IEG 환경지질연구정보센터

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(1)지질학회지 제 47권 제 2호, p. 199-204, (2011년 4월). <Short Note> 경주시 감포지역의 어일분지에서 처음으로 발견된 Reevesia (Malvaceae) 화석목재 1,2. 정은경 ․김경식. 2,‡. 3. ․백인성 ․김현주. 3,4. 1. 전북대학교 생물다양성연구소 2 전북대학교 생명과학과 3 부경대학교 지구환경과학과 4 전남대학교 지구환경과학부 & 한국공룡연구센터. Eun-Kyoung Jeong, Kyungsik Kim, In Sung Paik and Hyun Joo Kim, 2011, Firstly reported Reevesia (Malvaceae) fossil wood from the Eoil Basin (Gampo area) in Gyeongju, Korea. Journal of the Geological Society of Korea. v. 47, no. 2, p. 199-204 (Eun-Kyoung Jeong, Institute for Biodiversity Research, Chonbuk National University, Jeonju 561-756, Korea; Eun-Kyoung Jeong and Kyungsik Kim, Department of Biological Sciences, Chonbuk National University, Jeonju 561-756, Korea; In Sung Paik and Hyun Joo Kim, Department of Earth Environmental Sciences, Pukyong National University, Busan 608-737, Korea; Hyun Joo Kim, Faculty of Earth Systems and Environmental Sciences & Korea Dinosaur Research Center, Chonnam National University, Gwangju 500-757, Korea). 1. 서 론 경북 포항 지역의 이남에 발달된 육성기원의 신 생대 신제3기 분지들은 화산암의 빈번한 협재와 이 에 따른 퇴적층의 횡적 불연속, 표준화석의 드문 산 출, 복잡한 단층계의 발달 등으로 인하여 각 분지 간 의 층서대비가 명확히 이루어져 있지 않은 상태이 다. 특히 이 지역의 대표적인 육성분지인 장기분지 와 어일분지의 경우, 두 분지 간의 층서관계에 대해 서는 연구자들 간에 서로 다른 의견이 제시되어 있 는 상태이다(최위찬 외, 1988; 장태우 외, 2007; Tateiwa, 1924; Yoon, 1992; Son et al., 2000). 이와 같은 이 지 역 육성분지의 보다 신뢰성 있는 층서대비를 위해서 는 이들 분지 내에 발달되어 있는 화산암의 절대연 대 측정자료 이외에 이들 분지의 퇴적층에서 산출되 는 식물화석을 통한 비교 또한 유용한 자료가 될 수 있다. 이 연구에서는 국내에서는 처음으로 Reevesia 속 의 화석목재가 어일분지의 응회질사암 내지 응회암 층에서 확인되었다. 현생의 Reevesia 속 식물은 열대 ‡. 및 아열대 지역에서 주로 생육하는 쌍자엽식물로서 (그림 1), 이 화석이 산출되는 지층의 퇴적시기가 한 대 내지 온대성의 식물상이 산출하는 장기분지(마이 오세 초기의 전기; 백인성 외, 2010)보다 후기임을 지시해 주는 것이다. 대부분 교목 또는 드물게 관목으로 생육하는 Reevesia 속 식물은 과거에는 벽오동과로 분류되었으나 현재 는 아욱과(Family Malvaceae) 벽오동아과(Subfamily Sterculioideae)에 속하는 것으로 분류된다(APG III, 2009). Reevesia 속 식물은 약 25 종이 세계적으로 분 포하며, 대부분 아시아 남부 지역에 분포하고 2 종이 중미에 분포한다. 한국과 일본에는 분포하지 않으나 중국에 15종이(이중 12 종이 고유종) 분포하고 있다 (eFloras, 2008). Reevesia 속의 화석은 과실화석이 보헤미아의 하부 마이오세에서 종자 및 잎과 함께 보고된 바 있다(Kvacek, 2004). 화분의 경우, 국내에 서는 경북 포항의 연일층군(마이오세)에서 Reevesia (Chung and Koh, 2005)가, 유럽과 호주, 뉴질랜드 그리고 북미의 플라이오세에서는 Reevesia pollis가 보고되어있다(Mildenhall, 2001; Krutzsch, 2004).. Corresponding author: +82-63-270-3356, E-mail: [email protected].

