빙하 퇴적층, 얼음에 의해 쌓인 퇴적층, 빙퇴석, 층상 표류층 등에 대하여

-빙하 퇴적층

빙하는 침식과 운반의 효과적인 매체이다. 빙하가 만드는 퇴적층과 지형의 대부분이 독특하여 지질학자들은 과거의 빙하가 변화하며 만든 기록을 쉽게 해석할 수 있다.

빙하 및 빙하가 녹아 생긴 하천에 의해 쌓인 퇴적층을 빙하 표류층, 또는 간단히 표류층이라고 한다. 빙하 표류층에는 움직이는 얼음 및 정체되어있는 얼음과 관련하여 쌓인 퇴적물들이 포함된다. 몇 가지 종류의 퇴적층이 구분이 되는데, 이들은 분급이 안 된 것부터 분급이 된 것까지 점이적인 연속체로 나타난다.

 

-얼음에 의해 쌓인 퇴적층

 

-표석점토와 미아석 표석점토

표석점토는 얼음에 의해 직접 쌓인 분급이 안 된 표류층이다. 이 용어는 퇴적물의 기원이 이해되기 훨씬 전부터 스코틀랜드의 농부들의 의해 사용되었다. 표석점토내의 돌 입자들은 얼음에서 떨어진 그대로 쌓여 있다(그림12.24). 대부분의 표석점토는 암편들의 무질서한 혼합체로서 세립 퇴적물의 기질이 다양한 크기의 큰 돌들을 둘러싸고 있다. 표석점토의 기질은 빙하 바닥의 마모와 기존의 세립 퇴적물의 재동으로 공급된 모래와 실트로 구성되어 있다. 표석점토에 포함된 잔자갈과 큰 암편들은 종종 매끈하게 마모되어 있거나 빙산세선이 발달한 표면을 갖고 있다. 표석점토의 돌과 굵은 기질 입자들은 장축이 빙하가 흐른 방향에 따른 방향에 따라 배열되어 있다.

표석점토암은 암석화된 과거의 표석점토이다. 표석점토암은 플라이스토세 이전에 있었던 빙하기의 주된 증거가 된다.

그림12.24 표석점토 캐나다 남부 제임스 배이 로우랜드(James Bay Lowland)에 있던 로렌타이드 대륙빙(Laurentide ice Sheet)에 의해 퇴적된 표석점토는 세립질의 기질에 수많은 화성암과 변성암 역들이 포함한다. 잘 발달된 절리는 최후의 빙하기가 끝나며 2km두께의 빙하가 얇아져 사라짐에 따라 압력이 제거되어 생긴것들이다

대부분의 경우, 표석 점토내의 거력과 작은 암편들은 기반암의 암석과 같은 종류가 아니어서, 표석점토의 구성물질이 다른 곳으로부터 현재의 장소까지 운반되어 왔음을 지시한다. 빙하에 의해 퇴적되었으며, 기반암과 암질이 다른 암석 또는 암편을 미아석이라고 한다(그림12.15). 일부 거대한 표석들은 수 톤 이상의 무게를 가지며 근원으로부터 수십 또는 수백km 가량 떨어져 발견된다. 대륙빙에 의한 빙하작용을 받은 지역에는 독특한 근원 기반암에서 공급된 미아석 들이 노두 지역을 중심으로 부채꼴의 분포를 보이고 있어 빙하의 흐름이 방사상으로 발산했었음을 나타내는 경우도 있다.

-빙하 해성 표류층

빙하 해성 표류층은 표석 점토를 많이 닮았으나 붕빙이나 빙산에 의해 해저에 쌓인 퇴적층이다. 빙산이나 붕빙의 바닥이 서서히 녹음에 따라, 여기에 포함된 퇴적물은 방출되고 해저에 침전하여 분급이 안된 퇴적층을 형성한다. 먼 바다로 떠내려 온 빙하에서 방출된 각각의 돌은 해저로 떨어지며 고화되지 않은 해저 퇴적물 속에 박힌다. 이때의 충격으로 인해 퇴적층 상부의 층리구조는 변형을 받게 된다. 이러한 낙하석은 빙하 주변의 호수 퇴적층에도 흔하다.

