으로 산출하지만 일부 목본화분(Ulmipollenites undulosus, Inaperturollenites spp.)도 비교적 풍부하게 산출된다. 특히, 아시아 지역의 마이오세 중기의 지시종인 Fupingopollenites minutus, Magnastriates granulastriatus, Weiglapollis magnispinosus (그림 2)가 산출되는 것은 퇴적 시기가 마이오세 전기~중기임을 지시하는 것으로 볼 수 있다. 1,100~ 1,530 m 구간(에오세 후기)은 Yun et al. (2000)과 Yi et al. (2003)이 제안한 Coryluspollenites-Betulaepollenites Assemblage Zone (1,100~1,530 m)에 해당한다. 이 구간에서는 오랜 지질시대동안 생존했던 목본화분, Coryluspollenites constatus, Betulaepollenites claripites, Quercoidites microhenrici, Ulmipollenites undulosus, Pinuspollenites spp., Ephedripites spp.들이 우점 산출하여 지층연대를 설정하는데 어려움이 있다. 그러나 층서-고생물학적인 관점에서 볼 때, 첫 출현시기가 올리고세 후기인 Graminidites media가 990 m부터 산출하는 것은 이 심도아래의 구간은 적어도 올리고세 후기보다는 오래 되었고, 1,530~2,040m 구간이 에오세 전기~중기에 해당하므로 그 상위 구간인 1,100~1,530 m 구간은 에오세 후기에 해당하는 것으로 해석되어야 한다. 1,530~2,076 m구간(에오세 전기~중기)에서는 Yun et al. (2000)의 Caryapollenites- Platycaryapollenites Assemblage Zone과 대비된다. 이 구간에서는 에오세 전기의 지시종인 Plicatopollis plicata화분이 1,980 m부터 산출한다. 또한 에오세 중기의 지시종 Caryapollenites veripites, C. imparillis화분들이 이 구간에서만 산출되는 것으로 보아 퇴적시기는 에오세 전기~중기로 해당되는 것으로 해석된다. 2,076~2,460 m구간(팔레오세)은 Cycadopites-Quercus Assemblage Zone (Park et al., 1997), Momipites- Caryapollenites Assemblage Zone (Yun et al., 2000)과 잘 대비 된다. 이 구간에서는 전 세계적으로 팔레오세 시대 지시종으로 이용되는 Momipites wyomingensis의 우점 산출과 팔레오세 전기 지시종 Momipites lef-fingwellis가 2,260 m까지 산출되는 것으로 이 구간의 퇴적시기는 팔레오세에 해당하는 것으로 간주된다. 2,480~2,541 m 구간은 화강암 기반암으로 K-Ar 연대측정에 의하면 88.796±2.601 Ma로 백악기 후기(Coniacian)에 해당한다(Park et al., 1997).

5.3 IIH-1Xa

IIH-1Xa에 대한 생층서의 결과는 아직까지 연구자들 간에 의견이 차이가 존재한다(그림 5).

Park et al. (1997)는 석회질 미화석(개형충, 윤조, 복족류, 유공충)과 유기질 미화석인 화분·포자의 분석 자료를 이용하여 생층서 연구를 하였다. 석회질 미화석은 137개 중 20개의 시료에서만 화석이 산출되었다. 반면 화분·포자 미화석은 84개의 시료로부터 총 115종의 화분·포자 화석을 동정되었고, 이들의 군집조성비 변화를 이용하여 총 8개의 화석분대를 아래와 같이 구분하였다.