(2) 200. 정은경․김경식․백인성․김현주. 목재는 전 세계에서 유일하게 일본에서만 1 종이 보 고되었을 뿐이다(Terada and Suzuki, 1998). 이 단보에서는 어일분지의 응회암층에서 산출된 Reevesia 속의 화석목재를 간략히 기재하고 이 화석 산출의 고생물학적 및 지질학적 의미를 고찰하였다.. 2. 지질개관. Fig. 1. Diagram of Reevesia thyrsoidea Lindley (1-6) and R. lofouensis Chun & Hsue (7-8) inhabits in China (from eFloras, 2008).. 우리나라의 동해안을 따라 발달된 신생대 제3기 분지들은 북에서부터 북평분지, 영해분지, 포항분 지, 장기분지, 어일분지, 울산분지로 구분된다(Kim, 1970; Huzioka, 1972; Park, 1995). 이들 제3기 퇴적 분지들은 발달 면적이 상대적으로 협소한 편임에도 불구하고, 분지를 충진한 지층들의 층서가 완전하게 정립되어 있지 않고, 연구자에 따라 다양한 층서가 제시되고 있다(윤선, 1988; 손문 외, 2000; Tateiwa, 1924; Yoon, 1982, 1992; Yun et al., 1997). 이는 퇴 적분지들이 대부분 단층들에 의해 서로 분리되어 있 고, 퇴적 당시 다양한 화산활동이 수반되어 암상이 다양할 뿐만 아니라 그 변화도 극심하며, 분지 형성 동안 다양한 지각변형과 단층활동으로 인하여 지층 이 복잡하게 교란되어 있기 때문이다(권창우 외, 2007).. Fig. 2. Geological map and fossil woods locality (after Chwae et al., 1988)..

(3) 경주시 감포지역의 어일분지에서 처음으로 발견된 Reevesia (Malvaceae) 화석목재. 201. Fig. 3. Photographs of fossil woods (A and B) in outcrop at study area (Gampo).. 경북 경주시 감포읍 양북면에 위치한 연구지역 역시 다른 지역의 제3기 지층과 마찬가지로 층서가 완전히 정립되어 있지 않은 상태이다. 연구지역의 지층에 대해 Tateiwa (1924)와 Kim (1970)은 어일 분지 장기층군의 어일층으로 분류하였고, Yoon (1992) 은 양남분지 장기층군의 전동층으로, 장태우 외(2007) 는 어일분지 장기층군의 노동리역암으로 분류하였 다. 1:25,000 어일 지질도폭(최위찬 외, 1988)에 따르 면 화석목재는 어일분지 어일층군의 감포역암 내에 발달한 응회암층(그림 2)에서 산출되었다. 최위찬 외(1988)은 어일층군을 하부로부터 감포역암, 어일 현무암 및 현무암질 응회암, 분통골 화산암류로 세 분하였고, 그 중 어일층군의 기저를 이루는 감포역 암의 상부에는 대체로 10 m 내외의 층후를 보이며 비교적 연속성이 양호한 응회암층이 1-3 매 협재하 는 것으로 기재하였다. 이 응회암은 화산재 응회암 또는 암편질 라필리 응회암이며, 국지적으로 쇄설성 퇴적물이 증가하여 응회질 사암 내지 응회질 역암으 로 변하는 것으로 보고되어 있다(최위찬 외, 1988). Son et al. (2000)은 연구지역의 응회암을 어일분지 장기층군의 감포역암 내에 발달한 팔조리 응회암으 로 명명한 바 있다.. 3. 재료 및 방법 감포역암 내에 협재된 응회암층에서 10개의 화석 목재를 채집하였다(그림 3). 채집된 화석목재들은 대부분 탄화되어 있었다. 이들의 분류군을 동정하기 위하여 목재해부학적 연구방법에 따라 삼단면(횡단. 면, 방사단면, 접선단면)의 현미경 슬라이드 박편을 제작하여 광학현미경으로 관찰 및 기재, 촬영하였 다. 목재해부학적 형질의 용어는 국제 목재해부학자 연합 위원회(International Association of Wood Anatomists Committee, 1989)에서 발행한 활엽수 재 목재의 식별을 위한 현미경적 형질 리스트(IAWA list of Microscopic Features for Hardwood Identification) 를 따랐다.. 4. 결과 및 고찰 채집된 10 개의 화석목재의 해부학적 특징을 광 학현미경으로 관찰한 결과, 이 중, JNU 21224는 해 부학적 특징이 Reevesia 속 목재와 일치하였으며 다 음과 같았다. Family Malvaceae Jussieu 1789 Genus Reevesia Lindley 1827 Reevesia sp. Fig. 4. 재료: JNU 21224 기재: 나이테(growth rings)가 매우 뚜렷한 쌍자 엽식물 목재(dicotyledonous wood)로, 1) 춘재부 의 대도관(wide earlywood vessels)이 3-5 열로 배 열하고 있는 환공재(ring-porous wood)로, 2) 소도 관은 추재부(narrow latewood vessels)에 20-40개 가 집단(clusters)으로 배열하며, 3) 소도관 내벽에는 나선비후(helical thickenings)가 나타나고, 4) 천공.

