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(1)지질학회지 제 48권 제 3호, p. 209-223, (2012년 6월). 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석 차지만 ․ 정대교‡ 강원대학교 지질학과 요 약 홉스골 호수는 바이칼 열개지역에 발달된 구조호이며, 러시아의 바이칼 호수에서 남서쪽으로 200 km 떨어진 몽 골 북부지역에 위치한다. 이번 연구에서는 SEDPAK 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 퇴적과정, 호수면 변 화, 매몰역사를 복원하였다. 퇴적층 시뮬레이션을 위해서 홉스골 호수의 중남부를 가로지르는 khub012 탄성파 탐 사측선과 비교적 탐사측선 주변에서 시추된 KDP-01, HDP-04 그리고 HDP-06 코어를 사용하였다. 탄성파 탐사측 선에서 홉스골 호수 퇴적층은 6개 퇴적단위로 구분되었으며, 각 퇴적단위별로 퇴적물 공급률, 침강률, 호수면 변동 자료를 분석하여 입력하였다. 퇴적층 시뮬레이션 결과, 각각의 퇴적단위 퇴적기간 중 다양한 환경변화가 일어났으 며 그 결과를 토대로 분지 형성 초기 기저면 형태에 따라 다르게 영향을 받은 퇴적과정, 호수면 변화, 매몰역사를 복 원 해석하였다. 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션 결과는 바이칼 호수 퇴적층에서 분석된 규조 함 량 변화와 거의 유사하게 나타났다. 그리고 퇴적 시뮬레이션 결과는 전 지구적 해수면 변동 및 산소동위원소 자료 들과도 거의 일치되는데, 이것은 홉스골 호수 퇴적층에 전 지구적 기후 변화 기록이 잘 보존된 것을 지시한다. 주요어: 홉스골 호수, SEDPAK 퇴적 시뮬레이션, 퇴적과정, 호수면 변동, 매몰 역사, 기후 변화 Jiman Cha and Daekyo Cheong, 2012, SEDPAK sedimentary simulation for the sediments of Lake Hovsgol, Mongolia: Interpretation of sedimentary processes, lake-level fluctuations, and burial history. Journal of the Geological Society of Korea. v. 48, no. 3, p. 209-223 ABSTRACT: Lake Hovsgol is a tectonic lake in Baikal Rift System, located in northern Mongolia and 200 km away from southwestern Lake Baikal. In this study, SEDPAK computer simulation program is used to reconstruct the sedimentary process, lake-level and burial history. A khub012 line across the south central part in Lake Hovsgol and KDP-01, HDP-04 and HDP-06 core data drilled in nearby sites have been used for simulation modeling. Sedimentary sequences in the seismic section are divided into six sedimentary units. Input parameters of sediment supply, subsidence rate, and lake-level change for the sedimentary simulation are estimated for each sedimentary unit. As a result of sedimentary simulation, the various sedimentary processes, lake-level change, burial history, which were seriously affected from initial basin surfaces, are reconstructed for each sedimentary unit. They are main components of paleoenvironmental settings. The results are correlated with eustatic sea-level change, marine oxygen isotope record, and diatom content in Lake Baikal sediments, and they match well each other. It reflects the Hovsgol Lake sediments archive well the record of global climate change. Key words: Lake Hovsgol, SEDPAK sedimentary simulation, sedimentary process, lake-level change, burial history, climate change (Jiman Cha and Daekyo Cheong, Department of Geology, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Korea). 1. 서 론 호수 퇴적환경은 해양 퇴적환경에 비하여 제한된 ‡. 퇴적 작용으로 주변지역의 고기후 변동을 지시하는 프록시가 잘 보존되어 있다. 아울러 대부분의 호수 퇴적물은 상대적으로 높은 퇴적률에 의해 고해상도. Corresponding author: +82-33-250-8559, E-mail: [email protected].

(2) 210. 차지만․정대교. 의 퇴적기록을 제공하므로 고기후 연구에 용이한 자 료를 제공한다. 홉스골(Hovsgol) 호수는 지난 십여 년 동안 호수 에서 채취된 코어 퇴적물과 탄성파 탐사 자료를 이 용하여 많은 연구가 수행되어 왔다. 또한 미량원소,. (A). (B). Fig. 1. (A) Location map of Lake Hovsgol, Mongolia (modified from Kashiwaya et al., 2010), (B) Location of the seismic profile khub012 and core sampling sites referred in this study and its interpreted sedimentary strata of Lake Hovsgol according to Fedotov (2007).. 미화석 그리고 규조 등을 통한 제 4기 후기의 고기후 및 고환경에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다 (Prokopenko et al., 2001; Fedotov et al., 2004a, b; Karabanov et al., 2004; Nara et al., 2005; Prokopenko et al., 2005). 국내 연구자들도 홉스골 호수의 시추코어 퇴적물의 퇴적상과 미화석을 분석하여 퇴적환경을 해 석하였다(Chun and Cheong, 2005; Kim and Cheong, 2007; Ryu et al., 2008; Shin and Cheong, 2010). 1990년대 이후부터 고기후 및 고환경 연구를 위해 육상 호수 퇴적물의 이용이 활성화되면서(Williams et al., 2001), 홉스골 호수에서는 2001년에 러시아의 호수연구소(Limnological Institute)와 벨기에의 겐 트대학교(Ghent University)의 공동 연구를 통해 약 390 km 이상의 탄성파 자료가 수집되었고, 그 중 의 일부가 Fedotov et al. (2002)과 Fedotov (2007) 에 의해 해석된 바 있다(Prokopenko and Kendall, 2008; Prokopenko et al., 2009). 이번 연구에서는 홉 스골 호수 중남부 지역을 북서-남동 방향으로 가로 지르고 있는 khub012 탄성파 측선 퇴적층에 대하여 그래픽 시뮬레이션을 통해 퇴적 모델링을 실시하였 으며, 분석을 위해 측선과 비교적 가까운 위치에 있 는 KDP-01, HDP-04 그리고 HDP-06 시추코어의 연구 자료를 이용하였다(그림 1). 이번 연구에서는 홉스골 호수 퇴적분지의 형성 초기부터 현재까지의 분지의 형성 및 진화 과정을 퇴적층 매몰 복원 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램인 SEDPAK을 이용하여 분석하였다. 이번 연구에 활 용된 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션 프로그램은 주로 석유 시스템(petroleum system)을 평가하는 목적으 로 사용되는 프로그램으로, 육상 호수의 소규모 분 지에 적용함으로써 분지의 퇴적물 공급률(sediment supply rate), 침강률(subsidence rate) 및 호수면 변화를 정량적으로 해석하고자 하였다. 홉스골 호수에서 획득된 탄성파 탐사자료는 이번 연구에서 퇴적단위별로 구분하여 퇴적 과정 및 매몰 역사를 밝히는 기초 자료로 활용할 것이다. 또 주변 지역에서 획득된 시추코아 자료들과 함께 각 퇴적단 위별로 추출된 퇴적물 공급률, 침강률, 호수면 변동 등의 변수는 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션의 입력 자 료로 분석되어 사용되었다. 이 SEDPAK 퇴적 시뮬 레이션 결과는 바이칼 호수의 분지 진화 기록과 전 지구적 기후 변화 자료들과 대비하여, 홉스골 호수.