 

-빙퇴석

빙하는 빙하가 지표면 위를 흐르며 침식했거나 인접한 절벽에서 빙하 표면 위로 떨어진 돌 부스러기들을 운반한다. 돌 부스러기들이 평형선을 통과하고 융발에 의해 얼음의 두께가 감소함에 따라 이들은 퇴적되기 시작한다. 빙하의 바닥에 있던 암편의 일부는 지면에 직접 달라붙어 표석점토가 된다. 일부는 빙하의 가장자리에 도달한 후, 얼음이 녹아 방출되면 그 자리에 바로 쌓이거나 융빙수에 의해 빙하말단 너머로 재동된다.

그림12.25 거력질 미아석 칠레 남단의 티에라 델 푸에고(Tierra del Fuego)에 있는 최후의 빙하기에 형성된 빙퇴석에 거대한 화강암의 미아석이 놓여있다. 이 지역 기반암은 퇴적암이다. 이 암괴의 가능한 근원지는 깊은 피요르드를 넘어 남쪽에 위치한 코딜레아 다윈(Cordillera Darwin)의 고지대이다.

기반암과 무관한 표면 형태를 만들어 표류층이 쌓인 것을 빙퇴석이라고 한다. 표류층이 넓게 퍼져 있고, 비교적 평탄한 표면 지형을 가지며, 완만히 굽이치는 둔덕과 저지대, 그리고 폐쇄된 요지들로 구성되어 있으면 저퇴석이라고 한다. 일반적으로 저퇴석은 빙하의 바닥에서 퇴적되었으며, 10m 또는 그 이상의 두께를 가지며 넓게 깔려 있는 표석점토이다. 이와 비교하여, 종퇴석은 빙하의 가장자리를 따라 표류층이 이랑과 같이 쌓인 것이다(그림12.26). 종퇴석 중 빙하의 말단에 퇴적된 것은 말퇴석이라고 하여, 계곡 빙하의 옆을 따라 퇴적된 것은 측퇴석이라고 한다. 일반적으로, 말퇴석과 측퇴석은 평형선 아래에서 하나의 연속적인 지형을 이룬다. 종퇴석은 몇 가지 방법, 즉 지면을 따라 전진하는 빙하에 의해 퇴적물이 옆으로 밀리거나, 빙하 표면에 느슨하게 놓여 있던 암편이 미끄러져 빙하의 가장자리를 따라 쌓이거나, 또는 얼음 속의 암편이 녹아 떨어져 빙하의 가장자리에 쌓여 형성된다. 종퇴석의 높이는 수 m에서 수백m의 범위를 갖는다. 일부 측퇴석은 엄청난 두께로 쌓이는데, 이것은 돌 부스러기가 덮인 빙하가 연속적으로 전진하며 퇴적물을 반복적으로 쌓아 만든 결과이다.

그림12.26 종퇴석 브리티쉬 콜럼비아(British Columbia) 롭슨 산(Mount Robson)의 가파른 빙하가 19세기와 20세기 동안 쌓아온 뽀족한 능선의 종퇴석을 노출시켰다.

-층상 표류층

분급이 안된 표석점토와 빙하 해성 표류층과는 달리, 일부 빙하 표류층은 분급도 되어 있고 층리도 발달해 있다. 이런 표류층은 빙하 얼음에 의해 직접 퇴적되기보다는 얼음에서 흘러나오는 융빙수에 의해 퇴적된다. 층상 표류층에는 융빙수의 격렬한 흐름에 의해 퇴적된 굵고 분급이 불량한 사질 자갈층부터 고요한 물속에서 퇴적된 세립질의 분급이 양호한 실트와 점토까지 포함되어 있다.