(4) 202. 정은경․김경식․백인성․김현주. Fig. 4. Microphotographs of cross, radial and tangential section of Reevesia fossil wood (JNU 21224). A, B: Cross sections showing distinct ring-porous wood and solitary wide earlywood vessels and cluster latewood vessels. C, D: Radial sections showing heterocellular rays with tile cells. E, F: Tangential sections showing helical thickening in latewood vessel and 1-10 cells wide multiseriate rays (GR; growth ring, TC; tile cells, EV; earlywood vessel, LV; latewood vessel, HT; helical thickening, SP; simple perforation plate).. 판은 단순천공판(simple perforation plates)이다. 5) 방사계(rays)는 단열방사계(uniseriate ray)와 프테 로스퍼멈형의 타일세포(Pterospermum-type of tile cell)를 포함하는 2-10 세포폭의 다열 이형방사계 (heterocellular multiseriate ray)를 가지고 있다. 이 화석목재의 가장 큰 목재해부학적 특징으로는 도관의 배열이 환공성이며 방사계내에 타일세포를 가지고 있다는 것이다. 타일세포는 속이 빈 직립방 사세포로 크게 듀리오형(Durio-type)과 프테로스퍼 멈형(Pterospermum-type), 이들의 중간형(intermediate-. type)으로 나눌 수 있다(Chattaway, 1933; Carlquist, 1988; IAWA Committee, 1989). 이러한 타일세포 는 아욱목(order Malvales)의 특징으로 아욱과 (Malvaceae), 벽오동과(Sterculiaceae), 피나무과 (Tiliaceae), Bombacaceae에서 나타난다. 이 중에서 환공재이며 소도관이 집단을 형성하고 도관벽에 나 선비후가 나타나는 해부학적 특징을 가지고 있는 분 류군은 아욱과의 Reevesia 속이 해당한다(Terada and Suzuki, 1998). Reevesia 속 화석목재는 전세계적으로 일본에서.

(5) 경주시 감포지역의 어일분지에서 처음으로 발견된 Reevesia (Malvaceae) 화석목재. 만 R. japonoxyla Terada et Suzuki의 1종, 1개체가 보고되어 있는 매우 드문 분류군이다(Terada and Suzuki, 1998). 본 화석목재와 R. japonoxyla를 비교 하여 보았을 때 대부분의 형질은 거의 유사하였으나 추재 소도관의 집단관공의 수가 R. japonoxyla는 5-20 개인데 반하여 본 재료는 약 20-40 개 정도로 그 수가 매우 많았다. 이러한 차이점이 종을 구분하 는 해부학적 형질로 이용 가능한지에 대한 연구가 조금 더 구체적으로 필요하다. Watari (1952)는 일본의 아마가타현에서 발견한 목재들 중에서 타일세포를 가지고 있으며 환공성인 화석목재를 Reevesia miocenica Watari로 기재하였 다. 이후에 후쿠오카현의 올리고세에서 R. oligocenica Suzuki (1976)와 이시카와현의 마이오세에서 R. miocenica Watari (Suzuki and Watari, 1994)가 보고되었다. 그러나 Terada and Suzuki (1998)가 이들을 재검토 한 결과, 추재 소도관의 배열상태, 나선비후 등의 차 이를 발견하여 신속인 Wataria 속을 설정하고 2 종 을 재조합(W. miocenica (Watari) Terada et Suzuki, W. oligocenica (Suzuki) Terada et Suzuki)하여, 1 신 종(W. pavipora Terada et Suzuki)을 기재하였고, 새 롭게 Reevesia japonoxyla Terada et Suzuki의 신종을 기재하였다. 