(3) 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석. 의 신생대 후기의 고기후 및 퇴적환경 변화를 해석 하는데 활용할 것이다. 결과적으로, 홉스골 호수 퇴 적 시뮬레이션 결과는 다른 육상의 소규모 분지에 적용할 때에도 매우 유용하고 다른 퇴적환경과의 대 비를 위한 자료가 될 것으로 판단된다.. 2. 연구 지역 유라시아 대륙의 기후 변화 연구를 위해서 시추 된 바이칼 호수(Lake Baikal)는 해상도와 연속성이 좋은 퇴적 시퀀스(depositional sequence)를 보여 주며, 다양한 기후 인자를 보존하고 있기 때문에 많 은 과학자들에 의해 연구되었고 성공적인 연구 성과 를 거둔바 있다. 이후 바이칼 열개 시스템(Baikal Rift Systems)에서 두 번째로 큰 호수인 홉스골 호수 까지 관심을 받게 되었다(그림 1). 몽골의 북부에 위치하고 있는 홉스골 호수는 동 아시아에서 두 번째로 큰 담수호이고 바이칼 열개 지역에 포함된 구조호(tectonic lake)로서 바이칼 호 수의 남서쪽 끝에서 부터 약 200 km 떨어진 함몰지 에 형성되어 있다(그림 1). 이 곳은 약 3,000 m 높이 의 산맥이 호수의 북쪽과 서쪽을 둘러싸고 있으며 이러한 지형적 요소에 의해 주로 북서 방향으로부터 퇴적물이 유입되었다. 홉스골 호수는 136 km의 길이와 20∼40 km의 폭을 가지고 있으며, 해수면 보다 훨씬 높은 1,645 m 고도에 위치하고 있다. 평균 수심은 139 m이고 최고 수심은 262 m에 달하며 홉스골 호수의 저수량은 약 383 km3, 호수표면적은 2,760 km2이다. 97개의 하 천이 홉스골 호수로 흘러들어 오는데 반해서 배출되는 출구는 호수의 남쪽에 있는 에제린강(Egerin River) 만이 존재하며, 호수 주변에는 선캠브리아의 변성암 류와 캠브리아기의 탄산염암 그리고 신생대의 화산 암이 주로 분포한다(Bogoyavlensky, 1989). 홉스골 호수의 바닥 퇴적물을 이용한 연구 결과, 51 m 깊이까지 시추된 KDP-01 코어 내에 BrunhesMatuyama 고지자기 경계가 40.5 m에서 나타나고 평 균 퇴적률이 5 cm/ka인 것으로 분석되었다(Kazansky, et al., 2005). KDP-01 코어에서 산출된 평균 퇴적를 을 사용하여 홉스골 호수의 최하부 퇴적층 연대를 외삽법으로 추정한 결과는 약 5∼5.5 Ma로 추정되 지만, 최하부층이 주로 조립 퇴적물로 구성되어 있. 211. 고 높은 퇴적률을 고려한다면 추정된 연대보다 더 젊을 가능성도 있다(Fedotov et al., 2006). 그에 따 라 많은 연구자들이 홉스골 호수의 형성 시기를 플 라이오세 초기 또는 중기로 추정하고 있으며, 호수 의 서쪽 해안에서 발견된 9.5 Ma의 현무암 기반암 위에 호수 분지의 최하부 퇴적층이 놓여진 점으로 보아 그 보다 오래되지는 않았을 것으로 추정된다 (Rasskazov et al., 2003).. 3. 연구 방법 3.1 SEDPAK 시뮬레이션. 일반적으로 퇴적분지에서는 복잡한 요소들에 의 해 조절되는 퇴적작용과 그에 따른 분지의 진화 과 정을 완벽하게 재현하는 것은 매우 어렵다. 하지만 일부 명확한 수치들과 그를 통하여 추정된 변수들을 이용하여 분지의 퇴적 모델을 단순화함으로써 이러 한 요소에 의해 조절되는 퇴적층을 시뮬레이션할 수 있다. 그리고 이러한 퇴적 시뮬레이션 결과는 층서 학적 해석에 유용한 정보를 제공하며 다른 지질학적 자료들과 대비를 위한 자료로 활용할 수 있다. 층서학적인 개념을 토대로 하는 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션 프로그램은 컴퓨터 그래픽을 이용한 해 석 기법을 사용하는 정방향 퇴적 시뮬레이션(forward sedimantary simulation) 프로그램이다. Stratigraphic Modeling Group에 의해 1990년대 University of South Carolina에서 개발하였고, 현재는 SEPM (The Society for Sedimentary Geology)에서 배포 권한 을 가지고 있다. SEDPAK은 기존에 연구된 자료를 활용하여 퇴적공간에 퇴적물이 채워지는 과정 및 여 러 변수들에 의해 조절되는 퇴적분지의 퇴적물 축적 및 진화과정을 가시화함으로써 순차 층서학적 해석 이 가능한 모델을 제공하고 그 모델의 적합성을 시 뮬레이션을 통해 쉽게 증명할 수 있도록 한다. SEDPAK 퇴적시뮬레이션은 분지 내에 형성된 퇴 적층을 기하학적인 모형으로 표현하여 분지가 퇴적 물에 의해 채워지는 과정을 애니메이션을 통해 나타 내며 쉽게 이해할 수 있는 경험 모델을 사용한다. 또 한, 시뮬레이션 결과를 즉시 볼 수 있으며, 사용자가 입력변수를 조정함으로써 필요한 부분을 직접 변화 시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그리고 다양한 규 모에 사용이 가능하기 때문에 이번 연구에서와 같이.

