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(1)지질학회지 제 47권 제 2호, p. 123-137, (2011년 4월). 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구 이승현․유강민‡ 연세대학교 지구시스템과학과 요 약 강원도 동해안에 위치한 석호(송지호)는 비교적 자연적인 원형을 잘 보존하고 있어 고환경 변화를 연구하기 에 적합한 지역이다. 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구를 위하여 송지호에서 채취한 코어 SJ99 시료(길이 13.5 m) 중 엽리가 잘 발달한 SJ99-7 구간(깊이 831~885 cm)과 엽리 발달이 미약한 SJ99-9 구간(깊이 980~1020 cm)에 대해 박편관찰, 입도분석, 유기지화학 분석, PIXE 분석, 그리고 AMS 14C 연대측정 등을 실시하였다. 약 4500년 전에 퇴적된 SJ99-7 구간에서는 엽리가 잘 나타난다. 이 구간에서는 TS가 3.3 wt%, C/S 비가 2.7 정도 로 해수의 영향을 많이 받은 것으로 보인다. 특히 밝은 엽리(주로 규조류)와 어두운 엽리(주로 퇴적물) 한쌍으로 구성되는 엽층의 평균 두께는 약 0.52 mm이며, 깊이 862~881 cm 부분에서 계산한 퇴적율은 0.5 mm/yr이다. 이로 미루어 하나의 엽층은 약 1년에 걸쳐 퇴적된 것으로 해석할 수 있다. SJ99-7 구간에서는 상대적으로 폐쇄 된 분지에 담수와 해수가 동시에 유입되면서 염분도의 차이가 발생하여 석호 내 순환이 활발하지 못하게 되었 고, 호저에서는 비교적 산소가 불충분한 환경이 만들어져 엽층이 잘 발달하여 보존되었을 것이라고 판단할 수 있다. 반면, 약 7000년 전에 퇴적된 SJ99-9 구간은 엽리 발달이 미약하며, TS가 0.4 wt%, C/S 비가 20 정도로 해수의 영향을 거의 받지 않은 담수호 환경으로 판단된다. 주요어: 홀로세, 퇴적환경, 송지호, 석호, 코어 퇴적물, 엽리층 Seung Hyun Lee and Kang-Min Yu, 2011, Depositional environments of Holocene laminated layers in the core SJ99 collected from the Songjiho Lagoon on the eastern coast of Korea. Journal of the Geological Society of Korea. v. 47, no. 2, p. 123-137 ABSTRACT: The Songjiho Lagoon which preserves the natural conditions is proper place to study the paleoenvironments. For the study on depositional environments of Holocene laminated layers in the core SJ99 (13.5 m in length) collected from the Songjiho Lagoon, we examined the two parts in the core SJ99, namely SJ99-7 (well-laminated layer; between 831 and 885 cm in depth) and SJ99-9 (weakly-laminated layer; between 980 and 1020 cm in depth). Analysis of the grain size, chemical compositions, PIXE (Proton-Induced X-ray Emission), and radiocarbon age dating were performed. The age assessment of the record is based on six AMS radiocarbon dates. The sediment of SJ99-7 interval, around 4500 yr BP, is annually laminated (varved) layer. From content of TS (3.3 wt%) and C/S ratio (2.7), this interval is interpreted to have been under the influence of marine inundation. SJ99-7 interval consists of varves, alternating biogenic (mainly diatom) light lamina and clastic/organic dark lamina. The mean thickness of varves is 0.52 mm, and the sedimentation rate of SJ99-7 is 0.5 mm/yr. This means that each varve represents annual sediments. When saline and fresh water mixed in isolated lake, surface water salinities would be lowered, resulting in reduced exchange between surface and bottom water bodies. The lack of vertical circulation can lead the depletion of oxygen in bottom sediments. This would explain the higher organic carbon content and the well-preserved laminae. In contrast to SJ99-7, the laminated structures are weak in SJ99-9 interval, around 7000 yr BP. Content of TS (0.4 wt%) and C/S ratio (20) mean the sediment of SJ99-9 can be estimated to have been deposited under non-marine condition. Key words: Holocene, depositional environment, Songjiho Lagoon, lagoonal lake, core sediment, lamination (Seung Hyun Lee and Kang-Min Yu, Department of Earth System Sciences, College of Sciences, Yonsei University, 50 Yonsei-Ro, Seodaemun-Gu, Seoul 120-749, Korea). ‡. Corresponding author: +82-2-2123-2668 E-mail: [email protected].

