지붕이들아 안녕?


오늘은 왜 유독 충청도-강원도 남부 라인에 광산이 많은지에 대한 근본적인 이유를 설명해 볼까 해. 


맨날 뉴스에서 희토류니 뭐니 하는데, 그게 왜 하필 우리나라 특정 지역에 몰빵해 있는지 알려면 약 2억 3천만년 전으로 거슬러 올라갈 필요가 있어.


바로 다비-스루(Dabie-Sulu)와 그 충돌의 직격탄을 맞은 옥천 변성대 이야기야. 



1. 사건의 발단: 대륙의 기상이 느껴지는 다비-스루 대충돌


아주 머나먼 옛날, 지금의 중국 대륙은 북중국판과 남중국판 두개의 거대한 땅덩어리로 나뉘어 있었어. 



얘네 둘이 중생대 트라이아스기(중국에선 이를 삼철기라고 한다. 틀린말은 아닌듯 ㅋㅋㅋㅋㅋ) 에 유라시아 대륙에서 정면충돌을 하게 돼.



이 때, 부딪히면서 찌그렂지고 솟아오른 지역이 바로 다비-스루 충돌대야. 


히말라야 산맥의 미니 버전이라고 생각하면 편해. 



근데 이 충돌이 그냥 땅만 찌부러트린게 아니야.


다른 한 쪽 땅덩어리가, 다른 쪽 밑으로 100km 이상 파고 들어가는 대륙 섭입이라는 현상이 발생하게 돼.


땅이 맨틀 구경하고 다시 지상으로 튀어나온 거지. (찍먹 ㅍㅌㅊ?)


이걸 초고압 변성작용(HUP Metamophism) 이라고 하는데, 다이아몬드가 만들어질 정도로 어마어마한 열과 압력이 가해졌다고 생각하면 편해. 



"아니 이게 왜 한국이랑 상관있는건데? 그냥 중국땅이 지들끼리 박치기 한거 아냐?"


이렇게 생각할 수도 있겠지만, 


바로 이 충돌대의 동쪽 끝자락이 한반도 중부를 그대로 관통하고 있었다는 거야.

(다비-스루 충돌대의 영향권에서 한반도는 동쪽 끝 사고 현장 중 하나였다)



2. 무대가 된 한반도:  옥천 변성대


당시 한반도 중부에는 옥천 분지라는 거대한 퇴적 분지가 있었어. 


쉽게 말하면, 넓고 얕은 바다, 호수가 있었다고 생각하면 돼. 


어기에 흙과 모래, 유기물들이 차곡차곡 쌓이고 있었지.


근데, 다비-스루 충돌이라는 대륙 스케일의 정면 충돌 사고가 터지면서 평화로운 옥천 분지는 그야말로 생지옥으로 변하게 돼.



가.  찌그러짐(습곡 및 단층)


양쪽에서 미는 힘 때문에 퇴적층들이 종잇장처럼 구겨지고(습곡), 끊어짐(단층). 


지금 태백산맥 일대 지층이 막 휘어져 있는 건 다 이때 생긴 상처라 할 수 있어. 



나. 열과 압력(변성작용)


충돌 에너지로 인해서 땅 깊은 곳의 열과 압력이 급상승해. 


흙은 점판암(슬레이트)으로, 석회암은 대리암으로, 시커먼 유기물 퇴적층(느그들 연못가면 볼 수 있는 검은색 끈적인거 있짆아)은 흑연으로 강제 개조당하게 돼. 


이게 바로 옥천 분지가 옥천 변성대로 변화하게 되는 순간이야. 



3. 아니 광물은 어떻게 생긴건데?


여기부터가 핵심이야. 


한반도 중부가 광물 박물관이라고 불리게 되는 핵심 키워드는 화성암 관입과 열수 광상이라는 걸 기억해 둬. 



가. 화성암 관입(마그마의 난입)


대륙이 충돌하면서 지각에 약한틈이 마구마구 생기기 시작해. 

이 틈을 비집고 지하 깊은 곳에 있던 뜨거운 마그마들은 대량으로 이 틈으로 타고 올라오게 되는거지. 


이게 지중에서 식어서 굳은게 바로 화강암이야. (지구과학이랑 지리 했던 친구들은 기억할거야)

옥천대 주변에 화강암이 많은 이유가 이거라고 볼 수 있어. 



나. 열수광상의 탄생


이 뜨거운 마그마가 주변에 지하수랑 암석에 포함된 물을 끓여버리기 시작해. 


우리들이 컵라면 끓여먹을때 붓는 90도 내외의 뜨거운 물이 아니라, 이 물은 수백도에 엄청난 온도에서 엄청난 압력을 받은 상태라고 보면 돼. 


그래서 온갖 금속 성분이 녹여져 있는 특제 용액이라고 볼 수 있어. 

이걸 지질학적으로 열수 유체(Hydrothermal fluid)라고 불러. 


이 열수 유체가 아까 만들어진 지각 틈을 따라 이동한다?
근데 온도가 약해지거나 압력이 약해지는 곳을 만나게 돼. 


그 때, 물에 녹아있던 금속 성분들이 버티지 못하고 결정으로 석출되기 시작하는거야.

(뜨거운 설탕물이나 소금물이 식으면서 설탕/소금 결정이 생기는 원리랑 같아)


이 과정에서 틈새를 가득 매운 광물덩어리, 즉 광맥이 만들어지게 되는거야. 


이렇게 형성된 층판들을 열수가 만들어냈다 해서 열수 광상이라고 불러. 



다. 옥천 변성대 라인업


다비-스루 충돌과, 그로 인한 마그마 활동, 그리고 열수 작용이 이뤄지면서 옥천 변성대는 많은 광물 자원을 가지게 돼.


  • 금, 은: 대표적인 열수 광맥. 충주, 제천, 영동 지역의 금광들이 이 과정에서 생겨났어.


  • 납, 아연, 구리: 태백산 분지(옥천 변성대의 일부로 보기도 하는데)의 장성, 연화 광산등이 유명


  • 철: 충주, 양양 등. 마그마가 식으면서 직접 만들어지거나, 열수가 기본 암석의 성분을 변성시키면서 형성돼.


  • 텅스텐, 몰리브덴: 영월 상동광산이 엄청 유명하다. 제천에는 몰리브덴 광산도 있었어. (전략자원수준)


  • 흑연: 옥천분지 안의 유기물 퇴적층이 높은 열을 받아 구워져서 만들어졌어.


  • 희토류: 옥천 특정 지역에서 발견되는데(홍천 쪽), 마그마가 식는 과정이나 열수 과정에서 특정 암석에 농축된 것으로 추정돼. 






읽어줘서 고마워!