(4) 212. 차지만․정대교. 비교적 작은 규모에 속하는 홉스골 호수 분지도 모 델링이 가능했다. SEDPAK 퇴적시뮬레이션은 분지의 퇴적을 조절 하는 주요 변수로 침강률, 해수면 변화 그리고 퇴적 물 공급률을 사용하며, 초기 분지 기저면 형태와 퇴 적물 이동 거리 등의 다양한 보조 변수들도 사용된 다. 이러한 변수들에 관한 지질자료의 수집 분석을 통해 시간에 따라 다른 입력정보들을 정성적으로 도 출한 후, 입력값을 조정해 가면서 정확한 최종 입력 변수들을 이끌어 내는 작업을 반복적으로 수행하여 현재의 퇴적층 형상과 같은 기하학적 형태로 시뮬레 이션을 완성하게 된다(그림 2). 3.2 탄성파 자료 및 시추 코어. 이번 연구를 위해 홉스골 호수에서 습득된 khub012 탄성파 탐사측선을 사용하였으며, 총 길이 는 약 26 km이지만 탄성파 탐사가 수행되던 당시에 측선의 남동 쪽 끝부분에서 2번의 방향 전환이 있었 기 때문에 이 부분을 제외한 24 km 구간에 대해서 모델링을 실시하였다(그림 3). khub012 측선은 이. Fig. 2. Flow chart of SEDPAK simulation program (Kim et al., 2007).. 전 연구에서 Fedotov (2007)에 의해 9개의 퇴적단위 (Unit)로 해석되었으며, 이번 연구에서는 기존의 해 석을 대체로 따랐지만 퇴적단위는 재분류하였다. Fedotov (2007)에 의한 분류에서 상부 퇴적층에 해 당하는 퇴적단위 I∼IV의 축적기간은 시뮬레이션을 수행하는 전체 시간에 비해 비교적 짧은 기간에 해 당하기 때문에 그 변화를 표현하기가 어려운 관계로 하나의 퇴적단위로 통합하여 퇴적단위 6으로 지정 하고 그 하위 퇴적층을 차례대로 새로운 퇴적단위로 구분하였다(그림 3). khub012 측선의 주변에서 KDP-01, HDP-04 그 리고 HDP-06 코어가 비교적 가까운 거리에서 시추 되었으며, 시추 깊이는 각각 53 m, 81 m 그리고 26 m 이다. 이 중 HDP-04 코어는 Matuyama/Jaramillo 경계가 약 77 m에서 나타나고, 약 1 Ma까지의 기록 을 제공하기 때문에 이번 연구에서 가장 중요한 자 료로 활용되었다. 3.3 호수 퇴적층의 기저면과 퇴적물 공급량. 홉스골 호수는 서쪽의 가파른 경사와 동쪽의 완만. Fig. 3. The effect of changes in profile direction on the stratal geometries and the reinterpreted seismic profile in this study..

(5) 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석. 213. Table 1. Input parameters of sediment types supplied from two sides in Lake Hovsgol. Unit. SE. NW. Sand. Shale. Sand. Shale. 6. 20%. 80%. 20%. 80%. 5. 20%. 80%. 20%. 80%. 4. 30%. 70%. 30%. 70%. 3. 30%. 70%. 30%. 70%. 2. 40%. 60%. 40%. 60%. 1. 40%. 60%. 40%. 60%. Fig. 4. Depth-age model of sedimentary units. It was measured by Fedotov (2006) and modified as integrated units in this study.. Fig. 5. Inferred initial basin surface at 4 Ma.. 한 경사를 가진 반지구(semi-graben) 형태로 이루어 져 있으며, 퇴적물의 퇴적양상을 통해서 최하부 퇴적 단위 1이 퇴적되기 이전에 이미 이와 같은 형태의 기반 암 지형을 가지고 있었을 것으로 추정된다(Fedotov et al., 2006). 기존의 연구 자료를 토대로 홉스골 호수. 분지의 형성시기로 추정되는 플라이오세 중기(4 Ma)를 퇴적층 시뮬레이션의 시작 시기로 입력하였고 탄성파의 왕복 주시 시간(two way travel time)을 고려 하여 각 퇴적단위의 형성시기를 결정하였다(그림 4). 가장 중요한 보조변수인 초기 기저면 형태(initial surface)는 최하부에 해당하는 퇴적단위 1의 이미지 분석과 반복적인 시뮬레이션을 통해 추정되었다(그림 5). 그 결과, 현재 가장 깊은 북서쪽 부분의 경우에는 가장 깊은 심도로 입력할 경우 퇴적물이 더 높은 지 역까지 퇴적이 되면서 현재 퇴적층과는 상이한 결과 가 나타나기 때문에 형성 초기에는 비교적 높았지만 빠 른 침강에 의해 가장 깊어졌을 것으로 추정되었다. 홉스골 호수의 북쪽과 서쪽에 비교적 높은 산이 자리 잡고 있는 지형적인 요인으로 인하여 퇴적물의 공급은 북서쪽으로부터 우세한 것으로 해석되나, 분 지라는 환경적 특성과 호수로 유입되는 많은 하천 때문에 여러 방향에서 퇴적물이 유입되었을 것으로 생각된다. 그러므로 퇴적물은 북서-남동의 양쪽 방 향에서 모두 유입되는 것으로 입력하였고 북서 방향 에서의 퇴적물 공급을 남동 방향에서 공급되는 양보 다 우세하게 입력하여 시뮬레이션을 시도해 본 결 과, 퇴적물 공급량은 북서 방향에서 70%, 남동 방향 에서 30%가 가장 적합한 값으로 추정되었다. 퇴적물의 다짐작용과 관련하여 각 퇴적층의 두께 를 결정하는 요소는 사질 퇴적물과 이질 퇴적물의 비율과 공급량이다. 퇴적물의 공급량은 Hovsgol Drilling Project Members (2009)에 의해 연구된 HDP-04 코어의 분석 값을 이용하여 결정하였다. SEDPAK 프로그램에서 표현되는 형태, 퇴적물의 이동거리, 사면의 경사 그리고 퇴적물의 중첩 등을 고려하여 사질과 이질 퇴적물의 비율을 결정하였다..