Assemblage I (259~460 m)에서는 Graminidites media (= Gramineae), Persicarioipollis sp. (= Persicaria), Compositae, Artemisia 등이 주요 화분 종이며 Cyperaceae, Cheonopodipollis sp. (= Chenopodiaceae) 등이 20% 이상의 다양한 초본화분이 우점으로 산출되는 것으로 보아 이 구간의 지질시대는 플라이오세라고 설정하였다. Assemblage II (478~716 m)는 Liquidambarpollenites (= Liquidambar)-Caryapollenites (= Carya), Magnastriatites (= Ceratopteris)-Faguspollenites (= Fagus), Sporotrapoidites (= Trapa) 등의 산출에 근거하여 마이오세 중기로 설정하였다. Assemblage III (735~808 m)는 초본화분이 감소하고 Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris)의 지속적인 산출, 목본화분인 Betulaepollenites claripites (= Betula), Pinus sp. (= Pinus)의 번성 등을 근거로 마이오세 전기에 해당된다고 하였다. Assemblage IV (826~1446 m)의 구간은 Magnastriatites gran-ulastriatus (= Ceratopteris), Sporotrapoidites erdti-manii (= Trapa) 같은 신제3기의 종들이 더 이상 산출되지 않고, 나자식물의 화분이 크게 증가하는 특징을 나타냈다. 또한 다양한 양치식물과 담수조류가 산출되며, Inaperturopollenites dubius, I. hiatus, Cycadopites, Ephedripites spp., Momipites spp., Myricaeoipollenites sp. (= Myrica), Cyrillaceaeoipollenites sp. 등이 주요 목본화분 종으로 산출되었다. 이런 군집특성에 따라 이 구간의 지질시대는 에오세라고 설정하였다. 그러나 하부 구간은 시료가 없고 극소량의 백악기 후기를 지시하는 개형충 화석이 산출되었으나 일부 구간에 집중되었다. 따라서 이런 양상은 재동가능성 높아 하한의 시대는 결정하기 어렵다고 하였다. Assemblage V (1,438~2,522 m)는 시료 당 화석 산출이 10개체 미만으로 매우 적고, 1,774~1,552 m 구간에서는 시료가 가용치 않아서 기존 자료(Chun et al., 1984)에서 Betulaepollenites claripites (= Betulaceae) 화분이 주로 관찰되는 특징에 근거하여 지질시대를 팔레오세-에오세로 간주하였다. Assemblage VI (2,559~2,815 m)에서는 Inaperturopollenites spp., Ephedripites sp., 소량의 신생대 화분인 Caryapollenites simplex (= Carya), Engelhardtiaepollenites sp. (= Engelhardtia)의 산출로 보아 이 군집대의 시기를 팔레오세로 설정하였다. 그러나 초기 중생대인 삼첩기~백악기 말까지 번성했던 나자식물인 Classopollis classoides가 우점으로 산출된다. 그렇지만 이는 젊은 퇴적층에 재 퇴적에 의해 빈번히 산출되기 때문에 층서해석에 어려움이 있음을 언급하였다. Assemblage VII (2,850~3,144 m)에서는 백악기 후기를 지시하는 대형포자 화석인 Azolla cretacea가 처음으로 출현과 함께 다양한 양치식물 포자, 나자식물 화석(Inaperturopollenites, Classopollis, Ephedripites) 및 소량의 피자식물이 특징적으로 나타났다. Kim et al. (1987)의 백악기 후기 윤조 화석인 Mesochara, Porochara, Clavatar 등에 근거하여 이 군집대의 지질시대를 백악기 후기로 설정하였다. Assemblage VIII (3,181~3,400 m)에서는 화석이 산출되지 않아서 지질시대를 설정할 수 없었다.

한편 Yun et al. (2000)는 IIH-1Xa 공으로부터 다양한 생층서 연구를 위해 총 100개의 시료를 분석한 결과 해성 와편모류 6속 8종, 윤조 화석 4속 7종을 각각 동정 분류하였다. 그리고 육성 유기질 미화석인 화분·포자 화석은 일부 구간(719~1,080 m)만을 분석하고, 나머지 구간은 기존 연구자료(Park et al., 1997; Cheong et al., 1998)를 분석하여 재해석 하였다. 개형충과 윤조 화석 결과도 기존의 자료(Kim et al., 1987)를 재해석 하였다. 이들이 재해석한 군집대 특성과 시대설정은 아래와 같다.