(2) 124. 이승현․유강민. 1. 서 론 최근 지구환경변화에 대한 관심이 고조되면서, 세계 여러지역에서 홀로세 동안의 고환경 복원 연구 와 지구환경 변화에 관한 연구가 진행되고 있다(Ruter et al., 2004). 마지막 빙하기 이후 약 1만 년 전에서 현재에 이르는 홀로세 동안에는 수차례에 걸쳐 환경 변화가 있었으며(Kurek et al., 2004), 이러한 과거 환경변화는 당시의 지형 변화나 퇴적물의 이동과 같 은 육상 지표환경 뿐만 아니라 생태계와 인간 활동 에도 지대한 영향을 주었다(Polyak and Asmerom, 2001; Wu and Liu, 2004). 미래의 인간의 생존, 적응 에 영향을 미치는 지표환경 변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 과거 환경변화를 복원한 자료가 필수적이다. 우리나라 동해안에는 석호(lagoon)가 여러 곳에 분포하고 있다. 석호는 수천년 전 바다와 하천이 만 나는 곳에 모래 둑이 쌓이면서 형성되어, 현재까지 해수와 담수가 섞여 기수호의 독특한 생태계적 특 성을 유지하고 있는 우리나라의 유일한 자연호수이 다(곽승준 외, 2005). 석호가 생태학적, 사회경제학 적으로 소중한 자원이라는 것은 이미 잘 알려져 있 다. 그러나 이들 석호가 형성된 이후 수천년 동안 어 떠한 기후 변화, 해수면 변화, 지형 변화를 거쳐 지 금에 이르렀는지에 대한 연구는 미진한 편이다(박 용안과 박영후, 2001; 염종권 외, 2002; Yum, 2001; Yum et al., 2003; Kwon et al., 2005). 또한 국내에서 호수 또는 습지를 대상으로 고기후 내지 고환경에 초점을 맞춘 연구는 몇몇 찾아 볼 수 있으나, 한반도 의 과거 환경을 복원하기에는 아직 부족한 실정이 다(박병권과 김원현, 1981; 남욱현 외, 2003; 정대교 와 김복혜, 2008). 동해안의 여러 석호 중에서 특히 송지호는 인간 활동의 영향을 적게 받았으며 비교적 자연적인 원형 을 잘 보존하고 있다(윤순옥 외, 2008). Yum (2001) 은 송지호에서 시추 퇴적물(SJ99 시추공)을 채취하 고 일부 구간에서 엽리가 잘 발달한 엽리층(laminated layer)을 보고한 바 있다. 엽리(laminae)가 잘 발달 한 퇴적물은 일반적으로 안정한 환경에서 퇴적되어 고환경 연구에 적합한 것으로 알려져 있다(O'Sullivan, 1983; Saarnisto, 1986; Shanahan et al., 2008; Prasad et al., 2009).. 본 연구에서는 Yum (2001)의 SJ99 시추 퇴적물 중에서 엽리가 잘 발달한 SJ99-7 구간(엽리층; laminated layer)과 엽리 발달이 미약한 SJ99-9 구간(미 약한 엽리층; weakly laminated layer)을 대상으로 각각의 구간의 입도분석, 박편관찰, 유기지화학 분 석, PIXE 분석 등 결과의 차이점, 그리고 엽리의 발 달과 퇴적 환경에 관하여 고찰하고자 한다.. 2. 연구 지역 강원도 고성군 죽왕면 오봉리, 인정리, 오호리 일 대의 송지호 석호(38° 20´ N, 128° 30´ E)는 유역면 적이 5.4 km2, 호소면적이 0.56 km2, 호안 길이가 5.56 km, 평균수심이 2.0~3.8 m이다(국립환경연구원, 2002; 그림 1). 송지호는 다른 석호와 비교하여 원형이 잘 보전되어 있는 곳이지만 동해안 7번 국도 건설로 인 하여 바다와의 통로가 좁아져 평균 염분농도가 12‰ 로 담수화가 진행되고 있는 것으로 알려져 있다(Heo et al., 1999). 송지호는 비교적 좁은 수로로 연결된 두 개의 작 은 염수호(내호와 외호)로 이루어져 있다. 한 개의 작은 하천이 내호를 통하여 담수를 공급하고 있으 며, 외호에서는 바다에 직접 연결되는 통로를 통하 여 염수가 공급된다. 바다와의 통로는 평상시에는 해빈에 의하여 막혀 있지만 높은 파도가 일어나는 동안에는 열리게 되며, 이러한 갯터짐 현상은 연평 균 1~2회 정도 일어난다(하경혜 외, 2009). 송지호 주변의 0.635 km2 면적은 1985년 1월 야 생 동식물 보호구역으로 지정되어 무자치, 북방산 개구리 등 양서류, 파충류와 흑고니, 원앙, 붉은 배새 매, 황조롱이 등 법정보호종이 서식하는 생태계의 보고다. 호소 주변으로 소 축사와 밭 0.377 km2, 논 0.661 km2 등의 농경지가 있다. 송지호로 유입되는 오염원은 많지 않지만 잦은 산불로 주변 산림이 소 실돼 여름철 집중호우가 발생할 경우 산림 부산물들 이 석호로 유입되어 오염이 심각하게 진행되고 있 다. 송지호 석호 지역의 조수간만의 차는 대체로 50 cm 이하이며, 유역에서의 강수량은 연평균 약 1,342 mm이며, 연평균 기온은 12.1℃ 이다. 송지호 석호 유역 일대의 기반암은 경기편마암복합체로서, 지역 적으로 쥬라기 대보화강암의 관입을 받았다(조등룡 외, 1998)..

(3) 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구. 125. Fig. 1. The site location map of the core SJ99 on the inner lake of Songjiho Lagoon. Contours in meters above sea level and isobaths in meters below water surface (Modified from Kim, 2003).. 3. 연구 방법 본 연구에서의 시료는 Yum (2001)이 보고한 SJ99 시추공 시료를 사용하였다. SJ99 시추공의 위치는 송지호 내호이며, 길이 총 13.5 m, 직경 5.5 cm이다 (그림 1). 시추 조사에는 중력 시추기(gravity corer)를 이용하였으며, 수심 측정은 DGPS (differental global positioning system) FEG-770 (FUSO electronics Inc., Japan)를 탑재한 음향측심 장비를 이용하였다. SJ99 시추공 시료 중에서 엽리가 잘 발달한 부분 (SJ99-7 구간)과 엽리 발달이 미약한 부분(SJ99-9 구 간)의 차이를 알아내기 위하여 물리적, 유기지화학 적 분석 등을 SJ99-7 구간 중 엽리가 가장 잘 발달한 깊이 831~885 cm 부분(길이 54 cm)과, SJ99-9 구간 중 엽리 발달이 미약한 깊이 980~1020 cm 부분(길 이 40 cm)에서 집중적으로 실시하였다(그림 2). 입도분석은 시추공 시료에서 1 cm 간격으로 약 1g 정도의 부시료(sub-sample)을 채취하여 실시하 였다. 전처리 과정으로 먼저 염분을 제거하기 위하 여 증류수(H2O)에 약 1일간 담가 세척 처리를 3회 하였다. 유기물 제거를 위하여 10% H2O2 용액을 가 하여 3일간 상온에서 보관한 후, 세척하여 오븐에서 110°C로 건조시켰다. 이와 같은 전처리 과정을 마친 뒤, 레이저 입도 분석기(Mastersizer 2000, Malvern. instruments)을 사용하여 입도분석을 실시하였다. 분석 결과에서 Folk and Ward (1957) 방법을 이용 하여 평균 입도 크기와 분급을 구하였다. 유기 유기지화학 분석은 2 cm 간격으로 부시료를 채취하여 한국지질자원연구원에서 실시하였다. 퇴 적물 내의 총 탄소(total carbon, TC), 총 질소(total nitrogen, TN), 총 황(total sulfur, TS) 함유량 측정 을 위하여 먼저 부시료를 분말화 하였으며, 이들 시 료 약 5 mg을 알루미늄 주석 캡슐에 넣어 FlashEA1112 (Thermo Finnigan S.p.A., Milan, Italy) 기기 를 이용하여 1100℃의 연소 방법으로 측정하였다. 총 유기탄소(total organic carbon, TOC) 함유량 측정 을 위해서는 분말화한 부시료에 1 M의 HCl을 가하 여 탄산염을 제거한 후 1100℃의 연소 방법을 이용 하였다. 각 함량의 단위는 weight% (wt%)이다. 또 한 CaCO3 함량은 다음과 같은 계산식 (1)로부터 얻 었다(Stein, 1991). CaCO3 (%) = (TC - TOC) × 8.333. (1). 1970년대 초 실용화 분석이 개시된 이래 극미량 원소 분석에 폭넓게 사용된 PIXE 분석기법은 초미 량 다원소 동시분석법으로 수 MeV 정도의 에너지 로 가속된 양성자 비임을 시료에 조사(照射: irradi-.

