[정의]

지각을 구성하는 암석과 지층의 성질 또는 상태.

[개설]

지각을 구성하는 것은 화성암·퇴적암·변성암 등 암석이지만, 그 중에는 굳지 않은 부드러운 물질도 있다. 이들을 통틀어서 지질이라 한다. 지표 가까이의 토양·화산재(火山災) 같은 풍성층(風成層) 등을 특히 표층지질(表層地質)이라고도 한다.

[현황]

진주시 일대의 지질은 중생대 경상계의 퇴적암류와 후기에 이를 관입한 화강섬록암, 염기성암맥 및 산성암맥 등으로 구성되어 있다. 진주 지역에 분포하는 퇴적암류의 지질 시대는 명확히 알 수는 없으나, 이미 조사된 지역의 지층들과 대비하여 볼 때 경상계 낙동통과 신라통에 해당되는 것으로 추측된다.

[퇴적암류]

낙동통의 4개 층은 각각 자색 퇴적물의 협재 여부를 그 기준으로 하여 하부로부터 상부로 원지층, 마동층, 진주층, 칠곡층으로 구분된다. 낙동통의 구성 퇴적암류는 역질 사암, 사암, 역질 셰일과 셰일 등이며, 석회암 또는 이질(泥質) 석회암이 얇게 들어가 있다. 이와 같은 퇴적암류는 그 암상의 연속성이 불량하여 측면 변화가 심하다. 즉 대부분의 구성 퇴적층은 수십 미터 내지 수백 미터에서 소멸되고 다른 암상으로 변한다. 그러나 진주층의 상부인 회색의 함석회질 단구셰일과 칠곡층의 하부가 되는 자색 사질 셰일은 전 지역에 걸쳐 연속되고 있다.

낙동통에 속하는 각 지층 내에 부존하는 사암은 장석을 다량 함유하고 있어 알코스질 사암을 이룬다. 이들 사암들은 부분적으로 역(礫)을 함유하고 있으며, 이 역은 규암과 흑색 셰일들로 된 것이 가장 많다. 그 크기는 장경이 1~2㎝의 것들이 대부분이나 5㎝ 정도의 것들도 섞여 있다. 낙동통의 사질 셰일과 셰일은 그 색에 구애됨이 없이 많은 부분이 석회질이며 석회질 단구(團球)들을 갖고 있는 경우도 있다. 염산 반응을 관찰해 보면, 석회질 사질 셰일 또는 셰일에 있어 석회질 부분이 균일하게 혼합되어 있는 것이 아니고 어떤 경우에는 반점상(斑點狀)으로 석회질 부분이 들어 있고, 어떤 경우에는 1㎜ 내외의 두께를 갖는 미세한 석회질인 얇은 층과 석회질이 아닌 얇은 층이 호층을 이루고 있다. 석회질 단구는 보통 직경이 10㎝ 내로, 연장 수십 ㎝의 판상체를 형성하고 있기도 한다. 셰일 중에는 양파구조(onion structure)와 유사한 구조를 보이며 그와 같이 박리(剝離)되고 있는 구조도 있다. 이러한 부분은 셰일보다 사질 셰일에서 더 흔하게 볼 수 있으며 그 색과 관계없이 회색층에서나 자색층에서나 모두 관찰된다. 낙동통의 각 지층에는 석회암 또는 이질 석회암의 얇은 퇴적층이 흔하게 내재되어 있는데 그 두께는 수 ㎝로부터 수 m에 이르는 것들이며 그 연속성이 불량하여 동일층에서 끊어지고 있는 것 같다. 낙동통은 암상의 측면 변화가 심하고 위층과 연흔을 볼 수 있고 또 석회암의 얇은 층이 내재되어 있고, 석회질 셰일이 많은 점 등으로 볼 때 주로 얕은 바다에서 퇴적된 것으로 추측된다.

낙동통과 신라통과의 관계는 칠곡층 위에 정합(整合)으로 놓이고 그 두께가 대부분 150~200m나 되는 두꺼운 역암층의 아래에 있다는 점이다. 이 층을 과거에는 신라 역암층이라고 하였다. 이 역암층의 구성 역들은 직경이 1~2㎝ 되는 것에서부터 20㎝ 내외에 이르는 것까지 혼합되어 있다. 때문에 분급은 극히 불량하며 곳에 따라서는 집괴암(集塊岩)으로 변하는데, 이는 본 역층이 퇴적할 당시 화산 활동이 있었음을 암시해 준다. 낙동통과 신라통과의 접촉 관계에 대해서 과거 일본인 지질학자들은 정합적인 관계로 해석한 반면 국내 지질학자들은 부정합의 관계를 가지고 있다고 해석하였다. 그러나 이후 조사에서 부정합이라고 할 만한 별다른 증거를 찾아내지 못하고 있는 실정이다.

함안층은 신라 역암층 위에 정합으로 놓이며, 사암, 사질 셰일, 셰일의 호층으로 되어 있고, 석회암 또는 니질 석회암 등의 얇은 층을 가지고 있다. 이 층의 사암도 알코스(arkosic)질이고 흑색 셰일은 들어 있지 않으며, 사질 셰일과 셰일은 녹회색 또는 자색을 띠고 있다. 이 층의 사질 셰일과 셰일도 많은 부분이 석회질이며 양파구조(onion structure)와 유사하게 박리되는 성질을 가지고 있다.

진주지역의 경상계 지층은 전반적으로 NS 또는 N10°~30°E의 주향을 유지하고 있으며, 동쪽 또는 동남으로 10° 정도의 경사를 가지고 있어 전반적으로 단사구조(單斜構造)를 이루고 있다. 진주시 미천면 오방리 중촌 부근 등에서 소규모의 습곡을 볼 수 있으나, 그 습곡 축간의 간극이 100m 정도의 것들로서 국부적인 소습곡(小褶曲)을 이루고 있을 뿐이다.

[지질 구조]

진주 지역의 지질 구조는 매우 단순하다. 전역에 걸쳐 분포하고 있는 경상계의 낙동통과 신라통은 지층 누계가 5,000m 이상에 달하지만, 대부분 N10~20°E의 주향으로 보이고 SE5~15°로 경사하는 단사 구조를 나타내고 있다. 이와 같이 단사 구조를 이루고 있는 누층 중에 화강섬록암이 관입하고, 그 주변에 접촉 변질을 주거나 또 광상을 이루고 있는 곳도 있다. 이러한 심성암이 관입하였음에도 불구하고 지층의 변동이 전혀 없었다는 것은 놀라운 일이다.

경상계 지층은 후대 동기 변동 이후의 퇴적층으로서 심성암의 관입이 있었으며 접촉 부근에만 접촉 변질을 주었을 뿐 퇴적암 자체는 전혀 변질되지 않고 있다. 이와 같은 사실로 볼 때 경상 분지 내에 관입한 불국사통의 심성암의 관입기구에 대해서는 새로운 지질학적 사고가 있어야 설명이 될 것이다.