습곡의 개념, 형태, 습곡이 반영된 지형

 

1. 습곡의 개념

습곡은 지층이 횡압력을 받아 휘어진 것을 말하며, 층리면이 발달되어 평행구조를 육안으로 식별할 수 있는 퇴적암층에서 전형적인 예를 볼 수 있습니다. 특히 퇴적암층이 두껍게 분포하는 조산대가 지각운동을 강하게 받아 융기하였을 때 가장 잘 나타납니다. 습곡의 규모는 가해진 힘의 크기에 따라 다르므로 , 조산운동이 격심한 중앙부에서 주변으로 가면 습곡의 정도가 점차 약화되어 완경사 또는 수평퇴적암층의 대직 발달합니다. 습곡에 있어서 지층이 위를 향해서 휘어진 것을 배사, 아래를 향해서 휘어진 것을 향사라고 합니다. 배사와 향사 사이의 기울어진 부분을 윙 또는 림브라고 하고, 배사와 향사에 있어서 지층이 가장 많이 구부러진 부분을 연결한 면은 습곡축면이라고 합니다. 이 측면이 어느 한 지층과 만나는 선을 습곡축이라고 합니다. 

 

2. 습곡의 형태

습곡은 윙의 경사와 습곡축면의 경사에 따라 여러 가지 종류로 구별됩니다. 축면이 수직이고 두 윙은 반대방향으로 같은 각도의 경사도를 보이는 것을 정습곡 또는 대칭습곡이라고 합니다 이에 대해 축면이 기울고 두 윙의 경사가 다른 습곡을 경사습곡 또는 비대칭습곡이라고 합니다. 습곡축면이 경사습곡보다 더욱 기울어져 90도 이하로서 양쪽 윙의 지층이 각기 다른 각도로 기울어져 있지만 둘 다 같은 쪽으로 향한 것을 과습곡이라 하고, 축면이 90도 회전하여  거의 수평으로 놓이게 되면 횡와 습속이 형성됩니다. 알프사 산지에서는 횡화습곡에 의하여 원래의 위치에서 1km 이상 지표에서 횡적으로 이동한 대암체를 나페라고 합니다. 나페는 대개 이동거리가 멀 기 때문에 개석을 받아 근원부와 단절되므로 지질구조의 연속성이 없는 경우가 많습니다. 

 

3. 습곡작용이 반영된 지형

배사구조는 산릉을, 향사구조는 골짜기를 혀성하는 등 습곡구조 그 자체로도 지형기복을 결정짓기도 하지만, 습속작용이 지층의 풍화와 침식에 대한 저항 강도의 변화를 가져오기도 합니다. 동일한 암석의 지층도 습속작용을 받아 휘어지게 되면 부죽적으로 압축 및 팽창이 일어나게 됩니다. 배사구조의 상부 지층에는 팽창력이 하부 지층에는 압축력이 작용하며, 향사구조에서는 이와 는 정반대의 현상이 나타납니다. 즉 향사부의 상부 지층은 압축력이 그리고 하부지층은 팽창력이 크게 작용하는 것입니다. 암석이 팽창력을 받게 되면 균열이 발생하며 이는 암석의 저항력을 약화시키게 됩니다. 이와는 반대로 압축력을 받은 부분은 침식에 대한 저항력이 강해지기도 합니다. 이로 인해 신기습속산지의 경우 배사부는 차별침식으로 하곡이 되며, 향사부는 반대로 산릉으로 존재하는 경우를 많이 볼 수 있습니다. 습곡작용을 받은 최초의 기복은 습속구조를 그대로 반영하여 배사부는 산릉, 향사부는 계속을 형성합니다. 이때 형성된  산릉을 배사산릉이라고 하며, 계속을 향사곡이라고 합니다. 하천은 자연히 향사곡을 따라 흐르게 되고, 그 지류는 배사부의 양쪽 윙으로 연장되면서 급경사의 소규로 하곡을 형성합니다. 이 하천은 두부침식에 의해 상류부가 배사산릉의 정상부에 도달하게 되면 연암층이 노출되고 연암층의 주향을 따라서 배사곡이 발달합니다. 팽창력을 받아 절리등이 밀집된 배사산릉의 정상부는 침식에 대한 저항력이 약하므로 차별침식이 빠르게 진행됩니다. 습곡산지의 침식윤회 중 이러한 단계에 도달하게 되면 쥬라식 기복이라고 합니다. 시간의 경과에 따라 침식이 더욱 진전되면 향사하천은 경암층에 이르게 되어 하방 침식이 둔화되는 반면, 배사곡은 급속히 확장되면서 향사하천보다 낮은 수준으로 깊게 파이게 됩니다. 이러한 상태가 지속되면 산릉이었던 배사부는 골짜기로 , 계곡이었던  향사부는 산릉으로 변하여 기복의 역전 현상이 나타납니다. 이 단계의 지형을 역전 기복이라고 합니다. 하상이 침식기준면에 도달할 정도로 침식작용이 진행되면 지표의 기복에는 습곡 구조가 거의 반영되지 않는 평탄화기복이 형성됩니다. 평탄화 기복은 지반이 융기되어 침식작용이 활발해지면 다시 습곡구조를 반영하여 새로운  기복을 이루게 되며 이러한 단계를 애팔래치아식 기복이라고 합니다. 그러나 이와 같은 과정은 하나의 모델에 불과한 것으로서, 대개의 습곡구조는 지반의 융기와 함께 침식작용을 받기 때문에 원래의 기복을 예측하기 어려울 뿐만 아니라 습곡 구조가 복잡한 경우에는 지형발달이 상당히 불규칙하게 나타납니다.