(4) 126. 이승현․유강민. Fig. 2. Lithology diagram, X-radiography and photography of the core sample; SJ99-7 is characterized as well laminated layer and SJ99-9 characterized as weakly laminated layer (Modified from Yum, 2001).. ation)할 때 이 표적 시료의 원자에서 나오는 특성 X 선(characteristic X-ray)을 분석하여 시료중의 원소 를 정량, 정성 분석할 수 있는 일종의 X선 형광 분광 연구 방법이다(Johansson, 1989; 그림 3). PIXE 분 석은 1 cm 간격의 부시료를 이용하여 서울대학교 기초과학 공동기기 연구센터의 PIXE 기기에서 실시. 하였다. PIXE 분석기법은 약 80여종의 원소를 동시 에 분석하는 것이 가능하고, 비파괴 분석이어서 시 료에 손상이 없고, 단시간 내에 분석이 가능하다는 장점을 가지고 있어(Garten, 1981; Johansson, 1989) 여러 분야에서 연구들이 진행되어 왔다(Tang et al., 1998; Gatti, 1999)..

(5) 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구. 127. Fig. 4. Microscopic image of lamination and diagram for the thickness estimation of dark and light lamina couplets. Fig. 3. Schematic diagram of the PIXE technique principal. PIXE is an analysis method based on the emission of characteristic X-ray by energy (MeV) proton bombardment of the sample.. SJ99-7 구간 내 엽리가 가장 잘 발달한 881~884 cm 깊이에 대해서는 박편 관찰을 실시하였다. 엽리의 특징을 관찰하기 위하여 생물현미경(Eclipse E400, Nikon)과 편광현미경(Microphoto-FXA, Nikon)을 사용하였다. 생물현미경의 배율은 40, 100, 400, 600 배 등을 이용하였다. 40배에서는 시료 전체에 걸친 엽리의 구성을 확인하였고, 100배에서는 엽리의 개 수와 층별 두께를 확인하였다. 하나의 엽층은 밝은 엽리와 어두운 엽리의 쌍으로 구성되는데(그림 4), 엽층의 구분과 두께 측정은 육안으로 관찰되는 상대적 인 밝기 차이를 기준으로 하였기 때문에 다소 주관적 인 면이 있다. 400배와 600배의 배율에서는 생물체 (biogenic records)를 자세히 관찰하고 동정하였다. 또한 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM; JEOL JSM-5601LV)을 통해서도 생물체를 관 찰하였다. SJ99-7 구간과 SJ99-9 구간에서 각각 3개씩, 총 6 개의 퇴적물 시료에 대하여 가속질량분석기(Accelerator Mass Spectrometry, AMS) 방법을 이용한 방사성 탄소 연대측정을 한국지질자원연구원에서 실시하 였다. 방사성 탄소를 연대측정에 이용하기 위해서는 먼저 대기중의 방사성 탄소의 양이 일정해야 한다는 가정이 필요하다. 하지만, 실제로 과거 대기중 방사 성 탄소의 농도가 항상 일정하지는 않은 것으로 알 려져 있다. 14C가 생성되는 양의 자연적인 변화(de Vries effect), 산업혁명 이후 화석연료의 사용으로 인한 14C의 변화(Suess effect), 특히 해양에서 14C: 12 14 C의 비율이 희석되어 나타나는 C의 변화(reservoir. effect) 등을 고려하여야 하는데, 이러한 효과를 보정 하기 위해서는 기존 연구에 의한 보정 곡선을 이용하 게 된다. 본 연구에서는 측정한 방사성 탄소연대 (radiocarbon age)를 CalPal07 program (www.calpalonline.de)을 이용하여 보정연대(calibrated age)로 계산 하였으며, 이를 cal. yr BP로 표기하였다.. 4. 연구 결과 4.1 엽리가 잘 발달한 SJ99-7 구간 (깊이: 831~885 cm) 깊이에 따른 퇴적물의 입도분석 결과, 즉 평균입도 (mean grain size)와 분급(sorting)을 그림 5에 요약 하였다. SJ99-7 구간의 평균입도는 6.05∅로 중립질 실트이고, 입도 크기의 분포는 4.70~7.30∅로 조립 질 실트에서 세립질 실트로 나타난다. 평균분급은 1.59∅로 불량분급(poorly sorted)에 해당한다. 유기 유기지화학 분석 결과, 즉 TOC, TC, TN, C/N 비, TS, C/S 비, CaCO3 함량을 그림 5에 표시하였 다. 대부분의 값들이 거의 변화가 없는 일정한 분포 를 보인다. TOC는 평균 4 wt%, TS는 평균 3.3 wt%, TC는 평균 5 wt%, TN은 0.35 wt%, CaCO3는 평균 7 wt%, C/S 비는 평균 2.7, C/N 비는 평균 13.8의 값을 보인다. 깊이 847 cm 부분에는 TOC, TC, TN, C/S 비, CaCO3 함량 등의 값들이 일시적으로 증가 하였다가 감소하는데, 이러한 변화의 이유는 확실하 지 않다. 다만, 일시적으로 수생생물의 양이 급증했 을 가능성 정도를 유추할 수 있다. PIXE 분석 결과는 그림 6에 표시하였다. 원소 S, P의 변화 경향은 매우 비슷한 패턴을 보이며, Mn, Fe, Al, K, Ti가 각각 비슷한 변화 경향을 보인다. 깊 이 877~885 cm 부분에서 Mn, Fe, Cl, Ca의 농도는.