Graminidites-Persicarioipollis Assemblage Zone (227~ 274 m)은 플라이오세까지만 생존했던(LAD: Pliocene) 초본화분인 Graminidites media, Persicarioipollis minor의 지속적인 산출과 하부 경계에서 마이오세 지시종인 Tiliaepollenites microreticulatus (= Tilia)가 절멸하는 특징을 근거로 이 군집대의 지질시대를 플라이오세로 설정하였다. Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone (274~719 m)는 마이오세 중기부터 출현(FAD: Middle Miocene)하는 Ilexapollenites iliacus, Symplacosoipollenites vestibulum이 478 m부터 산출하는 것과 마이오세까지 생존하는(LAD: Miocene) Tiliaepollenites microreticulatus (= Tilia)가 지속적으로 산출하는 점, 또한 마이오세 중기에 가장 번성했던 Magnastriatites granulastriatus의 꾸준한 산출 근거로 퇴적 시기를 마이오세 중기라고 설정하였다. Magnastriatites-Fupingopollenites Assemblage Zone (719~1,080 m)은 마이오세 전기에 첫 출현(FAD: Early Miocene)하는 Magnastriatites granulastriatus가 이 구간부터 산출하고, 아시아지역에서 마이오세 전기에 출현하여 마이오세 중기에 가장 번성했던 물고사리 포자의 산출 근거로 이 군집대의 퇴적시기를 마이오세 전기로 설정하였다. 한편 1,080~2,015 m 구간에서는 에오세를 지시하는 Momipites coryloides, Ulmipollenites krempii, Cyrillaceoipollenites sp.가 산출되어 이 구간의 시기를 에오세로 해석하였다. 또 한편으로 Kim et al. (1987)의 연구결과를 인용하여 에오세 전기부터 출현하는 윤조 화석인 Stephanochara, Chara cf. cylindrica (에오세 후기~올리고세 전기)가 산출되고, 개형충 화석인 백악기 후기 종의 Cypridea (Cypridea) cavernosa, Cypridea (Cypridea) gigantea 등은 재동 되었음을 언급하였다. 층서-고생물학의 원리에 의하면, 서로 다른 지질시대의 화석들이 함께 산출될 경우에는 오래된 시대의 화석은 재동된 것으로 해석한다. 따라서 백악기 후기의 종들은 재동된 것으로 해석해야 하는 것이 바람직하다. 2,015~2,406 m (에오세~팔레오세) 구간에서는 화분·포자 미화석이 산출되지 않아 정확한 지질시대를 결정하지 못했으나, 상하구간의 지질시대를 고려했을 때, 이 구간은 에오세~팔레오세에 해당한다고 해석하였다. 2,406~2,824 m (팔레오세) 구간에서는 화분·포자 미화석이 소량으로 산출은 되었으나 신생대종인 Caryapollenites simplex (= Carya), Engelhardtiaepollenites sp. (= Engelhardtia) 화분이 산출됨에 따라 이 구간의 퇴적시기를 팔레오세로 보았다. 최하부인 2,824~3,467 m 구간에서는 백악기 후기를 지시하는 윤조 화석 Mesochara sp., Porochara arguta (?), Clavator (?) sp. 등의 산출근거로 이 구간을 백악기 후기에 속하는 것으로 해석하였다.

NPI (2000) 역시 IIH-1Xa의 106개 시료에서 화분·포자를 분석하여 7개의 층서구간을 설정한 후 각 구간의 지질시대를 해석하였다. 최상부 227~357 m은 플라이오세, 387~469 m은 마이오세 후기, 497~802m은 마이오세 중기로 각각 설정하였다. 그렇지만 841~2,007 m 구간과 2,124~2,493 m 구간은 화석산출이 매우 낮아서 시대를 추정하지 못했다. 2,036~2,097 m 구간은 백악기 후기, 2,522~2,920 m 구간은 쥐라기~? 백악기로 각각 설정하였다. 이들 역시 화분·포자 미화석의 산출이 불량한 하부 구간은 기존의 윤조 화석 결과를 이용하여 추정하였다. 즉 805~2,740 m 구간은 백악기 후기, 2,862~3,449 m 구간은 백악기 전기의 중기~말기로 각각 해석하였다.

