경산시의 지질은 경상북도 경산시 일대의 기반암 분포 및 특성을 지칭한다. 경산 지역은 경상분지의 중앙이자 대구분지의 동쪽에 위치하여 중생대 백악기 경상누층군의 퇴적암이 대부분을 차지하며, 이를 관입한 화성암과 제4기 충적층이 분포한다. 경산시의 지질은 크게 중앙부의 퇴적암 지대, 남서부 및 남동부의 화산암 지대, 남서부 및 북서부의 화강암 관입 지대, 제4기 충적층 지대로 구분된다.
개요
경산 지역은 한반도 남동부의 백악기 퇴적분지인 경상분지 내에 위치한다. 경상분지는 중생대 백악기 호수 환경에서 형성된 육성(陸性) 퇴적분지로서, 두께가 9~10 km에 달하는 퇴적층인 경상 누층군과 이를 관입하는 불국사 화강암 등으로 구성되어 있다. 경산시의 지질은 이러한 경상분지의 중앙부에 해당하며, 퇴적암, 화산암, 화강암, 충적층이 복합적으로 분포한다.
중앙부의 퇴적암 지대
경산 지역의 퇴적암층은 경상 누층군 하양층군에 속하는 지층들로 구성된다.
대구층
대구층(Daegu formation)은 대구광역시를 중심으로 그 동부인 경산시, 영천시, 경주시에 분포하는 퇴적암 지층이다. 1928년 다테이와 이와오(立岩巖)의 대구·영천·경주 지질도폭에서 정의되었다. 주로 이암과 셰일로 구성되어 있으며 알코스질 사암이 협재된다. 암석의 색은 붉은색을 띠며 곳에 따라 어두운 색을 띤다. 두께는 약 2,000 m이고 남동쪽으로 기울어 있다. 경산시 내에서는 와촌면, 하양읍, 진량읍의 대부분 지역에 분포한다.
경산시 하양읍과 와촌면의 경산지식산업단지 조성 단지에서는 함안층과 반야월층의 퇴적층 단면과 암석이 드러났으며, 많은 무척추동물의 생흔 화석이 확인되었다. 박정규(2021)는 이 지역에서 7개의 노두를 조사하였고 붉은색/녹회색을 띠고 세립사암 내지 실트스톤과 이암이 교호하는 지층에서 Mermia, Helminthopsis, Cochlichnus, Planolites, Diplichnites, Scoyenia, Skolithos, Taenidium, Arenicolites, Diplocraterion 등의 무척추동물 생흔 화석과 공룡 및 새발자국 화석, 탄화된 식물 화석편을 발견하였다.
자인층
자인층(Jain formation)은 경산시 자인면을 표식지로 하여 경산시 시가지 지역, 남산면과 용성면 일부 지역, 남천면 동부 지역에 분포하는 지층이다. 이 지층은 건천리층과 대구층의 최상부 일부를 포함한 것이다. 경산 지질도폭(1971)에 의하면 암회색/흑색 셰일로 구성되며 셰일 중에는 흔히 박층의 흰색 담수성 석회암이 협재되며 두께는 400 m 이상으로 추정된다. 자인 지질도폭(1973)에 의하면 자인층은 암회색/흑색 셰일과 실트스톤이 우세하며 사질셰일, 세립사암, 점판암질 셰일 등이 교호하는 곳도 있다. 간혹 녹색/자색의 셰일이 협재되며 드물게 역질사암, 알코스사암, 응회암질 사암이 관찰된다. 자인층 중에는 방해석의 세맥이 주입되어 있고 전체적으로 석회질인 것이 특징이다. 접촉변질대는 회색의 처트질셰일, 규질셰일, 녹색 점문 셰일, 규질사암, 사질셰일로서 규화 작용을 많이 받은 혼펠스로 층리의 잔선 구조가 선명한 것이 많다.
반야월층
반야월층(Banyawol formation)은 함안층 상위의 지층으로, 층서상 대구층 상부에 해당한다. 지층의 이름은 대구광역시 동구의 반야월 지역에서 유래되었다. U-Pb 저어콘 연대측정 결과와 구산동 응회암과의 관계로 반야월층의 최대 퇴적 시기를 9,600만 년 전으로 제한할 수 있다.
남서부 및 남동부의 화산암 지대
화산암 지대는 경산 시역의 남서부 및 남동부의 경계를 이루는 지역으로, 경상 누층군 유천층군에 속하는 화산암류가 분포한다.
채약산 화산암층
채약산 화산암층(Chaeyaksan volcanic rock)은 원래 일본인 지질학자 다테이와 이와오에 의해 1929년 영천 지질도폭 동남부에 소재한 채약산(499.1 m)을 표식지로 하여 채약산 분암층으로 명명되었다. 표식지 일대에서는 이 암석층을 건층(鍵層)으로 하여 상부는 건천리층, 하부는 대구층으로 지층 구분이 가능하나, 경산시 지역에서는 채약산 분암이 거의 소멸되어 자인 지질도폭(1973)에서는 자인층 퇴적 이후에 관입 분출한 것으로 보았다. 채약산 화산암은 암회색, 회녹색을 띠는 안산암과 자회색, 갈색의 각력질 안산암으로 구성된다. 경산시 용성면 고죽리에서 일광리를 지나 자인면 단북리까지 분포한다.
주산안산암질암
주산안산암질암(Jusan andesite rock)은 경산 지역의 화산암 중 분포 면적이 가장 넓으며, 시의 남서부 및 남동부 경계 지역에 주로 분포한다. 주요 구성 암석은 안산암, 각력질 안산암, 안산반암 등이다. 시역의 남서부 및 남부 경계를 잇는 성암산·동학산·용각산·선의산 일대, 그리고 남동부의 경계인 구룡산과 발백산 지역은 모두 안산암으로 되어 있다. 각력질 안산암은 남천면 신방리와 용성면 부일리 등에 단편적으로 분포한다. 안산반암은 병풍산 부근의 남천면 산전리 일대에 가장 잘 나타난다.