(6) 128. 이승현․유강민. Fig. 5. X-radiograph, grain size and geochemical data of the SJ99-7 (between 831~885 cm in depth).. Fig. 6. PIXE data (%) of the SJ99-7 (between 831~885 cm in depth).. 일정하게 낮은 값을 보인다. 깊이 867~875 cm 부분 에서 Mn과 Fe는 높은 값을 보이는 반면 Si와 Al은 낮은 값을 보인다. 이러한 차이는, 퇴적물이 Si와 Al 를 많이 포함한 송지호 지역의 기반암인 편마암복합 체 내지 화강암 보다는 Mn과 Fe를 상대적으로 다량 포함한 송지호 유역에 소규모로 분산되어 분포하고 있는 제4기 현무암에서 더 많이 유래하였을 가능성 을 제시하는 것으로 생각할 수 있다. 그리고, PIXE 분석치 대부분의 원소들이 847 cm 부분에서 일시적 으로 감소된 변화를 보이는데, 이것은 유기지화학. 분석 결과 값의 변화와 비슷한 경향을 갖는다. SJ99-7 구간은 엽리가 잘 발달해 있다. 밝은 엽리 와 어두운 엽리가 한 쌍을 이루는 엽층이며, 이 엽층 은 SJ99-7 구간에서 반복하여 나타난다. 밝은 엽리는 주로 규조류들로 구성되고, 어두운 엽리는 쇄설성 입자들과 유기물로 추정되는 물질들로 구성된다. 대 부분의 엽층들은 평행한 배열을 보이며 발달하고 있 으며, 경계부분도 대체로 평행하다. 그러나 부분적 으로 미세하게 굴곡진 형태의 엽층이 보이기도 한다 (그림 7). 입자의 크기는 주로 0.01~0.03 mm의 범위.

(7) 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구. 129. Fig. 7. Microscopic photographs of thin section in the SJ99-7. A; between 882~882.3 cm in depth, B; enlargement of the area in A, C; between 882.9~883.2 cm in depth, D; enlargement of the area in C.. 로 중·조립 실트이고, 부분적으로 입자 크기가 0.10~ 0.3 mm의 세·중립 모래 입자인 쇄설성의 석영, 운모 류, 암편 등이 포함되어있는 여러 개의 입자들이 서 로 뒤섞여 나타나거나 작은 크기의 입자들에 의해 둘러싸여 있는 양상이 나타나기도 한다. 엽층은 881~884 cm 부분에서 밝은 엽리 41개, 어두운 엽리 41개로 총 82개의 엽리로 구성되고, 밝은 엽리와 어 두운 엽리를 각각 구분하여 구한 두께를 표 1에 표시 하였다. 밝은 엽리의 두께는 0.13~0.55 mm의 범위. 에서 평균 두께는 0.3 mm이며, 어두운 엽리의 두께 는 0.10~0.47 mm의 범위를 가지고 평균 두께는 0.22 mm이다. 밝은 엽리와 어두운 엽리를 하나로 묶은 엽층의 평균 두께는 0.52±0.06 mm이다(그림 8). 엽 층의 두께 변화는 퇴적물 양의 변화를 지시한다. 14 AMS C 측정 결과는 표 2에 표시하였다. 881, 862, 840 cm 깊이에서 각각 4910±50, 4530±70, 4320±70 cal. yr BP의 값을 얻었으며, 이들 값을 바탕으로 퇴 적률을 구하였다(그림 9). SJ99-7 구간의 깊이 862~.

(8) 130. 이승현․유강민. Table 1. Thickness of observed light and dark lamina between 881 and 884 cm in depth. Lamina (No.) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21. Light lamina thickness (mm) 0.41 0.23 0.35 0.33 0.25 0.37 0.40 0.21 0.25 0.40 0.31 0.29 0.23 0.32 0.31 0.20 0.18 0.19 0.29 0.19 0.27. Light lamina thickness (mm) 0.16 0.10 0.14 0.32 0.31 0.29 0.26 0.19 0.21 0.25 0.27 0.40 0.20 0.18 0.25 0.21 0.20 0.17 0.21 0.18 0.27. Lamina (No.) 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41. Light lamina thickness (mm) 0.26 0.25 0.32 0.37 0.55 0.22 0.23 0.23 0.19 0.27 0.38 0.20 0.40 0.25 0.39 0.27 0.25 0.23 0.31 0.23. Dark lamina thickness (mm) 0.35 0.15 0.21 0.29 0.27 0.30 0.19 0.20 0.17 0.21 0.20 0.18 0.26 0.17 0.12 0.14 0.15 0.17 0.18 0.22. Table 2. AMS radiocarbon age data of the SJ99-7 and SJ99-9.. Core SJ99-7. SJ99-9. Depth (cm) 840 862 881 1000 1010 1020. 14. Age C yr BP 3890±50 4030±50 4320±50 6060±60 6270±60 6350±60. 881 cm 부분과 840~862 cm 부분에서 퇴적 양상의 차이는 없으나, 퇴적률은 깊이 862~881 cm 사이에 서 0.5 mm/yr, 840~862 cm 사이에서 1.0 mm/yr 로 계산된다. 즉, 깊이 862 cm 부근을 경계로 퇴적율 이 두배 정도 차이가 난다(그림 9). 그러나, 연대측정 의 오차범위를 고려하면 연대측정값이 수십년 정도 밖에 차이가 나지 않아 퇴적율의 변화를 논하기에는 어려운 점이 있다. 생물현미경을 통한 박편 관찰 결과, SJ99-7 구간 내 엽층에서 퇴적물 이외에도 특히 많은 규조류가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 엽층 전반에 걸쳐 많은 규조류들이 나타나는데, 어두운 엽리에서는 부. Calibrated age (yr BP) 4320±70 4530±70 4910±50 6920±90 7170±80 7300±70. Material Sediment bulk Sediment bulk Sediment bulk Sediment bulk Sediment bulk Sediment bulk. 분적으로 나타나고, 밝은 엽리에서는 엽리의 대부분 을 이룰 정도로 많이 분포한다. 규조류들은 원통형, 타원, 원, 등의 다양한 모양의 형태로 나타난다(그림 10, 11). 규조류의 SEM 사진에서는 원통형과 원 모 양의 규조류가 잘 보인다(그림 11). 4.2 엽리 발달이 미약한 SJ99-9 구간 (깊이: 980~1020 cm). 이 구간에서 깊이에 따른 퇴적물의 입도분석 결 과는 그림 12에 표시하였다. 평균입도는 6.51∅로 중립질 실트이고, 입도 크기의 분포는 5.20~7.30∅ 로 세립질 실트에서 중립질 실트까지의 범위를 보인.