이 논문에서는 시추공의 최상부인 311~450 m 구간(플라이오세)은 초본화분인 Graminidites media, Persicarioipollis minor, Compositae, Artemisia, Cyperaceae, Cheonopodipollis sp. 등이 20% 이상의 산출비로 우점 산출하는 특징을 나타낸다. 특히, 플라이오세 지시종인 G. media와 플라이스토세 전기 지시종인 Persicarioipollis minor가 풍부하고 지속적으로 산출되는 것은 이 구간이 플라이오세 동안 퇴적되었음을 지시한다. 이 구간은 Haema-1의 Graminidites-Persicariopollis Assemblage Zone (Yun et al., 2000)와 IIC-1X의 Cyperaceae- Gramineae-Artemisia Assemblage Zone (Park et al., 1997, Cheong et al., 1998)들이 지시하는 플라이오세의 화분군집대와 잘 대비가 된다. 450~719 m 구간(마이오세 중기)은 Park et al. (1997)과 Cheong et al. (1998)의 Liquidambar-Carya, Ceratopteris-Trapa, Ulmaceae- Fagaceae Assemblage Zone 그리고 Yun et al. (2000)가 제안한 Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone (274~719 m)에 해당한다. 이 구간의 화분특징은 마이오세 중기부터 출현하는 Ilexapollenites iliacus, Symplacosoipollenites vestibulum 등이 478 m부터 산출하는 것과, 마이오세 중기에 가장 번성한 후 절멸했던 Magnastriatites granulastriatus의 꾸준한 산출로 퇴적시기가 마이오세 중기임을 지시한다. 719~1,060 m 구간(마이오세 전기)는 아시아 지역에서 첫 출현시기가 마이오세 전기인 물고사리 포자 Magnastriatites granulastriatus가 이 구간부터 산출함에 따라 이 구간의 퇴적시기는 마이오세 전기이다. 이 구간의 IIC-1X의 Park et al. (1997)이 제안한 Maganstriatites (= Ceratopteris)-Cheonopodipollis (= Chenopodium)의 화분군집대와 잘 대비된다. 한편 1,060~2,406 m 구간에서는 에오세를 지시하는 Momipites coryloides, Ulmipollenites krempii, Cyrillaceoipollenites sp. 등이 산출되는 것으로 보아 이 구간의 시기는 에오세인 것으로 간주된다. 2,406~2,824 m 구간은(팔레오세) 구간에서는 화분·포자가 극소량으로 산출되었으나 신생대종인 Caryapollenites simplex (= Carya), Engelhardtiaepollenites sp. (= Engelhardtia) 화분이 산출함으로써 팔레오세로 해석하였다. 최하부인 2,824~3,467 m 구간에서는 백악기 후기를 지시하는 윤조 화석 Mesochara sp., Porochara arguta (?), Clavator (?) sp. 등의 산출근거로 백악기 후기에 속하는 것으로 간주한다.

5.4 IIC-1X

이 시추공에 대한 생층서 연구는 지금까지 수차례에 걸쳐 수행되었다(Cain and Carlsen 1973a; Kim et al., 1987; Park et al., 1997; Cheong et al., 1998; SCA, 2002; KIGAM, 2004). Cain and Carlsen (1973a)은 처음으로 화분·포자 미화석을 이용하여 총 4개의 층서구간을 구분하였으며 상부 610~229 m (플라이오세~플라이스토세)구간을 제외하고 모두 제3기에 퇴적된 것으로 해석하였다(그림 6). Kim et al. (1987)에서도 IIC-1X에 대한 생층서 연구를 수행하였으나, 전체 구간에 미화석의 보존이 매우 불량하고 산출도 매우 저조한 것으로만 보고하였다.