남서부 및 북서부의 화강암 관입 지대
화강암 관입 지대는 남천면 백자산 일대와 북서부 팔공산괴 지역으로 양분된다.
경산화강암체
남천면에 소규모로 분포하는 화강암을 경산화강암체라고 하는데, 이는 경상분지 일대의 대규모 심성 관입작용에 의한 불국사 화강암보다 화학 및 광물 성분, 관입 시기, 분화상에서 차이가 있다. 경산화강암체는 자인층과 화산암류를 관입하고 있는 화강반암류가 주가 되며, 소규모 암주는 주로 석영몬조니암상으로 분류할 수 있다.
팔공산 화강암
경산시 북서부 하양읍과 와촌면 일대의 화강암은 백악기 말과 제3기 초에 일어난 대규모 화강암 관입으로 인해 형성된 것으로 팔공산괴의 남동부를 이룬다. 화강암이 관입할 때 주변 암석은 열접촉 변질을 받아 접촉변성암이 되며, 이 열접촉 변질대는 풍화와 침식 저항력이 크기 때문에 상대적으로 침식에 약한 화강암 지대를 둘러싸게 된다. 그 결과 와촌면 대한리에서 명마산과 무학산을 중심으로 한 폭 1~1.5 km의 지대는 화강암 관입에 의해 주변 경상계 퇴적암이 열접촉 변질을 받은 접촉변질대에 해당한다.
석영몬조니암
석영몬조니암(Quartz monzonite)은 백자산(486.5 m) 북쪽 백천동, 인터불고경산 골프장, 점촌동 일대에 분포하는 암주상 관입암이다. 본 암석은 자인층을 관입하여 일대를 처트화 시키고 있으며 함(含)코발트 석영맥을 주입시킨 운광암이며 모암이다. 경산 코발트광산 학살사건이 일어난 코발트 광산도 이 암석에 포함된 코발트를 채굴하는 광산이다.
제4기 충적층 지대
제4기층은 하천에 의하여 운반·퇴적된 홍적층, 충적층으로서 기반암을 부정합으로 엷게 덮고 있으며 아직 고결되지 않은 퇴적층이다. 경산 지역의 제4기층은 대부분이 충적층으로 금호강과 남천, 오목천, 청통천 유역에 상당히 넓게 분포한다.
단층
경산시에는 대규모의 단층은 발달하지 않고 북서, 북동 주향의 소규모 단층이 2개 발달한다.
고은 단층
고은 단층은 청도군 매전면 금천리에서 경산시 남산면 사림리, 용성면 고은리를 지나 영천시 대창면 신광리로 이어지는 북동 35° 주향, 연장 14 km의 단층이다. 주향 슬립이 극히 작고 거의 수직에 가깝다.
적제 단층
적제 단층은 고은 단층보다 먼저 형성된 것으로 자인면 옥천리의 적제 저수지에서 이름이 유래되었으며, 북서 20°의 주향을 보이고 약 3 km의 연장을 가진다. 채약산 화산암층과 자인층의 일부가 이 단층에 의하여 잘려 있다.
지질유산
경산 대구가톨릭대학교 스트로마톨라이트
경산 대구가톨릭대학교 스트로마톨라이트는 경산시 하양읍 대구가톨릭대학교에 있는 지질유산으로, 천연기념물로 지정되어 있다. 이 화석은 중생대 백악기 호수에서 형성된 것으로 판단되며, 박테리아 화석 함유 정도, 화석의 보존성 및 형태의 다양성에 있어서 학술적 가치가 높다.
경산 은호리의 스트로마톨라이트 화석
경산시 하양읍 은호1리 하상에 드러난 스트로마톨라이트 화석이다. 이곳 대구층 하상에 집단적으로 발달하는 스트로마톨라이트의 형태는 거북의 등 모양처럼 생겨 일명 거북돌이라 불렸다. 이처럼 집단적으로 발견된 사례는 드물어 학술적 가치가 있다.
지하자원과 광산
경산 지역에 분포하는 광상은 심성암을 형성시킨 화성 작용의 지배를 받아 모두 화성 광상이다.
보국 코발트 광산
보국(報國) 코발트 광산은 경산시 평산동에 소재하며, 코발트 광상은 경상 누층군 건천리층을 천부 관입한 암주상의 미문상 화강암 내에 국한하여 배태된다. 1926년에 발견되어 1935년경부터 중요 전략 자원으로서 개발되었고 제2차 세계 대전 종료와 함께 폐광되었다. 1950년 6·25 전쟁 도중 이 광산에서 경산 코발트광산 학살사건이 발생하였다. 주요 광석광물로 철-망가니즈중석, 비철광, 휘코발트광, 글로코도트, 방연석, 섬아연석, 황동석, 황철석 등이 있으며 맥석광물로 방해석, 돌로마이트, 석영 등이 수반된다. Rb-Sr 절대연령 측정 결과, 화강암의 관입 및 이와 관련된 광화작용은 후기 백악기(약 85.98 Ma)에 형성된 것으로 판단된다.
흥남광산
흥남광산은 경산시 남천면 영곡동에 소재한다. 자인층의 접촉 변질대인 혼펠스가 모암이 되고 이를 관입한 안산암질암이 각력대를 이루어 각력 중에 광맥을 형성하고 있다. 주요 가행 광물은 황동석이다.