(9) 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구. 131. Fig. 8. Variation of lamina thickness in the interval between 881 and 884 cm of the SJ99-7.. Fig. 10. Microscopic photograph of diatom (within circle) in the SJ99-7.. Fig. 9. Age model for the SJ99-7 and SJ99-9.. 은 평균 1.17 wt%, C/S 비는 평균 20, C/N 비는 평 균 11의 값을 갖는다. TS의 함량은 1010~1020 cm에 서 약 평균 1.5 wt% 의 값을 보이지만, 1010 cm 상 부로는 1 wt% 이하의 낮은 값을 가진다. C/S 비는 1015~1020 cm 부분에서 평균 2.6의 범위를 보이며, 1005~1015 cm 부분에서는 평균 4.3의 범위를 보인 다. 1005 cm 상부부터는 10 이상의 범위를 보이며 약간 증가하는 경향을 보인다. PIXE 분석 결과는 그림 13에 표시하였다. 원소들 중 S, P, Mn, Fe의 농도 변화 경향이 서로 비슷하고, 또 Si, Al, K, Ti의 농도 변화 경향, 그리고 Cl, Ca의 농도 변화 경향이 서로 비슷하게 나타나고 있다. S, P, Mn의 농도는 1009 cm 깊이에서 부터 상부로 가 면서 감소하는 경향을 갖는다. S의 농도는 평균 4에 서 평균 1의 값으로, P의 농도는 평균 0.10에서 0.05 의 값으로, Mn의 농도는 0.12에서 0.02의 값으로 감 소한다. Sr, Zn의 농도는 상대적으로 큰 변화 없이 모두 평균 0.01의 값으로 비교적 일정한 값을 보이 며, Cr, Cu, Rb, Zr의 농도는 뚜렷한 규칙성을 띄지 않는다. AMS 14C 측정 결과는 표 2에 나타내었다. 1020, 1010, 1000 cm 깊이에서 각각 7300±70, 7170±80, 6920±90 cal. yr BP 값을 얻었다.. 다. 깊이 1005 cm 이후 급격히 상향 세립화 경향을 보인다. 평균분급은 1.69∅로 불량분급에 해당한다. 1005~1020 cm 사이에서 약간 입도 크기의 변화가 있으나, 그 외 부분에서는 대략 일정한 값을 보인다. 유기지화학 분석 결과는 그림 12에 나타내었다. TS, TOC, TC, TN이 깊이 1010~1020 cm 부분에서 급격히 증가한 값을 보이고 있으나, 전체적으로 변 화가 없이 상당히 일정한 값을 갖는다. 전체 구간에 서 TOC는 평균 2.0 wt%, TS는 평균 0.4 wt%, TC는 평균 1.98 wt%, TN은 평균 0.22 wt%, CaCO3 함량.

(10) 132. 이승현․유강민. Fig. 11. SEM photographs of typical type of diatom in the SJ99-7.. Fig. 12. X-radiograph, grain size and geochemical data of the SJ99-9 (between 980~1020 cm in depth).. 5. 토 의 5.1 SJ99-7 구간의 엽리 형성 기작. 일년 단위로 엽리가 쌓여 지층의 수직 단면에서 볼 수 있는 줄 무늬 모양의 성층을 연층(varve)이라 고 한다(O'Sullivan, 1983; Saarnisto, 1986). 일반적 으로 엽리는 광물, 유기물, 화학 침전물 그리고 규조 류 같은 생물 유해 등으로 구성된다. 그 중에서 규조 류와 같이 계절적으로 번성하는 생물 종류는 계절적. 으로 형성되는 연층을 설명하는데 중요한 요인이다 (Saarnisto et al., 1977; Simola, 1977). 연층의 형성 과정은 빙하성 호수(De Geer, 1912), 해안(Von Rad et al., 1999), 하천 퇴적물, 온대지역의 호수 또는 바 람의 영향이 있는 환경(Simola et al., 1981) 등에서 생성되는 것으로 알려져 있다. 가장 많이 알려진 연 층은 빙하성 호수에서 생성되는 것이다. 여름철에 빙하가 녹으면서 퇴적물을 호수로 운반해 오게 되면 상대적으로 조립질의 밝은 색 층이 형성되고, 겨울.

(11) 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구. 133. Fig. 13. PIXE data (%) of the SJ99-9 (between 980~1020 cm in depth).. 철에 호수가 얼게 되면 퇴적물 유입이 줄고 세립질 의 부유 퇴적물이 침전하여 어두운 색의 층을 형성 하게 된다(Dean et al., 1999; Snowball et al., 1999; Tiljander et al., 2003; Prasad et al., 2009). 지역적 계절풍의 영향도 연층을 형성할 수 있다. 중국의 반건조 지역에 위치한 Anguliuno 호수는 겨 울과 봄에 계절풍의 영향을 크게 받는데, 이 때 주로 큰 입자들이 운반되어 퇴적되어 밝은 층을 이루고 그 외의 계절에는 작은 입자들이 쌓여 어두운 층을 이루는 것으로 알려져 있다(Zhai et al., 2006). 해안 이나 하천 퇴적물에서의 연층은 규조류와 같은 생물 유해가 풍부한 밝은 층과 쇄설성 물질이 풍부한 어 두운 층이 계절적으로 반복되어 나타난다고 보고한 연구도 있다(Thunell, 1998). 밝은 층과 어두운 층이 나타나는 계절은 그 지역의 특성을 포함한 기후, 강 수량과 같은 여러 조건에 따라 달라지지만, 일반적 으로는 날씨가 따뜻한 봄과 여름에 규조류와 같은 생물체들이 많이 나타나는 밝은 엽리가 형성되고, 가을과 겨울에는 유기물 및 육원성 물질들이 풍부한 어두운 엽리가 많이 나타난다. SJ99-7 구간의 881~884 cm 사이는 전체적으로 밝 은 엽리와 어두운 엽리로 구성된 엽층이 반복적으로 잘 나타난다. 밝은 엽리에서는 규조류가 많이 관찰 되며, 어두운 엽리에서는 상대적으로 규조류의 산출 이 적다. 밝은 엽리의 평균 두께는 0.3 mm (0.13~ 0.55 mm)이고, 어두운 엽리의 평균 두께는 0.22 mm (0.1~0.47 mm)으로 밝은 엽리가 어두운 엽리에 비 해 약 0.08 mm 정도 두껍다. 밝은 엽리와 어두운 엽리. 를 하나로 묶은 엽층의 평균 두께는 0.52±0.06 mm 이다. SJ99-7 구간의 깊이 862~881 cm 부분에서 퇴적율 은 0.5 mm/yr, 840~862 cm 부분에서는 1.0 mm/ yr로 계산할 수 있다. 이 두 부분에서의 퇴적율이 두 배 차이가 난다. 그러나, 840~862 cm 부분에서 연대 측정 결과의 오차범위를 고려하면 불과 수십년 정도 차이밖에 나지 않으므로 840~862 cm 부분에서 계 산한 퇴적율 1.0 mm/yr를 신뢰하기는 어려울 것이 다. 862~881 cm 부분에서의 퇴적율 0.5 mm/yr를 SJ99-7 구간의 평균 퇴적율이라고 한다면, 881~884 cm 부분에서 측정한 엽층의 평균 두께 0.52±0.06 mm와 거의 유사한 값을 보이게 된다. 따라서 어두 운 엽리와 밝은 엽리 한 쌍으로 구성된 엽층은 1년 단위의 퇴적물로 간주할 수 있을 것이다. 또한 규조 각이 주로 밝은 엽리에서 관찰되는 점으로 미루어 밝은 엽리는 규조가 번성하는 계절인 봄~여름 사이 에 퇴적되고, 어두운 엽리가 가을~겨울 사이에 퇴적 된 것으로 생각할 수 있다. SJ99-7 구간에서 관찰할 수 있는 반복 엽층(연층) 이 형성된 기작은 기존 연구에서 알려진 바와 같이 빙하, 계절풍 등 여러 가지가 있을 수 있다. 그러나 SJ99-7 구간이 퇴적된 시기가 약 4,500년 전 전후, 즉 간빙기로 알려진 홀로세 중기라는 것을 고려하면 강 원도 고성군(북위 38°)에 위치한 송지호 일대에 빙 하가 분포하여 빙하가 엽리 형성의 직접적인 원인이 었을 것으로 생각하기는 어렵다. 우리나라 대부분의 위도와 고도는 빙하기 시기에도 직접 빙하의 영향을.