(6) 214. 차지만․정대교. 그 결과, 시간에 따른 다짐작용을 고려할 때 상당한 시간이 흘렀음에도 불구하고 비교적 두껍게 나타나 는 하부 퇴적층은 사질 퇴적물이 다른 퇴적단위들에 비해 우세하게 포함되었을 것으로 추정되어 40%의 비율을 입력하였다. 이와 함께 상부 퇴적층으로 갈 수록 분지의 형태가 넓어지기 때문에 사질 퇴적물의 비율이 20%까지 감소하도록 입력하였다(표 1).. 션 상에서 중요한 침강이 발생하는 4.0 Ma∼2.7 Ma 와 2.7 Ma∼1.9 Ma시기에 대해 적합한 침강 속도를 결정하기 위해 시뮬레이션을 통해 계산한 결과, 2.7 Ma 이전의 침강속도는 비교적 느리며, 그에 비해 2.7 Ma∼1.9 Ma 기간에는 약 1.5배 빠른 속도로 침 강이 일어나는 것으로 추정되었다. 3.5 호수면 변동. 3.4 침강률. 호수면 변동과 큰 상호관계를 가지는 퇴적 공간 (accommodation space)을 결정하는 침강률은 정 량적으로 연구된 적이 없기 때문에 호수면 변동과 함께 둘 다 변수로 두고 시뮬레이션을 수행하기에는 한계가 있었다. 그에 따라 환경 변화 해석을 위해 중 요한 변수가 되는 호수면 변화에 중점을 두고 지구 조 운동과 관련된 침강률은 일정한 범위 내의 변화 만을 주어 시뮬레이션을 실시하였다. 탄성파 단면도 를 이용하여 각 퇴적층의 경사가 크게 차이나는 부 분을 각각 다른 지구조 운동을 받았을 것으로 추정 하여 네 부분으로 구분하였다. 주로 열개 작용에 의 한 침강이 발생하는 시기는 4.0 Ma∼2.7 Ma와 2.7 Ma∼1.9 Ma로 구분하였으며, 퇴적단위 3이 퇴적된 후에는 현재와 같은 형태의 분지가 형성된 것으로 보고된 바 있기 때문에(Fedotov et al., 2006), 1.9 Ma ∼0.5 Ma 시기 이후에는 분지 전체에 균질한 침강 이 있을 것으로 판단하였고 그 이후에는 일부 지역 에서 융기가 발생하는 것으로 입력되었다. 시뮬레이. 호수면 변동은 탄성파 단면도를 기반으로 퇴적층이 어떻게 퇴적이 되는지 래핑 유형(lapping pattern) 을 확인하여 추정을 하였다. khub012 탐사측선의 탄성파 자료 획득 시 탐사선의 방향 전환이 있었기 때문에 이번 연구에서 일부 제외가 되었던 남동쪽 지역의 단면도를 이용하여 대략적인 호수면의 변동 을 유추할 수 있었다(그림 6). 탄성파 반사면의 터미 네이션(termination) 유형은 온랩(onlap)과 삭박 (truncation)이 나타나며, 온랩이 나타나는 퇴적단 위는 호수면의 상승이나 분지가 침강하는 환경 하에 서 축적되었을 것으로 판단하였다. 하지만 삭박이 나타나는 퇴적단위는 오프랩(offlap)과의 구분이 어 려워 호수면의 정확한 변동을 판단할 수 없기 때문 에 이전에 가정된 침강률과 시뮬레이션을 통해 결정 된 퇴적층의 두께를 바탕으로 시뮬레이션에서 가장 적합한 최종 결과가 나올 수 있도록 호수면 변동 값 을 추정하였다.. 4. 결 과 홉스골 호수 퇴적층은 퇴적단위 1∼6으로 구분되 었으며, 퇴적물 공급량, 침강률, 호수면 변동의 입력 자료들의 반복적인 시뮬레이션을 통하여 각 퇴적단 위별 정량화된 변수들을 구하였다(그림 7). 전반적 으로 퇴적물 공급량은 퇴적단위 3이 축적되던 시기 인 2 Ma까지는 점차 증가했으나 이후 감소하는 경 향을, 침강률은 분지 북서부에서 다소 크고 남동방 향으로 가며 감소했으며 분지 생성 초기엔 높았으나 이후엔 점차 감소하는 경향을 보였고, 호수면 변동은 퇴적단위 시기별로 다양한 값을 보였다(그림 7).. Fig. 6. Sedimentary sequences in the seismic profile interpreted by Fedotov et al. (2002) and reinterpreted in this study. It shows an overall stratal stacking pattern based on the higher resolution SE portion of diagonal seismic line from Fedotov et al. (2002).. 4.1 퇴적단위 1(4.0∼3.4 Ma). 퇴적단위 1의 퇴적 시기는 플라이오세(Pliocene) 중기에 해당하는 시기로 4.0 Ma부터 3.4 Ma까지에.

(7) 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석. 해당한다(그림 8). 탄성파 단면도 상에서는 북서쪽 에서 퇴적물이 두껍게 퇴적된 것으로 보이지만 시뮬 레이션 결과에서는 북서 방향의 가파른 경사를 타고 이동한 퇴적물이 비교적 낮은 지역인 남동 방향에 더 두껍게 축적되었을 것으로 해석되었다. 퇴적물의 유 입량은 남동 방향으로부터 사질 퇴적물은 0.00017 2 2 km /ka, 이질 퇴적물은 0.00026 km /ka이며, 북서 2 방향으로부터는 사질 퇴적물은 0.00040 km /ka, 이질 퇴적물은 0.00060 km2/ka으로 나타났다. 호수면 상승 과 지반의 침강이 복합적으로 작용하여 급격하게 증 가하는 퇴적공간의 생성 속도에 비해 퇴적물의 공급 이 비교적 느리기 때문에 퇴적층이 초기 지형에 온랩 하는 형태로 퇴적이 일어나게 된다. 호수 퇴적물을 표현한 암상(facies)의 경우 사질 퇴적물과 이질 퇴 적물이 대체적으로 분지에 고르게 분포하지만 분지 형 성 초기엔 가장 깊은 곳에 해당하는 남동쪽에서 이질 퇴적물이 약간 더 우세하게 퇴적되다가 북서 방향에 서의 빠른 침강에 의해 분지의 중앙 부분에 이질 퇴. (A). 215. 적물이 더 두껍게 퇴적된 것으로 추정된다. 이 시기의 퇴적물 공급률은 다른 시기에 비해서 비교적 낮다. 이전의 연구들에서는 두꺼운 퇴적층이 나타나는 이 유를 사질 퇴적물이 우세하거나 퇴적물 공급률이 높 았기 때문인 것으로 해석하였으나, 이번 연구결과에서 는 그 보다는 분지의 폭이 좁기 때문에 두껍게 나타나 는 것으로 해석된다. 침강률은 가장 느린 곳에서는 0.0211 m/ka이고 가장 빠른 곳에서는 0.1281 m/ka 이며, 평균 0.0706 m/ka의 침강률을 보인다. 호수면 은 형성 초기에는 점점 빠른 속도로 상승하다가 후 기에 접어들면서 다시 하강하는 것으로 나타났다. 4.2 퇴적단위 2(3.4∼2.7 Ma). 퇴적단위 2는 플라이오세 말기에 축적된 퇴적층 으로서 3.4 Ma에서 2.7 Ma 까지의 시기에 형성되었 다(그림 9). 퇴적단위 1의 퇴적 시기 후반의 호수면 하강으로 인해 퇴적단위 1의 남동 방향과 북서 방향 가장자리에 있던 퇴적층의 상부가 일부 침식되면서. (B). (C). Fig. 7. (A) Sediment supply rate curve of the Lake Hovsgol obtained from simulation. (B) Subsidence rate curve of the Lake Hovsgol obtained from simulation. (C) Lake-level curve of the Lake Hovsgol obtained from simulation..

