전기 마이오세의 장기분지에서 회수된 6개의 시추코어에 대한 퇴적학적 연구를 통해, 장기분지 확장초기의 퇴적층인 장기역암과 성동리층 하부의 퇴적상과 퇴적 환경을 분석하고자 하였다. 이를 위해 시추코어 퇴적물을 9개의 쇄설성 퇴적암의 퇴적상과 8개의 화산쇄설암의 퇴적상으로 나누고, 퇴적상들의 특징과 수직변화를 바탕으로 각각의 퇴적환경을 지시하는 6개의 퇴적상조합으로 구분하였다. 또한 장기역암을 퇴적수용공간의 변화를 바탕으로 총 4개의 퇴적단위(퇴적단위 J-1, 2, 3, 4)로 구분하였고, 성동리층 하부를 화산쇄설암과 호성이암을 건층으로 하여 총 6개의 퇴적단위(퇴적단위 S-1, 2, 3, 4, 5, 6)로 나누었다.
장기역암의 퇴적단위 J-1은 분지 서쪽인 장기 4, 6호공에서 하성 퇴적물(퇴적상조합 1)이 우세하게 분포하고 동쪽인 장기 3호공은 습지 퇴적물(퇴적상조합 3) 또는 호성 퇴적물(퇴적상조합 4)이 우세하며, 장기 1, 5호공은 퇴적단위 J-1이 나타나지 않는다. 이는 분지형성 초기의 침강으로 장기 3, 4, 6호공 인근에 퇴적수용공간이 형성되면서, 장기 4, 6호공에서 역질 하천이 형성되었고 장기 3호공에서는 습지환경이 조성되었음을 지시한다. 퇴적단위 J-2는 장기 5호공을 제외한 모든 시추공에서 하성 퇴적층이 중첩되어 두껍게 퇴적되고 얇은 범람원 퇴적층(퇴적상조합 2)을 침식하고 있는 것으로 보아, 퇴적물의 공급량이 퇴적수용공간의 증가율보다 많았음을 의미하며, 이는 분지의 침강률이 초기보다 낮았음을 지시한다. 퇴적단위 J-3의 하부는 습지 혹은 호수주변부 퇴적층이 우세하고, 장기 3호공의 일부에서는 호성 퇴적층이 분포한다. 또한 상부로 갈수록 입도가 증가하고 점차 하성 퇴적층이 우세해지는 상향조립화 경향을 보이는데, 이는 분지가 급격히 침강한 이후 하성퇴적물이 분지 내부로 전진구축 한 것으로 해석된다. 퇴적단위 J-4는 화산재 퇴적층이 분포하고, 장기 1, 4호공은 하성 퇴적층이 우세하게 분포하며 장기 3, 5, 6호공 지역은 호성 퇴적체가 우세하다. 이는 화산활동 이후 단층운동으로 인해 분지의 침강률이 급격히 증가하여 장기 3, 5, 6호공 지역에 호성환경이 발달하였음을 지시한다.
성동리층 하부의 퇴적단위 S-1은 약 7 m 두께의 데사이트질 응회암과 그 상부에 분포하는 40 m 이상으로 두껍게 발달한 괴상 또는 엽리를 보이는 이암으로 구성되어있다. 이암 내에는 점이층리 사암이 교호하고 있으며 곳에 따라 부석이 협재하고 있다. 이는 퇴적단위 S-1이 퇴적되는 시기에 데사이트질 화산활동과 관련된 침강으로 분지 전반에 걸쳐 호성 환경이 형성되었으며 인근에 화산활동이 지속되었던 것으로 해석된다. 퇴적단위 S-2는 서쪽의 장기 1, 4호공에서 역질 퇴적물이 약 80 m로 두껍게 쌓인 반면, 동쪽의 장기 3, 6호공에는 사질 또는 이질 퇴적물이 약 30 m 두께로 퇴적되었고, 5호공은 약 10 m 두께로 얇게 나타난다. 이는 분지 서쪽의 경계단층이 운동하여 분지가 서쪽으로 경동됨에 따라 장기 1, 4호공 주변에 퇴적수용공간이 빠르게 형성된 것으로 추정되며, 다량의 퇴적물이 집적되어 망상하천 및 습지환경이 유지되었고 분지의 동측에서는 호성 환경 및 습지 환경이 유지되었음을 지시한다. 퇴적단위 S-3은 데사이트질 화산활동으로 인한 수 m 두께의 응회암 및 응회질 퇴적물 그리고 상위의 데사이트질 쇄설성 퇴적암으로 구성되어있다. 분지 서쪽에 위치한 장기 1, 4, 6호공의 응회질 퇴적층은 약 50 m 두께의 하성 퇴적물인 반면, 동쪽의 장기 3, 5호공은 퇴적층의 두께가 약 75 m로 호수 또는 호수 주변 퇴적물이 발달해 있다. 이는 장기 3호공과 4호공 사이에 정단층 운동이 일어났으며, 이로 인해 정단층의 상반에 해당하는 장기 3, 5호공 인근에서 퇴적수용공간이 빠르게 형성된 것으로 추정된다. 퇴적단위 S-4는 퇴적상조합 5의 데사이트질 화산력 응회암과 퇴적상조합 1, 2의 쇄설성 퇴적암으로 구성되어있다. 응회암의 기질부에 유리질 화산회가 풍부하고, 상부의 쇄설성 퇴적암은 주로 기반암 기원의 하성퇴적물로 구성된 것으로 보아, 퇴적단위 S-4는 육성환경에서 퇴적된 것으로 추정된다. 퇴적단위 S-5는 수십 m 두께의 퇴적상조합 6의 화산쇄설물로 구성되어있으며, 하부 데사이트질 화산력 응회암은 기질부에 유리질 화산회가 결여되어 있는 점으로 보아 수중에서 이동된 화산쇄설류에 의해 퇴적된 것으로 보인다. 퇴적단위 S-6는 두꺼운 엽리상 이암으로 구성되어 있으며, 이는 하부의 대규모 화산활동 이후, 분지 전반이 침강하여 시추공 인근까지 퇴적물이 공급되지 않는 대규모 호수가 형성 된 것으로 해석된다. 시추코어에서 확인한 화산쇄설암과 호성 이암을 통해 시추코어와 영암리 지괴에 분포하는 성동리층의 노두를 대비한 결과, 전반적으로 화산쇄설암과 쇄설성 퇴적암의 수직 분포 경향이 유사한 것으로 보인다.