(12) 134. 이승현․유강민. 받지 않는 주빙하(周氷河, periglacial) 환경이었던 것으로 보고된 바 있다(권순식, 1995). 앞서 설명한 바와 같이, 송지호 SJ99-7 구간의 엽 층이 1년 동안에 쌓인 것이라고 한다면, 송지호 일대 에서 거의 매년 주기적으로 일어나는 현상, 즉 황사 현상이나 높은 파도 때에 석호가 바다와 연결되는 갯터짐 현상 등을 엽리 형성의 원인으로 생각해 볼 수 있다. Howell et al. (1988)은 유수현상(runoff)이 일어나면 분지나 석호 같은 환경에서 최상부층의 염 분도가 낮아지게 되고, 이는 최상부층과 최하부층이 잘 섞이지 못하는 밀도 구배를 형성하여 분지나 호 수 최하부층에는 산소가 부족한 상황이 되어 엽층이 잘 발달한다는 모델을 제안하 바 있는데, 이러한 해 석은 송지호 퇴적환경의 엽리 형성기작을 설명할 수 있을 것이라 생각된다. 상대적으로 폐쇄된 분지에서 담수와 해수가 동시에 유입되면 염도 차이에 의한 수괴의 층리가 발생한다. 갯터짐 현상에 의해 SJ99-7 구간 퇴적시기에 해수가 유입되면서 염분도의 차이 가 발생하여 석호 내 순환은 활발하지 못하여 비교 적 산소가 불충분한 환경이 만들어져 엽층이 잘 발 달하고 보존되었을 것이라고 판단할 수 있다. 특히, SJ99-7 구간에서 TS는 3.0 wt%, C/S 비는 2.7 정도 로서 해수의 영향이 있었음을 보여주고 있으며, 이 는 엽리의 형성기작에 대한 해석을 뒷받침 한다. C/S 비는 육성 또는 해성 기원의 퇴적물을 구분하 는데에 매우 유용한 것으로 알려져 있다. 해수의 영 향을 받은 퇴적물에서 C/S 비율은 보통 평균 2.8± 0.8 정도를 보이며, 담수 또는 기수에서 퇴적된 퇴적 물에서는 이보다 큰 값의 C/S 비율을 보이게 된다. 이는 기본적으로 해수에 용존 황산염(sulfate)이 보 다 많이 존재하기 때문이다(Berner, 1982; Berner and Raiswell, 1984). SJ99-7 구간이 퇴적되는 동안 가을 과 겨울에는 유기물질과 육원성 퇴적물들이 어두운 엽리를 형성하고, 생물체들이 풍부해지는 봄과 여름 에는 규조류들에 의해 밝은 엽리가 형성된 것으로 추정된다. 5.2 SJ99-7 구간과 SJ99-9 구간의 퇴적환경. SJ99 시추공 시료에서는 엽리가 잘 발달한 SJ99-7 구간과 엽리 발달이 미약한 SJ99-9 구간을 관찰할 수 있다. 두 구간에서 모두 C/N 비는 11-14 정도로 유 기물 기원은 수성 기원과 육성 기원이 혼합되어 있. 는 것을 알 수 있다. 그러나, TS 함량과 C/S 비는 두 구간에서 크게 차이가 난다. SJ99-7 구간에서 TS는 3.3 wt%, C/S 비는 2.7 정도이고, SJ99-9 구간에서 TS는 0.4 wt%, C/S 비는 20.0 정도이다. Sohlenius et al. (2001)는 산소가 적은 환경에서 엽리가 우세하게 나타나는 것으로 보고한 바 있다. 일반적으로 산소가 적은 환경에서 황화물(sulfide) 농도가 높고 유기물질의 보존이 잘 이루어지게 되 며, 따라서 TOC와 TS의 함량도 높게 나타난다. 본 연구에서 SJ99-7 구간은 SJ99-9 구간에 비하여 높은 TOC와 TS의 함량을 보인다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 SJ99-7 구간이 해수의 영향을 받아 밀도 구배를 형성하고, 이에 따라 호소 저층에는 산소가 결핍되 어 엽리가 잘 발달하게 되었을 것이라는 해석을 뒷 받침한다. SJ99-9 구간에서는 반복 엽층(연층)이 잘 나타나 지 않는다. 물론 SJ99-9 구간에서도 1차 퇴적구조로 서 연층이 형성되었으나, 퇴적후 생교란 작용에 의 하여 연층이 파괴되고 상대적으로 괴상(massive)으 로 보이는 가능성도 배제할 수는 없다. 그러나 PIXE 분석 결과 등에서 보면 전체적으로 균질하지 않고 어느 정도 변동의 폭을 보이는 것을 알 수 있다. 이로 미루어 연층과 같은 1차 퇴적구조가 파괴되었을 것 으로 생각하기는 어렵다. SJ99-9 구간에서 잘 나타나 지 않는 반복 엽층(연층)이 SJ99-7 구간에서 나타나 는 원인으로서, 엽리 형성 기작의 변화, 송지호 수심 의 변화, 송지호 주변의 지형 변화(해수면의 위치, 사주의 발달 등), 유역의 변화에 따른 퇴적물 유입 변화, 기후 변화 등 여러 가지를 들 수 있다. 이상헌(2008)은 우리나라의 화분 분석 자료를 종 합하고 이를 바탕으로 초기 홀로세 동안 차가왔던 기후가 약 6500년 전 전후에는 따뜻하고 습윤한 환 경으로 바뀌었으며, 약 4200년 전 정도에는 상대적 으로 기온이 하강하고 강수량이 감소한 것으로 보고 한 바 있다. AMS 14C 연대측정값을 보면 SJ99-9 구 간의 퇴적 시기는 약 7000년 전에 해당하며, SJ99-7 구간은 약 4500년 전에 퇴적된 것을 알 수 있다. 즉, SJ99-9 구간은 기온이 높고 강수량이 풍부한 홀로세 최적 온난기(Holocene climatic optimum)에 해당 하며, SJ99-7 구간은 그 이후 기온 하강기에 해당하 게 된다(이상헌, 2008; Kalis et al., 2003). 이로 미루 어, 퇴적물 생성-운반-퇴적에 근본적으로 영향을 미.

