금광동층(Geumgwangdong Formation)은 대한민국 경상북도 포항시 남구 동해면 금광리 일원에 분포하는 신생대 제3기 마이오세의 퇴적암 지층이다. 금광동 셰일(Geumgwangdong Shale)이라고도 불리며, 장기층군(Janggi Group)의 하부를 구성하는 지층 중 하나이다.
지질학적 개요
금광동층은 1922년 연일 지질도폭에서 처음 명명되었으며, 표식지는 포항시 동해면 금광리이다. 지층은 북동-남서 방향으로 소규모 분포하며, 주로 담갈색 셰일로 구성된다. 응회질 사암, 이암, 역암 등이 간헐적으로 협재되어 있다. 지층의 두께는 약 70m이며, 북동-남서 주향에 북서쪽으로 경사하고 부분적으로 습곡이 발달하며 남서쪽으로 가면서 첨멸한다. 금광동층은 화산 활동이 상대적으로 약화되었던 시기에 호수 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다.
퇴적 환경
장기분지는 전기 마이오세 동안 동해 확장과 관련된 주향이동성 단층 운동에 의해 형성된 인리형 분지이다. 장기층군은 하부로부터 정천리역암, 눌대리응회암, 금광동층, 신정리층 등으로 구분된다. 금광동층의 이질암들은 대부분 60~80% 내외의 높은 규산 함량을 보이며, 이는 응회질 퇴적물의 함유에 기인한 것으로 해석된다. 퇴적 시기에는 하성 퇴적작용에 의한 조립질 퇴적물의 호수 충진 현상은 제한적이었던 반면, 부유 퇴적에 의한 호저 퇴적층의 수직적 누진(aggradation)이 지배적으로 일어난 것으로 분석된다.
화석 산출
금광동층은 다양한 식물 화석이 풍부하게 산출되는 것으로 유명하다. 백인성 외(2010)의 연구에 따르면 금광동층에서는 27과 43속에 속하는 64분류군의 식물 화석이 확인되었으며, 주요 우점 분류군으로는 메타세쿼이아속(Metasequoia), 너도밤나무속(Fagus), 자작나무속(Betula), 참나무속(Quercus), 단풍나무속(Acer), 느티나무속(Zelkova) 등이 있다. 이들 나뭇잎 화석은 바람에 의해 나무에서 분리된 후 호수 위에 직접 떨어지거나 호숫가에 떨어진 다음 범람에 의해 호수로 유입되어 호저에 쌓이는 과정을 거쳐 화석화된 것으로 해석된다.
또한 금광동층에서는 메타세쿼이아(Metasequoia occidentalis) 화석이 다량 산출되며, 김덕환 외(2008)는 이를 토대로 퇴적 시기의 연평균 기온을 9.6~14.72°C로 추정하였다. 이 외에도 담수 어류 화석과 명주딱정벌레속(Calosoma) 곤충 화석(Calosoma kimi sp. nov.)이 보고된 바 있다.
천연기념물 지정
금광동층이 분포하는 지역은 '포항 금광동층 신생대 화석산지'라는 명칭으로 2023년 12월 28일 대한민국 국가지정유산 천연기념물로 지정되었다. 이곳은 약 2,000만 년 전 동해가 확장되는 과정에서 형성되었으며, 60여 종이 넘는 식물 화석이 층층이 밀집되어 나타난다. 학술적으로 한반도 신생대 전기의 퇴적 환경, 식생 및 기후 변화를 파악할 수 있는 중요한 자료로 평가받고 있다.