그 이후 Cheong et al. (1998)에 의해 IIC-1X에 대한 생층서 연구가 본격적으로 수행되었다. 그들은 해양성(개형충) 및 담수성(윤조) 미화석연구를 시도하였으나 발견하지는 못하고, 화분·포자 미화석만이 산출되어 이를 기준으로 생층서 연구를 하였다. 이 시추공의 전 구간(229~2,017 m)에서 총 74종의 화분·포자 미화석을 동정 분류하였고, 이들 군집조성의 변화와 구성비를 이용하여 5개의 군집대를 설정하였다. Assemblage I (상부 229~375 m)는 초본화분이 40%를 차지하고, 특히 Graminidites media (= Gramineae), Cyperaceae, Artemisia 등이 특징적으로 산출한다고 보고했다. 이는 초본화분과 포자화석군의 비율이 20%를 상회하는 한반도 주변의 플라이오세 기저부의 특징과 대비됨으로써, 이 구간의 퇴적시기를 플라이오세에 해당되는 것으로 해석하였다. Assemblage II (375-610 m)는 Liquidambarpollenites (= Liquidambar)- Carypollenites (=Carya), Magnastriatites (= Ceratopteris)- Sporotrapoidites (=Trapa) 등이 우점으로 산출된다고 보고 하였다. 이들 군집조성은 동북아시아의 마이오세 중기 화분·포자 화석군집에 대비되어, 이 구간의 퇴적시기를 마이오세 중기로 설정하였다. 또한 이 군집과 상부 군집(플라이오세) 사이에 미화석 산출이 극히 미약하여 마이오세 후기가 결층 되었을 것으로 간주하였다. Assemblage III (610~625 m)의 특징은 마이오세 중기 군집의 주요 화분들은 급감하지만 Chenopodipollis sp. (= Cheonopodium)의 독특한 산출양상과 마이오세 지시종인 Sporotrapoidites erdtimanii (=Trapa) 화분, Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris) 포자가 꾸준히 산출되는 것이다. 이런 군집조성변화의 특징은 이 구간의 퇴적 시기가 마이오세 전기임을 지시한다. Assemblage IV (625~1,526 m)은 주로 적색의 퇴적암으로 구성되어 전체적으로 화석 산출이 빈약하나, 구간 내에 협재 된 비적색 퇴적암에서 화분·포자가 양호하게 산출되었다. 산출된 화분·포자 군집조성을 보면 초본화분은 거의 산출되지 않고, 목본화분인 Betulaepollenites sp. (= Betula-type), Salixipollenites sp. (= Salix), Inaperturopollenites dubius, I. hiatus (= Taxodiaceae) 등이 주요 종들이다. 그 외에도 Platycaryapollenites platycaryoides (= Platycarya), Engelharditiaepollenites sp. (= Engelhardtia), Alnipollenites verse, Ulmipollenites tricostatus, Cornipollenites sp. (= Cornus) 등의 새로운 목본화분이 출현하며, 아열대 건조기후를 지시하는 Ephedripites spp. 의 지속적인 산출 등을 근거로 이 시기를 에오세로 설정하였다. 또한 상부 군집조성과의 현저한 식물상 차이를 인지하면서 양 군집대 사이에 큰 시간적 공백이 존재하는 것으로 추정하였다. Assemblage V (1,526~2,001 m)에서는 거의 적색암으로 구성되어 미화석 산출이 매우 저조하지만 Classopollis classoides, Monosulcites sp. 등의 화분이 지속적으로 산출되는 점으로 보아, 이 시기를 팔레오세롤 해석하였다.