(13) 동해안 송지호 코어 SJ99 내에 발달한 홀로세 엽리층의 퇴적환경 연구. 치는 강수량의 차이가 연층의 유무를 결정하게 되었 을 것으로 유추할 수도 있다. 그러나 SJ99-7과 SJ99-9 의 퇴적률이나 입도크기가 크게 상이하지 않은 점으 로 볼 때, 강수량 또는 강수 에너지 차이에 의하여 퇴 적물 유입량이 크게 변화하였다고 보기는 어렵다. SJ99-7 구간과 SJ99-9 구간의 큰 차이점은 TOC, TS, C/N 비 등을 근거로 추정한 해수의 영향이다. 이 해수의 영향으로 특히 SJ99-7 구간에서 엽층이 형 성되었을 것이라는 것은 앞서 충분히 고찰하였다. 그렇다면 SJ99-9 구간은 해수의 영향을 거의 받지 않 은 시기이며, 따라서 SJ99-7 구간에서의 산소가 결핍 된 환경 등이 형성되지 않아 엽리 발달이 미약하였 을 것으로 유추할 수 있다. 이로 미루어 SJ99-9 구간 의 약 7000년 전 시기에는 해수면이 송지호 일대에 영향을 미칠 수 없는 정도로 낮았을 것으로 생각할 수 있으며, SJ99-7 구간(약 4500년 전)에 이르러서는 해수면이 충분히 상승하였을 것이라는 추론이 가능 하다. 한반도 동해안에서 현세 동안의 해수면 변동 에 관한 자료는 매우 부족한 실정이며, 따라서 송지 호 시추공 시료가 시사하는 바는 대단히 중요하다고 할 수 있다. 물론 반복 엽층(연층)의 형성에는 해수 의 영향 외에도 여러 변수가 작용하였을 것이지만, 보다 자세한 퇴적환경의 차이를 밝히기 위해서 추후 정밀한 연구가 뒤따라야 할 것으로 본다.. 6. 결 론 본 연구는 한반도 동해안에 위치한 석호(송지호) 에서 채취한 시추공 시료를 이용하여 현세 동안의 퇴적층 형성 시기와 퇴적 환경을 해석하고, 이를 바 탕으로 지표환경 변화 양상을 추적하기 위하여 Yum (2001)이 보고한 SJ99 시추공 시료(길이 13.5 m)를 이용하였으며, 이 중에서도 특히 엽리가 잘 발달한 SJ99-7 구간(깊이 831~885 cm)과 엽리 발달이 미약 한 SJ99-9 구간(깊이 980~1020 cm)을 선택하여 육 안 및 현미경 관찰을 수행하였으며, 입도, 유기지화 학, PIXE 등의 분석을 실시하였다. 또한 각 구간에서 14 3개씩 모두 6개의 AMS C 연대측정을 실시하여 SJ99-7 구간은 약 4500년 전후, SJ99-9 구간은 약 7000년 전후에 퇴적된 것을 확인하였다. SJ99-7 구간에서 입도는 세립에서 조립질 실트 분 포를 보이며, TOC는 평균 4.0 wt%, TN은 평균 0.35. 135. wt%, TS는 평균 3.3 wt%, CaCO3 함량은 평균 7.0 wt%, C/S 비는 평균 2.7, C/N 비는 평균 13.8의 값 을 보인다. 한편, SJ99-9 구간에서 입도는 세립에서 중 립질 실트 분포를 보이며, TOC는 평균 2.0 wt%, TN 은 평균 0.22 wt%, TS는 평균 0.4 wt%, CaCO3 함량 은 평균 1.2 wt%, C/S 비는 평균 20, C/N 비는 평균 11.0의 값을 보인다. 두 구간 모두 입도의 분포 양상은 비슷하나, 가장 큰 외관상의 차이는 엽리 발달 상태이 다. SJ99-7 구간에서는 엽리가 잘 발달하고 있으며, SJ99-9 구간은 엽리가 미약하게 나타난다. SJ99-7 구 간의 엽리는 밝은 엽리와 어두운 엽리가 반복하여 교 호하는 양상을 보이는데, 밝은 엽리는 주로 규조류로 구성되어 있으며, 어두운 엽리에서는 규조류 산출이 드물고 퇴적물이 주를 이루고 있다. 밝은 엽리과 어두 운 엽리 한쌍으로 구성되는 엽층의 평균 두께는 약 0.52 mm이며, 깊이 862~881 cm 부분에서 계산한 퇴 적율은 0.5 mm/yr이다. 이로 미루어 하나의 엽층은 약 1년에 걸쳐 퇴적된 것으로 해석할 수 있다. SJ99-7 구간과 SJ99-9 구간의 큰 차이점은 TOC, TS, C/N 비 등을 근거로 추정한 해수의 영향이다. SJ99-7 구간은 해수의 영향을 많이 받았는데, 상대적 으로 폐쇄된 분지에 담수와 해수가 동시에 유입되면 서 염분도의 차이가 발생하여 석호 내 순환이 활발 하지 못하여 되었고, 호저에서는 비교적 산소가 불 충분한 환경이 만들어져 엽층이 잘 발달하고 보존되 었을 것이라고 판단할 수 있다. 이에 비하여 SJ99-9 구간에서는 해수의 영향을 찾아보기 어려운 담수호 환경으로 판단되고, 따라서 퇴적 기작도 SJ99-7 구간 과는 상이하였을 것으로 생각할 수 있다. 이러한 점 에서 SJ99-9 구간의 약 7000년 전 시기에는 해수면 이 송지호 일대에 영향을 미칠 수 없는 정도로 낮았 을 것으로 생각할 수 있으며, SJ99-7 구간(약 4500년 전)에 이르러서는 해수면이 상승하였을 가능성을 제 시할 수 있다.. 사 사 이 논문은 2008년도 교육과학기술부의 재원으로 한국연구재단(구 한국학술진흥재단)의 지원을 받아 수행한 연구(KRF-313-2008-2-C00920)이며, 제1저 자 석사논문의 일부입니다. PIXE 분석을 도와준 윤 민영 박사님, 그리고 AMS 연대측정을 도와주신 한.