따라서 현재 Reevesia 속은 1 분류군 뿐 이고 벽오동과인 Wataria 속은 3 분류군이 보고되어 있다. 한국의 경우, 타일세포를 가지고 있는 화석목재 는 포항 장기층군의 신정리층(하부함탄층과 상부함 탄층)에서 벽오동과의 Wataria miocenica와 W. parvipora의 두 종이 보고되어 있다(김경식 외, 2008; Jeong et al., 2003, 2004, 2009; Lim et al., 2010). 현생 Reevesia 속은 세계적으로 약 25 종의 현생 종이 있으며 대부분 타이완(Li and Lo, 1993), 중국 남부(Hsue, 1984), 히말라야 동부(Masters, 1875) 그 리고 자바(Backer and Bakhuizen van den Brink, 1963) 등의 열대 및 아열대 지역에 분포하며 극히 일 부가 온대지역에 분포한다. 한국과 일본에는 분포하 고 있지 않으나 중국에 15 종이 분포하며 이 중 12 종이 고유종이다. 이처럼 절대 다수의 종이 분포하 고 고유종이 많다는 사실은 중국이 이 분류군의 기 원지일 가능성이 크다는 것을 나타내준다. 그리고 중미 지역에 2종이 분포하는데 이는 많은 식물들이 태평양을 중심으로 하는 아시아 동부와 남부, 북미. 203. 서부에 공통 분자가 많다는 사실을 고려해 볼 때 (Chaney, 1967) 아시아에서 과거에 퍼져나간 것으 로 추정된다. 따라서 Reevesia 속 화석에 대한 보다 광범위한 연구가 이 속의 지사적 기원 확인에 필요 하다. 이 연구를 통해 어일분지에서는 처음으로 열대 및 아열대 기후성의 화석목재가 확인된 것은 마이오 세 동안의 기후변화 경향을 고려할 때(Zachos et al., 2007; Liu et al., 2010), 어일분지의 퇴적시기가 초기 마이오세 후반부 내지 중기 전반부에 해당함을 지시 해 주는 것으로, 동해 확장과 관련한 마이오세 동안 의 한반도 동남부 지역에서의 고지리 및 고환경 해 석에 유용한 기초자료가 될 수 있을 것이다.. 사 사 이 논문은 2010년도 정부(교육과학기술부)의 재 원으로 한국연구재단의 지원(한국연구재단 2010-0028108) 을 받아 수행된 연구결과이며, 이에 감사드린다. 또한 이 논문을 심사하여 주시고 유익한 조언을 해주신 공 주대학교의 김종헌 교수님과 전남대학교의 정철환 박사님께 감사드린다.. 참고문헌 권창우, 정종옥, 손문, 손영관, 2007, 마이오세 어일분지의 퇴적환경과 분지진화. 2007년도 춘계 지질과학기술 공 동학술대회 Field Trip Guidebook: 제3기 지질학, 46 p. 김경식, 정은경, 선병윤, 이재동, 2008, 포항 장기층군에서 산출된 미기록 화석목재. 고생물학회지, 24, 135-147. 백인성, 강희철, 김현주, 이호일, 김경식, 정은경, 2010, 포 항지역에 분포하는 장기층군 금광동층: 층서, 산상 및 식 물화석층. 지질학회지, 46, 535-552. 손문, 김인수, 이동호, 이준동, 김진섭, 백인성, 2000, 울산 단층 일원에 대한 지역지질특성 연구: 제3기 마이오세 와읍분지의 지질구조와 대자율 비등방성(AMS). 지질 학회지, 36, 195-216. 윤선, 1988, 한반도 남부의 제3기 층서. 한국과학재단 연구 보고서, 25 p. 장태우, 정재혁, 장천중, 2007, 한반도 동남부 제3기 어일분 지 및 와읍분지의 지구조운동. 지질공학회지, 17, 27-40. 최위찬, 황재하, 윤욱, 김동학, 1988, 어일(1:25,000) 지질 도폭 보고서. 한국동력자원연구소, 42 p. APG III, 2009, An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of Linnean Society, 161, 128-131..

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