(8) 216. 차지만․정대교. 퇴적된 양상이 나타난다. 퇴적물의 유입량은 남동 2 방향으로부터 사질 퇴적물은 0.00026 km /ka, 이질. 2. 퇴적물은 0.00039 km /ka이며, 북서 방향으로부터 2 는 사질 퇴적물은 0.00060 km /ka, 이질 퇴적물은 0.00090 km2/ka으로 이전의 시기에 비해 많은 퇴적 물의 유입이 있었을 것으로 해석된다. 암상은 사질 퇴적물과 이질 퇴적물이 분지 전체에 비교적 고르게 분포하고 있으나, 퇴적단위 1과는 다르게 분지에서 가장 깊은 부분이 북서쪽으로 조금 더 이동함에 따 라 북서쪽에 이질 퇴적물이 더 우세하게 퇴적되는 모습을 보인다. 침강률은 평균 0.0706 m/ka로서, 가 장 느린 곳에서는 0.0211 m/ka이고 가장 빠른 곳에 서는 0.1281 m/ka이다. 퇴적단위 2 의 초기에는 호 수면이 약간 상승한 후에 계속적으로 하강하지만 변 화폭이 작다. 이에 따라 분지의 침강에 의해서만 생 성되는 퇴적 공간에 퇴적물의 축적이 일어나고 이러 한 퇴적 공간의 생성 속도에 비해 퇴적물의 유입이 많기 때문에 일부 지역에서는 퇴적층 표면이 노출되 어 부분적으로 침식되고 호수면이 비교적 낮은 상태 에서 계속적인 퇴적작용이 있었을 것으로 판단된다. 4.3 퇴적단위 3(2.7∼1.9 Ma). Fig. 8. The simulation results of the sequence and facies from 4.0 Ma to 3.4 Ma.. 퇴적단위 3은 2.7 Ma에서 1.9 Ma까지로 플라이 스토세 말기에 형성되었다(그림 10). 이전의 시기보. Fig. 9. The simulation results of the sequence and facies from 3.4 Ma to 2.7 Ma.. Fig. 10. The simulation results of the sequence and facies from 2.7 Ma to 1.9 Ma..

(9) 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석. 217. 다 약 1.5배 이상의 빠른 침강률이 나타나며, 가장 느 린 지점에서는 0.0200 m/ka, 가장 빠른 지점에서는. 0.2100 m/ka이고 평균 0.1210 m/ka의 침강률이 나타 난다. 퇴적물 공급량은 남동 방향으로부터 사질 퇴 적물 0.00021 km2/ka, 이질 퇴적물은 0.00050 km2/ka 이며, 북서 방향으로부터는 사질 퇴적물이 0.00050 2 2 km /ka, 이질 퇴적물은 0.00117 km /ka이다. 이전의 퇴적단위들에 비해 급격히 증가한 퇴적물 공급량을 보여주며, 이 시기부터 조사대상 전체 측선지역에 퇴적물이 축적되기 때문에 더 많은 퇴적물 공급이 필요했다. 이와 같은 해석은 2 Ma 부터 바이칼 열개 시스템이 재활동을 시작한 사실과도 일치한다. 이전 의 퇴적단위와는 다르게 이질 퇴적물이 조금 더 우 세하게 나타나며, 후기에는 퇴적물이 축적될 수 있 는 공간이 이전의 시기보다 북서쪽으로 확장되면서 분지에서 가장 깊은 부분에 이질 퇴적물이 두껍게 나타나는 모습을 보인다. 호수면은 전반적으로 상승 과 하강을 반복적으로 보여주며 퇴적단위 3 형성 말 기에는 급격하게 하강하게 된다. 이 시기에는 비교 적 급격한 침강률을 보이기 때문에 호수의 수심은 실제로 점차 증가했을 것으로 해석된다.. Fig. 11. The simulation results of the sequence and facies from 1.9 Ma to 1.2 Ma.. 4.4 퇴적단위 4(1.9∼1.2 Ma). Fig. 12. The simulation results of the sequence and facies from 1.2 Ma to 0.5 Ma.. Fig. 13. The simulation results of the sequence and facies from 0.5 Ma to present.. 퇴적단위 4는 1.9 Ma에서 1.2 Ma까지의 시기에.

(10) 218. 차지만․정대교. 축적된 퇴적층으로서(그림 11), 남동 방향으로부터 2 퇴적물 유입은 사질 퇴적물은 0.00015 km /ka, 이 질 퇴적물은 0.00035 km2/ka이며, 북서 방향으로부 2 터는 사질 퇴적물은 0.00035 km /ka, 이질 퇴적물 2 은 0.00082 km /ka의 속도인 것으로 나타난다. 이 시기부터는 이후의 일부 융기 작용에 의한 변형을 제외하고는 거의 현재의 지형과 유사한 기하학적 형 태가 만들어 진 것으로 생각되며, 호수 지반의 침강 이 분지 전체에서 균질하게 발생하고 그 속도는 0.0357 m/ka으로 추정된다. 주로 호수면 변동에 의 해서만 퇴적공간이 변화하게 되며, 본격적으로 분지 전체에 퇴적물이 축적되기 시작하면서 퇴적물 공급 량이 감소하긴 하였지만 퇴적층의 두께에 비해서는 많은 양의 퇴적물이 공급된 것으로 나타난다. 호수 퇴적물은 분지에서 가장 깊은 곳에서는 이질 퇴적물 이 우세하게 나타난다. 호수면은 계속적으로 상승하 는 양상을 보여주며 초기에 급격한 감소에 의해 퇴 적단위 3의 상층부를 침식하며 퇴적하는 양상이 나 타난다. 4.5 퇴적단위 5(1.2∼0.5 Ma). 1.2 Ma부터 0.5 Ma까지 형성된 퇴적층은 퇴적단 위 5에 해당한다(그림 12). 퇴적물의 유입은 남동 방 2 향에서 사질 퇴적물은 0.00009 km /ka, 이질 퇴적 2 물은 0.00034 km /ka의 속도이고, 북서 방향에서 사질 퇴적물은 0.00020 km2/ka, 이질 퇴적물은 2 0.00080 km /ka의 속도인 것으로 유추된다. 이 시 기에는 퇴적단위 4와 마찬가지로 분지 전체에 균질 한 속도로 침강이 진행된 것으로 추정되었다. 