이 논문에서는 시추공의 최상부 구간(229~375 m, 플라이오세)은 Cheong et al. (1998)가 제안한 Assemblage I에 해당하는 구간이다. 초본화분인 Graminidites media (= Gramineae), Cyperaceae, Artemisia 등이 특징적으로 산출되는데, 특히 시대 지시종인 G. media (플라이오세 후기)의 연속적인 산출이 이 구간의 연대를 잘 지시한다. 또한 Haema-1의 플라이오세 후기 화분군집대인 Graminidites-Persicarioipollis Assemblage Zone (Yun et al., 2000)과도 잘 대비가 된다. 375~610 m 구간 (마이오세 중기)은 Cheong et al. (1998)의 Assemblage II와 대비된다. 이 구간에서는 화분 중 Liquidambarpollenites minutus (= Liquidambar), Caryapollenites simplex (= Carya), Magnastriatites granulastriatus (= Ceratopteris), Sporotrapoidites erdtmanii (=Trapa) 등이 우점 산출되는데, 특히 올리고세 전기~마이오세 중기 지시종인 S. erdtmanii의 연속적인 산출은 이 구간이 마이오세 중기임을 지시하는 것으로 해석된다. 그리고 이 군집과 상부 군집(플라이오세) 사이에 미화석 산출이 극히 미약하여 마이오세 후기가 결층 되었을 것으로 여겨진다. 610~625 m 구간(마이오세 전기)은 Cheong et al. (1998)가 제안한 Assemblage III의 화분군집대에 해당되며, 마이오세 중기의 주요 화분군집들이 급감하며 Chenopodipollis sp. (= Cheonopodium)의 독특한 산출양상과 마이오세 전기~중기 지시종인 M. granulastriatus (= Ceratopteris) 포자가 꾸준히 산출되는 것이다. 이런 군집조성변화의 특징은 이 구간의 퇴적 시기가 마이오세 전기임을 지시한다. 또한 이 구간은 Haema-1의 Fupingopollenites-Magnastriatites Assemblage Zone (Yun et al., 2000)과도 잘 대비된다. 625~1,526 m (에오세)구간은 주로 적색 퇴적암인 관계로 화석 산출이 빈약하다. 그러나 구간 내 일부 협재된 비적색의 퇴적암에서 화분과 포자가 양호하게 산출된다. 산출되는 화분은 Betulaepollenites sp. (= Betula- type), Salixipollenites sp. (= Salix), Inaperturopollenites dubius, I. hiatus (= Taxodiaceae) 등이 주요 종들이다. 그 외에도 Platycaryapollenites platycaryoides (= Platycarya), Engelharditiaepollenites sp. (= Engelhardtia), Alnipollenites verse, Ulmipollenites tricostatus, Cornipollenites sp. (= Cornus) 등의 새로운 목본화분이 출현한다. 특히 에오세 후기까지만 생존했던 U. tricostatus가 산출되는 것은 퇴적시기가 에오세임을 잘 지시한다. 이 구간은 Haema-1의 에오세 후기의 Coryluspollenites- Betulaepollenites (Yun et al., 2000)의 화분군집과도 잘 대비된다. 최하부 구간 1,528~2,001 m (팔레오세)는 Cheong et al. (1998)의 Assemblage V에 해당하며, 거의 적색암으로 구성되어 미화석 산출이 매우 저조하다. 기존연구에서는 이 구간에서 Classopollis classoides, Monosulcites sp. 등의 화분이 지속적으로 산출되는 것을 기반으로 팔레오세로 해석하였다. 그러나 다른 시추공들의 동일 시대구간에서 산출되는 화분·포자 군집상과도 잘 대비되지 않고, 또한 상기 두 화분은 백악기에만 생육하였던 식물로서 이들의 산출근거로 시기를 팔레오세로 해석한 것은 잘 못된 해석이라 할 수 있다. 그리하여 층서학적원리를 기반으로 에오세 후기 지층의 직하에 놓인 최하부 지층은 팔레오세로 간주하는 것이 바람직하다.

