한국에서 발견된 삼엽충과 지질 연대(3). 필석류와 삼엽충, 그리고 지질연대

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한국에서 발견된 삼엽충과 지질 연대(2)태백산 분지와 지질연대

 

필석류와 지질연대

 필석류(graptolite)는 고생대 캄브리아기부터 석탄기 초기까지 생존하였던 해양생물이다. 필석류는 언뜻 보면 그 모습이 해파리와 비슷하게 생겼으나, 해파리처럼 자포동물에 속하지 않는다. 즉, 해파리와는 전혀 관련이 없는 생물이다.

필석류의 모습(좌)과 화석(우) 출처-http://isgs.illinois.edu/outreach/geology-resources/graptolites  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graptolite_tetragraptus.jpg

 오르도비스기의 한 절(stage)인 플로절은 이 필석류 화석이 발견된 지층의 연대측정을 하면서 명명되었다. 2004년 스웨덴의 남서쪽에서 필석류 테트라그랩투스 아프로시마투스(Tetragraptus approximatus)의 첫 보고가 이루어진 지역이다. 2016년에 보고된 절대 연령측정(방사선 동위원소로 암석의 연대를 측정하는 방식) 연구 결과 연대는 4억 7천만 년 전으로 드러나면서 플로절의 시기가 결정된 것이다. 

 필석류 화석은 우리나라에서도 발견되었다. 이번 카이세라스피스 화석이 발견된 문곡층에서는 오르도비스기 플로절 보다 이전 시대인 트레마독절(Tremadocian)의 필석류가 5종류 발견되었다. 2007년에 이 필석류들의 화석을 토대로 연대를 재정리한 연구가 이루어졌다.  발견된 필석류들은 아오로그랩투스 비크토리아에(Aorograptus victoriae), 파라데로그랩투스 안티쿠우스(Paradelograptus antiquus), 칼로그랩투스 sp.(Callograptus sp), 아데로그랩투스 cf 테넬루스(Adelograptus cf. tenellus), 아니소그랩투스 마타넨시스(Anisograptus matanensis)이다. 영국과 오스트랄라시아(오스트레일리아, 뉴질랜드, 서남 태평양 제도를 포함하는 지역)의 결과를 참고하여 생물층서(생물의 화석을 이용해서 지층의 연대를 구분 짓는 것.)로 나눈 결과 영월층군의 트레마독절 시기에 형성된 층을 5개의 층서로 나누어졌다.

 순서는 다음과 같다.

 

아오로그랩투스 비크토리아에

파라데로그랩투스 안티쿠우스

칼로그랩투스 sp.

아데로그랩투스 cf 테넬루스

아니소그랩투스 마타넨시스

 

오로도비스기 초기에 형성된 태백산 분지의 영월층군과 태백층군의 지층을 생물 층서로 나눈 것.  별표시는 이번 연구가 이루어진 지층의 연대이다. 출처-Lee, (2020)

바뀐 지질연대

 이전 글에서, 카이세라스피스가 발견되는 카이세라스피스 존의 연대는 오르도비스기 초기 플로절에 해당하는 것으로 결론이 나왔다는 이야기를 하였다. 그런데 이번 연구결과 카이세라스피스가 발견된 문곡층의 최상부는 플로절이 아닌 그보다 이른 트레마독절로 결론을 내렸다. 즉, 기존에 알려진 것보다 지층의 연대가 오래된 것으로 바뀐 것이다. 왜일까? 바로 필석류 화석 때문이다. 이번 연구에서 다루어지는 삼엽충 카이세라스피스가 발견된 지층에서 필석류 칼로그랩투스와 디크티오네마(Dictyonem)가 발견이 된 것이다.

칼로그랩투스와 디크티오네마. 둘 다 문곡층에서 발견된 필석류이다. 출처-Lee(2020)

 이 두 필석류는 북중국의 아오로그랩투스 비크토리아에 존(Aorograptus victoriae zone)에서 칼로그랩투스 존(Callograptus spp. zone)에서 발견이 되는 종류이다. 따라서 이 두 필석류가 발견되었다는 것은 문곡층에서 카이세라스피스가 발견된 층이 꼭 플로절이 아닌 트레마독절일수 있다는 것이다. 즉, 카이세라스피스의 화석이 발견되는 지층의 연대가 기존에 알려진 것보다 좀 더 오래된 시기일수 있다는 것이 이번 연구의 핵심 내용이다. 연구를 하신 이승배 박사님(지질박물관 관장)께서는 더 많은 삼엽충과 필석류, 코노돈트(오르도비스기에 살았던 초기 어류로 주로 이빨만이 화석으로 남는다. 우리나라에서도 많은 코노돈트의 화석이 발견되었으며 연대측정에도 많은 참고가 되는 화석이다.)등의 연구가 좀 더 필요할 것으로 결론을 내렸다.

 

간단요약

(1). 강원도에 분포하는 태백산 분지는 조선누층군이라고 하며, 조선누층군의 하부-오래된 지층-는 캄브리아기-오로도비스기에 퇴적되었다.

(2). 오르도비스기에 만들어진 지층 중에서 문곡층이라고 부르는 지층에서 카이세라스피스라고 하는 삼엽충의 화석이 발견되었다.

(3). 기존에는 카이세라스피스가 발견되는 지층의 지질연대가 오르도비스기 초기의 플로절이라고 판단되었다.

(4). 이번 연구에서 다루어졌던 카이세라스피스의 화석이 발견된 지층에서 플로절보다 이전 시기에 만들어진 지층에서 발견되는 필석류 화석이 발견되었다.

(5). 따라서 카이세라스피스의 화석이 발견되는 지층이 기존에 알려진 것보다 좀 더 이른 시기에 만들어졌을수 있으며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다.

 

연구 출처-

Lee, S. B. (2020). Kayseraspis (Trilobita) from the Mungok Formation in Yeongwol area and its significance for the Lower Ordo-vician biostratigraphy and chronostratigraphy of the Taebaeksan Basin, Korea. GEOSCIENCES JOURNAL.