하천과 지질 구조, 하계 망의 유형

하천 발달에 영향을 주는 요소들은 많지만 그중에서도 가장 중요한 것은 바로 지질, 지형의 관계라 할 수 있다. 이는 곧 하천이 자신의 유로를 만들고 계곡을 형성해 가는 요인이 되기 때문이다. 각각의 하천은 바다까지 이어지는 경로를 만들면서 가장 저항이 적은 곳들을 찾아가게 된다. 그리고 이 과정에서 특정한 구조적 장애물에 직면하게 된다. 대부분의 하천은 지질 구조적인 통제 요소에 직접적으로 그리고 눈에 띄게 반응한다. 때문에 하천의 경로는 그 아래에 놓인 암석의 속성과 배치 상태에 의해서 이끌어지고 형성된다고 할 수 있다. 하천의 형태와 유수의 특징은 변화한다. 하지만 산지와 주변의 지형적인 요소들이 일시적인 대륙 표면의 형상인 데 반해 이들은 장기간에 걸쳐 오래 지속된다고 할 수 있다. 따라서 어떤 경우에는 하계 망을 구성하는 하도의 위치를 이해하기 위해 지역의 지형 발달사를 탐구할 필요가 있다. 그러나 현재 하천이 흐르는 곳의 지질 구조와 하천 위치 사이의 관계를  통해서도 이를 파악할 수 있다. 지질 구조와 하도 발달 사이의 관계에서 가장 간단하면서도 일반적인 것은 하천이 지표의 원래 경사면을 따라서 흐르는 것이다. 그러한 것을 필종 하천이라고 하는데 이는 새로이 융기된 지역에 나타나게 된다. 그리고 하천의 발달 과정 전체에 걸쳐서 지질 구조를 그대로 반영하는 형태를 띤다. 반면에 지질 구조가 다른 곳보다 약한 곳을 따라서 나타나는 하천을 적종 하천이라고 정의한다. 적종 하천은 다른 암석에 비해 침식에 약한 암석을 따라 하도를 만들거나 절리선이나 단층선과 같이 약한 부분을 따라서 하도를 만들게 된다. 어떤 경우에 적종 하천은 다른 하천의 하계와 수직으로 만나기도 한다. 어떤 하천은 지질 구조와는 큰 관련이 없어 보이기도 한다. 하천의 유로가 산지의 능선을 절단하거나 다른 유의미한 지질 구조를 절단하면서 흐르기 때문이다. 예를 들어 이미 자신의 유로를 형성해 흐르는 하천이 있는 상태에서 매우 느린 융기가 발생하게 되면 하천은 자신의 유로를 유지하면서 지속적으로 하방 침식을 하게 되고 산과 산맥 지역에 깊은 계곡을 만들게 된다. 이러한 하천들은 지각 운동 이전에 이미 존재했던 것이기 때문에 먼저 존재했다는 의미에서 선행 하천이라 불린다. 적재 하천의 경우 국지적인 지질 구조를 무시하고 존재하는 것으로 보일 수도 있다. 적재 하천의 형성 과정은 원래 하천은 대부분 침식되어 사라진 지층 위에 존재하고 있었다. 그러다 원래의 지질 구조와는 상당히 다른 성격을 띠는 하부 암석까지 하계 망이 깎아 들어가게 되었고 여기서 적재 하천이 형성되는 것이다. 그 결과 하계 망이 현재의 지질 구조와는 무관한 것처럼 보이게 된다. 하계 망의 유형에는 개별 하도가 하부의 지질 구조를 반영하는 것 외에도 하천의 전체적인 하계 망 역시 경관에서 아주 특징적인 형태로 발달한다. 이러한 하계 망의 형태들은 아래에 놓인 지질 구조와 육지의 경사를 반영한다. 지질, 기복 구조는 하계 망의 유형으로부터 유추될 수 있으며 지질 구조를 반영한 하계 망의 형태를 추정해 볼 수도 있다. 세계에서 가장 흔한 하계 망의 형상은 나무 모양으로 가지가 뻗어 있는 수지상 하계 망이다. 수지상 하계 망은 하천 사이의 임의적인 결합으로 이루어진다. 하천의 지류는 자신보다 큰 하천에 불규칙적으로 결합하게 된다. 그리고 결합이 일어날 때 두 하천 사이의 결합각은 90도보다 작은 예각이 된다. 이 유형은 나뭇가지나 나뭇잎의 수맥 모양과 유사하다. 이 경우에 하부의 지질 구조는 하계 망 발달에 직접적으로 통제를 가하지 않기 때문에 이 하계 망 유형과 지질 구조와는 관계는 크지 않다고 볼 수 있다. 이때 하부에 놓인 암석의 침식에 대한 저항 정도는 서로 비슷하다. 수지상 하계 망의 수는 다른 종류의 하계 망을 모두 합친 것보다 더 많을 것으로 생각되며 거의 모든 것에서 발견된다.  격자상 하계 망은 하부에서 연암과 경암이 교차하여 나타나 하천이 길게 수평적으로 달릴 때 형성된다. 이 길게 뻗은 하천은 짧은 하도와 수직으로 만난다. 격자상 하계 망은 미국의 두 지역에서 대표적으로 나타나는데 에팔래치아 산지의 리지 앤 밸리 부분과 아칸소와 남동부 오클라호마가 만나는 워 시타 산지에서 나타난다. 뉴욕에서 앨라베마까지 북동, 남서 방향으로 1,280km 이상의 거리에 걸쳐 뻗어 있는 리지 앤 밸리 부분에서는 강하게 습곡 된 고생대 퇴적층에 대응하는 하계 망이 발달되어 있다. 그래서 산릉, 곡지가 교차하여 나타나는 지형이 세계적으로 유명하다. 서로 평행하여 달리는 하천은 산릉 사이의 계곡을 흐르고 있으며 이들과 수직으로 만나는 하천은 산지를 가로질러 흐른다. 웨스트버지니아주의 주요 하천을 비교해 보면 격자상 하계 망이 나타나고 습곡 작용을 받지 않은 다른 곳 수평층에서는 수지상 하계 망이 나타난다. 방사상 하계 망은 고립된 화산처럼 중심부가 융기한 곳에서 하천이 흘러내릴 때 발견된다. 구심상 하계 망은 방사상 하계 망과 반대이다. 구심상 하계 망은 하천들이 수렴하여 분지로 모여드는 것과 관련이 있다. 때로는 오스트레일리아 북 동부 지역의 경우처럼 구심상 하계가 큰 규모로 형성되기도 한다. 여기서 하천은 수백 킬로미터 떨어진 곳으로부터 테리아 만으로 모여든다. 그리고 이 분지의 일부는 바다에 의해 침수되어 있다.