호수 면은 중반까지 일정한 속도로 상승을 하게 되고 중 후기에 접어들면서 다시 급격하게 하강하는 경향으 로 나타난다. 그 후에 계속적인 하강에 의해 호수 퇴 적층 표면이 공기 중에 노출되면서 홉스골 호수에서 습득된 코어 자료에서 관측되는 0.5 Ma 시기의 뚜렷 한 부정합을 만들게 된다. 호수 퇴적물은 대체적으 로 이질퇴적물이 우세하지만 분지의 가장 깊은 부분 과 북서 및 남동쪽에서 유입되는 퇴적물이 만나는 지점에서는 특히 이질 퇴적물이 우세하게 나타난다. 4.6 퇴적단위 6(0.5 Ma∼현재). 퇴적단위 6은 0.5 Ma부터 현재까지의 시기에 형 성된 퇴적층이다(그림 13). 그렇지만 퇴적단위 5의. 남동쪽 상부 경계면이 침식되어 부정합면을 보이는 상황을 고려하면 퇴적단위 5의 상부 경계는 이보다 다소 오래 전에 형성되었을 가능성이 있다. 퇴적물 유입속도는 남동 방향에서 사질 퇴적물은 0.00009 2 2 km /ka, 이질 퇴적물은 0.00034 km /ka의 속도이고, 북서 방향에서는 사질 퇴적물은 0.00020 km2/ka, 2 이질 퇴적물은 0.00080 km /ka를 보인다. 지구조 운동의 경우 일부 지역에서 융기가 일어나게 되며, 융기율은 가장 작은 곳에서 0.0234 m/ka, 가장 큰 곳 에서는 0.1458 m/ka로 나타나고 평균 0.0192 m/ka 의 융기율을 보인다. 호수 퇴적물은 분지의 중심부 에서 이질퇴적물이 우세하게 나타나며, 이 시기의 호수면은 계속적으로 상승한 것으로 추정된다.. 5. 토 의 5.1 초기 분지 기저면 깊이에 따른 호수면 변화. 홉스골 호수의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션에서는 주요 입력변수들의 중요성 및 영향 정도를 판단하기 위해 보조 변수들은 비교적 일정한 값을 입력시켜 모델링을 단순화시켰다. 하지만 보조 변수도 분지의 시뮬레이션 결과에 적지 않은 영향을 미치기 때문에 신뢰성을 보다 상승시키기 위해 보조 변수 중에서도 가장 중요한 초기 분지 기저면에 대해서는 부분적으로 입력값을 변화시켜 그에 따른 결과를 살펴보았다. 초기 분지 기저면의 형태에 대한 기존 입력값은 분지의 남동쪽 지점이 현재 해수면보다 약 170 m 아 래에 있었을 것으로 추정하여 설정했으며, 이러한 초기 분지 기저면의 형태 입력값을 기존에 설정하였 던 값보다 ±50 m 그리고 +100 m로 변화시키면서 호수면이 그에 따라 어떻게 변화하는지를 살펴보았 다(그림 14A). 이를 위해서는 약간의 침강률 변화 조 정이 필요했는데, 퇴적단위 1, 2, 3의 형성시기 동안 은 시뮬레이션을 통해 그 값이 어느 정도 정확하다 고 평가되었기 때문에 이 시기에 대한 침강률은 변 화를 줄 수가 없었다. 따라서 현재와 같은 분지 형태 가 완성되었을 것으로 추정되었던 1.9 Ma 이후부터 0.5 Ma 기간까지 초기 지형의 변화에 따른 침강률 보상을 실시하였다. 초기 분지 기저면의 깊이 변화에 따른 호수면 변화 는 기저면 높이를 상승시킨 만큼 높은 호수면 수준에 서 기존과 같은 변화 추이를 따르게 된다(그림 14B)..

(11) 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석. 가장 큰 변화를 보이는 시기는 침강율의 보상이 이 루어진 퇴적단위 4와 퇴적단위 5의 시기이다. 특히 퇴적단위 4가 형성되는 시기의 경우에는 초기지형을 상승시킬수록 초기의 급격한 호수면 하락 이후 점차 적으로 상승속도가 느려지는 양상을 보이는데, 초기 지형을 100 m 상승시켰을 때에는 호수면이 하강하 는 것으로 나타나게 된다. 그리고 퇴적단위 5가 형성 되는 시기에는 초기 지형을 상승시켜 줄수록 호수면 의 하강이 더 급격하게 진행되는 경향을 보여준다. 어떠한 초기 지형의 값이 가장 정확한지 판단할 수는 없지만 초기 지형의 정보를 추가로 확보할 수 있으면 홉스골 호수의 호수면 변화 양상을 파악할 수 있을 것이다. Fedotov et al. (2002)은 탄성파 탐 사 자료를 통해 최후 최대 빙하기(LGM) 때 호수면 이 현재보다 약 200 m 아래에 존재하였을 것으로 추 정하였으나, Prokopenko et al. (2005)은 천부 코어 퇴적물을 이용하여 오늘날 보다 약 100 m 아래에 호. (A). 219. 수면이 위치했다고 보고한 바 있다. 이에 따르면 이 번 연구에서 가장 낮은 호수면의 수위를 보여주는 시기는 초기 지형을 50 m 낮추었을 경우만 제외하 고는 모두 0.5 Ma 시기에 나타난다. 이 시기의 호수 면 수위는 현재보다 약 249 m 아래이며, 홉스골 호 수면 아래의 파저면(wave base)을 감안하면 약 15 m 정도 높은 234 m의 호수면 수위를 가졌을 것으로 추 정되어, Fedotov et al. (2002)에 의해 제안된 LGM 시기의 최저 호수면 수준 연구 결과보다도 약 34 m 더 낮은 것으로 해석된다. 5.2 범지구적 해수면 변동 및 산소동위원소 자료와 대비. 일반적으로 호수면 변동은 강수량이나 증발량에 의해 호수로 유입되고 배출되는 물의 양에 따라 변 화하며, 이로 인해 호수 환경은 국지적인 기후 변화 기록을 잘 보존한다. 홉스골 호수도 산악지형(East Sayan Mountains)으로 둘러싸여 있는 점, 호수 면. (B). (C). Fig. 14. (A) Four different initial basin surfaces. (B) Lake-level change of Lake Hovsgol since basin formation for four different initial basin surfaces. (C) Correlation of lake-level curve of Lake Hovsgol and eustatic sea level curve..