Using six drill cores in the Early Miocene Janggi basin, we analyzed the variation of sedimentary facies and environment of Janggi Conglomerate and the lower part of the Seongdongri Formation. Janggi Conglomerate was divided into 4 depositional units (Unit J-1 to J-4), based on variation of accommodation space related to tectonic subsidence. The lower part of the Seongdongri Formation is divided into 6 depositional units (Unit S-1 to S-6), according to keybeds such as widely distributed volcaniclastic rocks and lacustrine sediments, indicating subsidence of the basin. The effect of tectonic activity and volcanic eruption on sedimentation pattern and sedimentary environment were speculated, based on difference of thickness and distribution of sedimentary facies.
In the western part (JG-4, -6 wells) of the basin, the Unit J-1 is dominated by braided stream deposits (FA-1), whereas the eastern part (JG-3 well) is mostly composed lake margin (FA-3) & lacustrine deposits (FA-4). The spatial distributions of the lithofacies in Unit J-1 is inferred to result from tectonic subsidence in the eastern part of the Janggi Basin. In JG-1 and -5 wells, Unit J-1 is absent, suggesting physiographic highland during the early stage of basin evolution. The Unit J-2 is composed of up to 35 m thick braided stream deposits with eroded floodplain deposits (FA-2), suggesting a decrease in accommodation space either by a decrease in subsidence rates or an increase in rates of sediment supply. The lower part of Unit J-3 is represented by swamp, lake margin and lacustrine deposits, respectively. The upper part is dominated by braided stream deposits, showing a coarsening-upward trend. The vertical distribution of sediment succession in Unit J-3 suggests continuous filling of the basin after rapid subsidence and gradual decrease in rate of subsidence or increase in sediment supply. The lower part of Unit J-4 is represented by braided stream and swamp deposits. In the upper part of Unit J-4, volcanic ash layers are common. Here, the western part (JG-1, -4 wells) is composed of thickly stacked units of conglomerate, whereas the eastern part (JG-3, -5, -6 wells) is dominated by thick lacustrine mudstone. Abrupt changes in the depositional environments between JG-4 and JG-6 wells are interpreted to result from syndepositional tectonic subsidence, probably related to the volcanic activity as reflected by ash layers.
The Unit S-1 is represented by dacitic tuff (< 7 m), overlain by thick massive mudstones (< 40 m) with intercalating normally graded sandstones, suggesting deposition in lacustrine environment. Rapid subsidence of the basin after dacitic volcanic eruption resulted in the formation of lacustrine environment. In the western part of the basin (JG-1, -4 wells), the Unit S-2 is composed of thick (80 m) conglomerate and gravelly sandstone, interpreted as gravelly braided stream deposits. In the eastern part (JG-3, -5, -6 wells), however, thick (< 30 m) mudstones with intercalating normally graded sandstones suggest deposition in lake or lake margin environments. The westward thickening suggests westward tilting of the basin, related to the normal fault system in the western boundary of the basin. In the Unit S-3, the western part (JG-1, -4, -6 wells) is dominated by conglomerate and coarse-grained sandstone (< 50 m), suggesting deposition in braided stream, whereas the eastern part (JG-3, -5 wells) comprises thick (< 75 m) mudstones and fine sandstones with coarsening-upward trend, probably deposited in lacustrine or lake margin environments. The abrupt changes in depositional environment and unit thickness can be interpreted as activation of a normal fault between JG-3 and JG-4 wells. The Unit S-4 and S-5 are represented by thick dacitic tuff and tuffaceous sediment (< 150 m), deposited in subaerial (FA-5) and subaqueous environments (FA-6), respectively. The Unit S-6 is dominated by thick laminated mudstones, suggesting sediment depleted lacustrine environment after the volcanic eruption. As a result of correlation between drill cores and outcrops of the Seongdongri Formation in Yeongamri Block, vertical distribution trend of volcaniclastic and epiclastic deposits are similar.