5.5 Inga-1

이 시추공 역시 Haema-1과 IIH-1Xa처럼 그동안 수행된 생층서의 연구결과들이 매우 다른 양상을 보여주고 있다. 더불어 올리고세 지층의 존재 여부도 많은 의견과 해석의 차이를 나타내고 있다(그림 7). Watson et al. (1989)는 이 시추공에 대하여 최초로 생층서 연구를 수행하여 화분·포자 미화석분석결과를 기반으로 3개의 구간으로 구분하였다. 즉, 하부로부터 순차적으로 4,104~2,728 m (?백악기~고제3기) 구간, 2,728~917 m (?백악기~고제3기) 구간 그리고 917~506 m (?신제3기) 구간으로 세분하였다.

Yi (1996)과 Yi and Batten (2002)은 화분·포자 미화석을 이용하여 최상부 구간에 대한 생층서 연구를 하였다. 그들은 백악기 후기 말의 시대 지시종과 군집조성비의 변화를 근거로 2개의 화분군집대를 설정하고 각각의 지질시대를 추정하였다. Aquilapollenites eurypteronus Assemblage Zone (850~498 m 구간)은 백악기 후기 말 시대 종인 Aquilapollenites delicatus, A. eurypteronus, A. juvenis, A. quadrilobus, A. stelck ii 등의 화분이 우점 산출하는 것을 근거로 하여 화분군집대의 시기를 백악기 후기 말(Late Maastrichtian)로 해석하였다. 그 직하인 Aquilapollenites attenuatus Assemblage Zone (930~850 m)은 백악기 후기 지표종인 Aquilapollenites attenuatus, A. quadrilobus, A. stelckii 화분이 우점 산출하는 것으로 보아 백악기 후기(latest Campanian-Early Maastrichtian)로 해석한바 있다.

Cheong et al. (1998)는 KIGAM (1992)의 분석 자료를 재해석하여 총 4개의 화분·포자 화석 군집상을 확인하였다. 최하부로부터 순차적으로 기술하면 다음과 같다. 2,728 m은 백악기 화강암층이며, 2,480~2,228 m 구간은 Cycadopites, Quercoidites microhenrici (= Quercus)로 특징되는 팔레오세 층, 2,076~980 m 구간에서는 Inaperturopollenites, Betulaepollenites claripites (= Betulaceae)등이 특징적으로 산출되는 에오세 층, 980~938 m 구간은 Alnipollenites verse (= Alnus)에 의한 올리고세 층, 938~560 m 구간은 Graminidites media (= Gramineae), Magnastriatites (= Ceratopteris)- Sporotrapoidites (= Trapa), Liquidambarpollenites (= Liquidambar)-Caryapollenites (= Carya) 화분들이 우점으로 산출되는 마이오세 중기, 그리고 최상부 560~472.5 m 구간은 Compositae, Persicarioipollis (= Persicaria) 화분화석이 지시하는 플라이오세 층으로 각 지층에 대한 시대를 판단하였다.

Yun et al. (2000)는 1,380~1,817 m 구간만 분석하고 주로 Cheong et al. (1998)의 기존 자료를 재해석 하였다. 화분·포자 화석에 대한 에오세-플라이오세 퇴적층을 2개의 생층서대로 구분하였다. 506~1,380 m 구간은 풍부하고 다양한 화분·포자 미화석의 산출과 마이오세부터 출현(FAD: Early Miocene)하는 Sporotrapoidites erdtmanii (= Trapa) 화분화석에 의해 이 구간을 마이오세 전기로 해석하였다. 1,380~2,728 m 구간에서는 상부(1,380~1,817 m)와 하부(2,545~2,591 m)에서만 화분·포자 미화석이 풍부하게 산출하지만 나머지 구간에서는 산출량이 극히 낮다. 이 구간의 하부에서 절멸시기가 에오세 중기(LAD: Middle Eocene)인 Caryapollenites veripites (= Carya veripites)의 산출을 근거로 퇴적시기를 에오세로 해석하였다. 최하부 구간(2,714~4,103 m)은 화산암 기반암층으로 기존의 K-Ar 연대 측정결과(Bong et al., 1991; Cheong et al., 1998)를 기초로 하여 백악기 전기 말~백악기 후기(Aptian-Campanian)에 해당된다고 하였다.