(12) 220. 차지만․정대교. 적에 비해 절반 정도인 상대적으로 작은 배수지역을 갖는 특별한 주변 환경, 그리고 높은 고도에 위치한 특성 때문에 빠르고 큰 호수면 변화를 보이는 일반 대형 호수들과는 대조되는 환경 특성을 갖는 것으로 보고되었다(Fedotov et al., 2008). 하지만 홉스골 호 수는 고위도 지역에 위치하고 빙하주변(periglacial) 환경에 위치하며, 고도가 높은 지역에 위치하고 있 기 때문에 범지구적 환경에 예민하여 빙하기와 간빙 기의 퇴적 기록이 잘 나타날 것으로 예상되었다. 이 번 연구에서는 강수량과 증발량 변화에 의한 작은 스케일의 변동보다는 비교적 중장기적 기후 변화에 초점을 맞추어 접근함에 따라 전 지구적인 기후 변 동과의 대비를 시도해 보았다. SEDPAK에 기본적으로 내장되어 있는 Haq의 범 지구적 해수면 변동 곡선(Haq et al., 1987)과 시뮬레 이션을 통해 결정된 호수면 변화값을 대비해 본 결 과, 호수면 변화 곡선은 전반적으로 시기나 변화폭 은 다소 차이가 있지만 상승과 하강의 변화가 동일 시기의 해수면 변화와 비슷한 경향으로 나타난다. 특히 침강이 발생하지 않는 1.9 Ma 이후에는 변화폭 도 다소 증가하면서 상당히 비슷한 양상을 보인다 (그림 14C). 호수면은 초기 하강에 비해 점차 후기로 갈수록 하강하는 속도가 훨씬 빠르게 나타나는데, 이는 호 수의 기본 지형이 주발(bowl)과 같은 형태를 나타내 기 때문에 호수면이 비교적 높은 시기에는 분지의 폭과 용량이 커져 호수면 변화가 느리지만, 일단 호 수면이 하강하기 시작하면 후기로 갈수록 점차 속도. 가 빠르게 진행되기 때문인 것으로 생각된다. 해양 퇴적물 속에 포함된 유공충의 산소동위원소 값을 통해 확립된 Marine Isotope Stage (MIS)를 약 0.45 Ma까지의 홉스골 호수 퇴적물 기록과 대비해 보면 홉스골 호수 퇴적물에서도 MIS에서 나타나는 변화 양상이 비교적 유사하게 나타났다(Fedotov et al., 2008). 이번 연구에서는 그 보다 훨씬 긴 시기인 4.0 Ma까지를 홉스골 초기 분지 기저면 위치에 따른 호수면 변동과 대비를 해 본 결과, 해상도의 차이로 직접 비교는 어렵지만 호수면 변화곡선이 MIS 변화 기록과 크게 배치되지 않는 변화 경향을 보인다(그 림 15). 해양의 산소 동위원소 값의 경우 높은 값을 나타낼 때 추운 시기였음을 지시하고 낮은 값을 나 타낼 때 비교적 따뜻한 시기였음을 감안하면, MIS 변화 기록에서 4.0 Ma 이후부터 전반적으로 산소동 위원소값이 증가하여 점차 추워지는 양상을 보이는 점과 홉스골 호수에서 4.0 Ma부터 호수면이 서서히 감소하는 경향이 대체로 일치한다. 이와 같이 전 지구적 고해양 연구 자료와의 비교 를 통해서도 호수퇴적층 기록이 국지적인 기후 지시 자로서 뿐만 아니라 전 지구적인 기후 변동까지도 잘 반영할 수 있음을 제시해주며, 홉스골 호수 퇴적 층 기록 또한 그러한 변화를 잘 보여주는 것으로 판 단된다.. Fig. 15. Correlation of the marine oxygen isotope record and the four different lake-levels of Lake Hovsgol by changing initial surfaces.. Fig. 16. Correlation of fluctuating lake-level and maximum water depth of Lake Hovsgol for last 4 M.Y.. 5.3 호수면 변화와 최대 수심의 상관관계. 퇴적물 공급량과 분지 기반의 침강률 변화와 연 동하는 호수면의 변화에서 기반의 침강률에 따른 호.

(13) 몽골 홉스골 호수 퇴적층의 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션: 퇴적작용, 호수면 변동, 매몰 역사 해석. 수면 변화 효과를 제거하여 호수의 최대수심을 산출 하여 보았다(그림 16). 퇴적단위 1이 퇴적되는 시기에는 호수면 변화와 비슷한 양상의 수심변화가 나타난다. 초기에는 호수 면 상승과 침강에 의해 퇴적물이 퇴적될 수 있는 공간 이 늘어나고 그에 비해 퇴적물 공급량이 비교적 적기 때문에 점점 수심이 깊어지게 된다. 퇴적단위 2가 퇴 적될 때에는 호수면이 하강함에 따라 수심도 서서히 감소하는 모습을 보였으며, 2.7 Ma∼1.9 Ma 시기에는 호수면이 미미한 변화를 보이며 상승과 하강을 반복 하는데 반해 수심은 일시적으로 감소한 시기가 있기 는 하지만 지속적으로 깊어지는 경향을 보여준다. 이는 퇴적단위 3이 형성되는 시기에 빠른 침강을 겪 으면서 수심이 빠르게 깊어지기 때문인 것으로 판단 된다. 퇴적단위 4가 형성되는 시기에는 초기에 급격 하게 얕아졌던 수심이 서서히 깊어지다가 후기에 갑 작스럽게 더욱 깊어지는 경향을 보인다. 이 시기는 퇴적단위 3과는 다르게 호수면의 변화폭이 크게 나 타남에도 불구하고 수심의 변화는 상대적으로 작게 나타난다. 이는 침강에 의한 변화는 작지만 퇴적물 공급이 충분히 발생하기 때문에 호수면이 일정하게 상승하는 구간에서 수심이 급하게 증가하지 않고 천 천히 증가하는 것으로 판단된다. 1.2 Ma∼0.5 Ma 시기에는 계속적으로 수심이 감소하여 0.5 Ma 시기 에 퇴적층이 지표에 노출되면서 부정합이 생성되고 그 이후에 다시 수심이 증가하는 양상을 보인다. 홉스골 호수의 분지 진화 과정에서 보이는 최대 수심 변화는 대부분의 시기에 호수면의 변화와 비슷 한 양상을 보이지만 퇴적단위 3의 후반 시기와 같이 일부 호수면 변동과 상이한 결과를 보이는 시기도 나타난다. 이 시기에는 분지 기반의 침강률이 호수 면 변동률보다 더 커서 호수 최대 수심이 더 급격하 게 증가하였을 것으로 생각된다.. 221. 된다. 특히, 규조 퇴적층에서 산출되는 특정 종의 출 현과 규조화석의 군집 조성 등을 이용하여 설정된 규조화석대를 통한 층서적 대비가 두 호수의 퇴적기 록 대비를 위해 최적의 방법으로 판단된다. 홉수골 호수의 규조화석대 생층서 확립을 위한 연구를 통해 바이칼 호수와 1 Ma 이전까지의 대비가 이루어졌다 (Khursevich et al., 2001). 규조는 호수의 염분농도, 수온, 수소이온 농도, 각 종 무기 염류량, 수심 등과 관련된 환경변화에 매우 민감한 반응을 보인다(Ryu and Lee, 2004). 그리고 바이칼 호수와 홉스골 호수에서 산출되는 규조는 대 부분 부유성이며 광합성을 위해 햇빛을 필요로 하기 때문에 약 30 m이내의 수심에서 살다가 죽은 뒤에 호수 퇴적층 저면으로 낙하하여 퇴적물에 섞인 미고 생물이다. 그렇기 때문에 세계에서 가장 깊은 호수 인 바이칼 호수와는 직접적으로 수심과 관련하여 규 조의 산출을 설명하기가 어렵다. 홉스골 호수에서 연구된 결과에 따르면 플라이스토세 시기에는 홉스 골 호수 퇴적층에서 규조가 산출되지 않는데, 이는 낮은 수온에 따라 형성된 얼음층에 의해 광합성에 필수적인 햇빛이 투과하는데 방해를 받고 폐쇄호 (closed lake) 조건에 들어가면서 높은 염도를 가졌 기 때문인 것으로 추정된다(Ryu and Lee, 2004). 바이칼 호수도 이와 같이 추운 시기에 같은 영향 을 받았을 것으로 생각되며 홉스골 호수의 수심 변 화를 통해 추정되는 기후 변화와 대비를 실시해 보 았다. 홉스골 호수의 최대 수심 변화와 바이칼 호수. 5.4 바이칼 호수 퇴적물과의 대비를 통한 고기후 해석. 홉스골 호수의 북동부로부터 약 200 km의 거리 에 있는 바이칼 호수는 세계에서 가장 깊은 호수로 써 시베리아의 남동부에 위치하고 있으며, 홉스골 호수 남단에 위치하는 유일한 배수구인 에제린 강을 통해 배출된 물이 바이칼 호수로 유입되기 때문에 홉스골 호수는 바이칼 호수의 환경 변화와도 밀접한 관련을 가져 상호 대비를 위해 좋은 대상으로 평가. Fig. 17. Correlation of fluctuating diatom content in Lake Baikal sediments (BDP-98) and maximum water depth in Lake Hovsgol for last 4 M.Y. (Khursevich et al., 2001)..