(14) 136. 이승현․유강민. 국지질자원연구원의 박중헌 박사님과 홍완 박사님 께 고마움을 표합니다. 논문 초고에 의견을 주신 연 세대학교 이기현 교수님, 그리고 본 논문을 심사해 주시고 유익한 지적을 해주신 한국지질자원연구원 의 이상헌 박사님과 익명의 심사위원님, 편집위원인 남욱현 박사님께 감사의 말씀을 드립니다.. 참고문헌 곽승준, 유승훈, 장정인, 2005, 석호환경의 보존가치 추정: 송지호를 중심으로. Ocean and Polar Research, 27, 161-169. 국립환경연구원, 2002, 전국내륙습지 자연환경조사 (송지 호, 쌍호). 환경부, 353 p. 권순식, 1995, 기후지형학적 관점에서 본 사면의 발달. 청주 대학교 사회(지리)교육학과 淸州地理 10, 16-32. 남욱현, 김주용, 양동윤, 홍세선, 봉필윤, 이윤슈, 유강민, 염 종권, 2003, 영산강 하구의 4기 후기 층서 및 고환경. 자원 환경지질, 36, 545-556. 박병권, 김원형, 1981, 동해안 석호 퇴적환경에 관한 연구. 지질학회지, 17, 241-248. 박용안, 박영후, 2001, 강원도 동해안(송지호) 해안퇴적층 의 제4기 후기 층서와 중광물. 한국제4기학회지, 15, 111-117. 염종권, 유강민, Yoshikazu Sampei, Takao Tokuoka, Tadashi Nakamura, 2002, 동해안 화진포 석호의 최근 400년간 퇴적 환경 변화. 지질학회지, 38, 21-32. 윤순옥, 황상일, 박충선, 김효선, 문영롱, 2008, 한국 중부 동해안 석호의 20세기 경관 변화. 대한지리학회지, 43, 449-465. 이상헌, 2008, 호수 및 습지 퇴적물에 함유된 화분을 이용한 고기후 연구 동향. 지질학회지, 44, 105-117. 정대교, 김복혜, 2008, 호수 및 습지퇴적물을 이용한 국내· 외 고기후 연구 현황과 향후 연구 방향. 지질학회지, 44, 81-92. 조등룡, 홍승호, 최위찬, 이병주, 최범영, 1998, 고성-간성 도폭 지질조사보고서. 한국자원연구소, 71 p. 하경혜, 최광희, 김종욱, 차경혜, 2009, 강릉 연곡천 하구의 지형 특성과 염도 분포. 한국지형학회지, 16, 89-100. Berner, R.A., 1982, Burial of organic carbon and pyrite sulfur in the modern ocean: its geochemical and environmental significance. American Journal of Science, 278, 451473. Berner, R.A., Raiswell, R., 1984, C/S method for distinguishing freshwater from marine sedimentary rocks. Geology, 12, 365-368. De Geer, G., 1912, A geochronology of the last 12.000 years, Eleventh International Geological Congress (1910). Stockolm, 1, 241-253.. Dean, J.M., Kemp, A.E.S., Bull, D., Pike, J., Patterson, G., zolitschka, B., 1999, Taking varves to bits : Scanning electron microscopy in the study of laminated sediments and varves. Journal of Paleolimnology, 22, 121-136. Folk, R.L., Ward, W.C., 1957, Brazos river bar: A study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology, 27, 3-26. Garten, R.P.H., Groeneveld, K.O., Konig, K. H., 1981, Proton Induced X-ray emission (PIXE) Analysis on Thick Sample Exemplified on the Rare Earth Elements. Journal of analytical chemistry, 307, 97-104. Gatti, L.V., Mozeto, A.A., Artaxo, P., 1999, Trace elements in lake sediments measured by the PIXE technique. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms, 150, 298-305. Heo, W.M., Kim, B., Jun, M.S., 1999, Evaluation of Eutrophication of Lagoons in the Eastern Coast. Korean Journal of Limnology, 32, 141-151. Howell, M.W., Thunell, R., Tappa, E., Rio, D., Sprovieri, R., 1988, Late neogene laminated and opal-rich facies from the mediterranean region: geochemical evidence for mechanisms of formation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 64, 265-286. Johansson, S. A. E., 1989, PIXE: a novel technique for elemental analysis. Endeavour 13, 48-53. Kalis, A.J., Merkt, J., Wunderlich, J., 2003, Environmental changes during the Holocene climatic optimum in central Europe- human impact and natural causes. Quaternary Science Reviews, 22, 33-79. Kim, Sung-Soo, 2003, The Holocene Sediment Stratigraphy and Depositional Environmental Changes of the Songjiho Lagoon on the Eastern Coast of Korea. Master Thesis of Yonsei University, 126 p. Kurek, J., Cwynar, L.C., Spear, R.W., 2004, The 8200 cal. yr BP cooling event in eastern North America and the utility of midge analysis for Holocene temperature reconstructions. Quaternary Science Reviews, 23, 627639. Kwon, S.Y., Heo, W.M., Lee, S.H., Kim, D.J., Kim, B.C., 2005, The Limnological Survey of a Coastal Lagoon in Korea (4); Lake Songji. Korean Jour. Limnol, 38, 461474. O'Sullivan, P. E., 1983, Annually laminated lake sediments and the study of Quaternary environmental changes : a review. Quaternary Science Reviews, 1, 245-313. Polyak, V.J., Asmerom, Y., 2001, Late Holocene Climate and Cultural Changes in the Southwestern United States. Science, 294, 148-151. Prasad, S., Negendank, J.F.W., Stein., M., 2009, Varve counting reveals high resolution radiocarbon reservoir.

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