정동진 지역 단구를 피복하고 있는 고토양층은 배수가 잘 되지만 주기적으로 물에 잠기는 환경에서 형성되었다고 추정된다. 4.5m에 달하는 퇴적단면에서는 모두 6개의 층이 관찰된다. 고토양의 입자는 주로 점토 및 실트 크기이나 부분적으로 모래 크기 입자의 우점 구간이 있다. 주요 구성 광물은 석영, 장석, 운모와 녹니석이다. 고토양의 지화학적 조성은 전 층에 걸쳐 큰 차이가 없으나 화학적 풍화지수는 깊이에 따른 변화를 보여준다. 대자율의 변화는 토양층의 변화와 일치하는 양상이다. 고토양층의 상부 50cm에는 토양쐐기 층이 발달해 있고, 이 층준에서는 약 25,000년 전 분출한 AT 화산재 입자가 집중적으로 발견된다. 고토양층 하부의 사력층에서는 약 11만년의 OSL 연대가 얻어졌다.
Paleosol layers lying on top of the terrace in Jeongdongjin area appear to have been deposited under generally well-drained condition with periodic waterlogging. From a 4.5m-long profile observed, a total of 6 stratigraphic units were identified. Grain-size analysis indicates the dominance of silty and clay materials with some portions with high sand content. Major mineralogical elements are quartz, feldspar, mica and chlorite. Geo-chemical composition shows little change throughout the stratigraphy with some fluctuation in chemical weathering index. Marked increase in magnetic susceptibility is recognizable where stratigraphic unit changes. Soil- wedge layer is developed around 50cm below the surface with concentration of grains of AT tephra (c. 25,000 BP). An OSL date of c. 110,000 BP was obtained from a sand layer lying below the paleosol.