(14) 222. 차지만․정대교. 퇴적물 내에서의 규조 함량을 대비해 본 결과(그림 17), 홉스골 호수의 기후가 추운 시기로 판단되는 얕 은 수심을 보여주는 기간에 바이칼 호수에서의 규조 가 낮은 함량을 보인다. 특히, 바이칼 호수에서 규조 의 함량이 가장 낮게 나타나는 2.8 Ma∼2.5 Ma 시 기와 1.8 Ma∼1.4 Ma 시기에 홉스골 호수도 얕은 수심을 잘 나타내고 있다(Khursevich et al., 2001). 이러한 결과를 통해 홉스골 호수가 바이칼 호수에 비해 비교적 높은 고도 및 낮은 위도에 위치하고 있 음에도 불구하고 바이칼 열개 지역에는 비교적 비슷 한 기후 변화추세가 진행되었음을 알 수 있다.. 6. 결 론 홉스골 호수 중남부를 북서-남동 방향으로 가로 지르는 khub012 탄성파 단면을 이용하여 홉스골 호 수 퇴적층을 6개의 퇴적단위로 재구분하여 모델링 을 실시하였다. 그 결과 각 퇴적단위에 따라 뚜렷한 변화를 나타내는 퇴적물 공급량과 침강률의 정량적 인 값을 도출할 수 있었으며, 그에 따른 호수면 변화 를 추정할 수 있었다. 이러한 호수면 변화를 이용하 여 해양자료인 Haq의 해수면 변동 곡선(Haq et al., 1987)과 대비해 본 결과 상당히 비슷한 수면 변화 시 기와 경향을 보였으며, 해양의 산소동위원소 주기 경향과도 크게 배치되지 않는 결과를 나타냈다. 그 리고 각 시기별 최대수심을 측정하여 홉스골 호수로 유입되는 물의 변화를 바이칼 호수 퇴적물의 규조함 량과 대비를 시도한 결과, 홉스골 호수가 바이칼 호 수에 비해 비교적 높은 고도 및 낮은 위도에 위치하 고 있음에도 불구하고 바이칼 열개 지역에서는 비교 적 비슷한 기후 변화추세가 진행되었음이 확인되었 다. 이를 통해 홉스골 호수는 국지적인 기후 변화뿐 만 아니라 전 지구적인 기후변화도 잘 나타내고 있 으며, 비교적 작은 규모의 산간 고위도 지역에 위치 하는 호수 퇴적분지임에도 불구하고 SEDPAK 퇴적 시뮬레이션 결과를 활용하여 퇴적과정 복원 및 호수 면 변동 자료를 이용한 범지구적 고기후 해석도 가 능한 것으로 판단된다.. 사사 이번 연구는 한국연구재단의 핵심연구지원사업. (2007-0054708), 지식경제부의 에너지·자원기술개발 사업(2008)의 지원과 강원대학교 2011 기성회 국외 파견 교수 지원사업(정대교)에 의해 수행되었다. 심 사과정에서 세심한 지적과 유익한 조언을 주신 백인 성 교수님과 익명의 심사위원께도 깊이 감사드립니다.. 참고문헌 Bogoyavlensky, B.A. (eds.), 1989, Atlas of Lake Khubsugul. GUGK, Moscow 119 (in Russian). Chun J. and Cheong, D., 2005, Paleoclimatic implications of late Quaternary core sediments from the southern part of the Lake Hovsgol, Mongolia. Journal of the Geological Society of Korea, 41, 511-522 (in Korean with English abstract). Fedotov, A.P., 2007, Structure and composition of sediment strata of the Khubsugul basin as a record of tectonic-climatic evolution of Northern Mongolia in Late Cenozoic. Ph.D. thesis, Kazan University, Russian. Fedotov, A.P., Chebykin, E.P., Yu, S.M., Vorobyova, S.S., Yu, O.E., Golobokova, L.P., Pogodaeva, T.V., Zheleznyakova, T.O., Grachev, M.A. and Tomurhuu, D., 2004a, Changes in the volume and salinity of Lake Khubsugul (Mongolia) in response to global climate changes in the upper Pleistocene and the Holocene. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 209, 245-257. Fedotov, A.P., De Batist, M. and Pouls, T., 2006, Tectonic Evolution of the Southwestern Wall of the Baikal Rift Zone. Doklady Earth Sciences, 410, 503-505. Fedotov, A.P., De Batist, M., Shapron, E., De Ryker, K. and Pouls, T., 2002, Seismic profiling of the sediments of Lake Khubsugul. Doklady Earth Sciences, 382, 261-263. Fedotov, A.P., Kazansky, A.Y., Tomurhuu, D., Matasova, G., Ziborova, G., Zheleznyakova, T.O., Vorobyova, S.S., Phedorin, M., Goldberg, E., Oyunchimeg, T., Narantsetseg, T., Vologina, E., Youdashev, A., Kalugin, I., Tomurtogoo, O. and Grachev, M.A., 2004b, A 1-Myr record of paleoclimates from Lake Khubsugul, Mongolia. EOS Transaction AGU, 85, 387-390. Fedotov, A.P., Phedorin, M.A., De Batist, M., Ziborova, G.A., Kazansky, A.U., Semenov, M.Y., Matasova, G.G., Khabuev, A.V., Kugakolov, S.A., Rodyakin, S.V., Krapivina, S.M. and Pouls, T., 2008, A 450-ka long record of glaciation in Northern Mongolia based on studies at Lake Khubsugul: High-resolution reflection seismic data and grain-size variations in cored sediments. Journal of Paleolimnology, 39, 335-348. Haq, B.U., Hardenbol J. and Vail P.R., 1987, Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic (250 million years to present). Science, 235, 1156-1167..

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