NPI (2000)는 총 73개의 시료에서 화분·포자 화석을 분석하여 총 3개의 화분군집대를 설정하였다. 최상부 454 m에서는 몇 개체(Pinuspollenites, Taxodiumpollenites, Cupuliferoidaepollenites)만이 동정되어 잠정적으로 신제3기로 해석되었다. 이와는 반대로 506~2,033 m 구간에서는 비교적 풍부하고 다양한 화분·포자가 산출되었는데, 특히 Cyathidites가 우점 산출되며 Schizaeoisporites와 대형포자인 Balmeisporites, Ghosispora 등 백악기 후기 지시종들도 산출되었다. 그리고 비록 산출양은 적지만 피자식물 화분인 Ulmipollenites minor, U. trichostatus, U. krempii, Arecipites, Plicapollenites 등의 백악기 후기 지표종들이 산출함에 따라 이 구간을 백악기 후기로 해석하였다. 그렇지만 그 하부에 위치하는 1,402~2,033 m 구간에서는 아무런 화석도 산출되지 않아 시대를 결정하지 못했다.

이 논문에서는 시추공의 최상부인 472~506 m 구간(플라이오세)은 초본화분인 Persicarioipllis minor (= Persicaria), Compositae 등이 주요 산출 종으로서, 특히 플라이오세에 번성했던 P. minor의 지속적인 산출은 이 구간이 플라이오세 동안 퇴적되었음을 나타낸다. 이 구간은 Haema-1의 Graminidites-Persicarioipollis의 플라이오세 화분군집대와도 잘 대비된다. 506~1,380 m 구간(마이오세 전기)에서는 Graminidites media (= Gramineae), Liquidambarpollenites minutus (= Liquidambar), Caryapollenites simplex (= Carya), Sporotrapoidites erdtmanii (= Trapa), Persicarioipollis minor, Maganastriatite granulastriatus (= Ceratopteris) 등 다양하고 풍부한 화분·포자 미화석의 산출되는 것이 특징이다. 특히 첫 출현시기가 마이오세 전기를 지시하는 P. minor, M. granulastriatus가 지속적으로 산출하는 것은 이 구간의 시기가 마이오세 전기임을 지시한다. 1,380~2,714 m 구간(에오세)은 일부 구간(1,380~1,817 m, 2,545~2,591 m)에서만 화분·포자 미화석이 풍부하게 산출하고 나머지 구간에서는 산출량이 극히 낮다. 이 구간의 하부에서 에오세 중기의 지시종인 Caryapollenites veripites (= Carya veripites)가 산출됨으로써 퇴적시기는 에오세임을 지시한다. 또한 이 구간은 Haema-1의 Caryapollenites-Paltycaryapollenites Assemblage Zone (에오세 전기~중기)의 화분군집대와도 우점 종들이 잘 대비된다. NPI (2000)는 506~2,033 m 구간에서 Cyathidites가 우점 산출되며 Schizaeoisporites, 대형포자인 Balmeisporites, Ghosispora 등 백악기 후기 지시종들이 산출되는 것으로 보고하였다. 그리고 산출양은 적지만 목본화분인 Ulmipollenites minor, U. trichostatus, U. krempii, Arecipites, Plicapollenites들이 산출하기 때문에 백악기 후기로 해석하였다. 그러나 피자식물화분인 U. trichostatus, U. krempii등은 에오세 말까지 번성한 후 절멸했던 식물로서 에오세 후기의 지표종이다. 따라서 이들을 기반으로 백악기 후기로 해석하는 것은 재고해야할 부분이다. 최하부 구간(2,714~4,103 m)은 화산암 기반암층으로 기존의 K-Ar 연대측정결과를 기초로 백악기 전기 말~백악기 후기 (Aptian-Campanian)에 해당된다고 하였다(Bong et al., 1991; Cheong et al., 1998).