한반도 최남단 수중 화산체 이어도의 탄생과 진화 - 수증기 마그마성 분화와 침식작용
저자
장태수(Tae Soo Chang) ; 정종옥(Jong Ok Jeong) ; 이영윤(Young Yun Lee) ; 서영교(Young Kyo Seo) ; 이화영(Hwa Young Lee) ; 변도성(Do-Seong Byun) ; 이은일(Eunil Lee)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
자료형태
학술저널
수록면
101-101(1쪽)
제공처
제주도의 남서부방향으로 약 150 km, 해수면 하 –4.6 m에 존재하는 이어도는 그동안 수중암초로 알려져 왔다. 이어도 주변해역의 해저퇴적물 채취과정에서 확보한 암석편에 대한 1차 분석결과, 이어도는 화산 활동의 산물인 응회암으로 밝혀짐에 따라 제주도 화산활동과의 지질학적 관계가 중요하게 되었다. 이 연구는 이어도 화산의 분출양상 및 시기, 그리고 현재의 해저지형이 어떻게 발달하였는지를 이해하기 위해, 추가적으로 정상부에서 암석편을 채취하여, 광물학적, 암석지화학적 분석을 수행하였으며, 초생암편을 선별하여 Ar-Ar 방사성 연대측정을 실시하였다. 화산체 해저지형 발달과정을 위해 국립해양조사원의 1 m 급 정밀수심자료를 확보·분석하였다. 광물·암석학적 분석결과, 초생(juvenile) 물질은 가장자리의 변질이 심한 시드로멜레인(sideromelane)과 타킬라이트(tachylite)로 구성되어 있으며, 구성 광물로는 감람석, 사장석, 휘석, 스피넬이 관찰된다. 이질(accidental) 물질로는 석영입자가 다량 발견되며, 소량의 점토광물 및 알칼리장석이 관찰된다. 시드로멜레인의 함유는 이어도가 현무암질 마그마와 물의 상호작용에 의해 발생하는 수증기-마그마성 분화(phreatomagmatic eruption)로 생성되었음을 지시하며, 다량의 석영입자와 저각(5~16도)의 층리를 이루고 있는 것은 이어도가 탈형(Taalian)분화에 의해 형성된 응회환(tuff ring)일 가능성을 시사한다. 화산유리, 감람석, 사장석의 EPMA 분석결과, 이어도 응회암은 알칼리계열의 조면현무암(trachy-basalt)에 해당되며, 감람석의 Mg함량과 사장석의 Ca함량이 높은 것으로 보아 이어도 응회암을 분출시킨 마그마는 상대적으로 초생 마그마에 가까운 것으로 보인다. Ar-Ar 방사성 절대연대측정 결과, 이어도는 약 224만년 전에 분출하였으며, 이것은 제주도 화산보다 더 먼저 생성되었음을 시사한다. 정밀 해저지형과 화산체 경사도 분석결과, 이어도는 화구이동(vent migration)에 의해 여러 분화구로부터 순차적으로 분출하여 중첩되어 쌓인 다중화산체로 추정된다. 분출 이후 원시 이어도는 신생대 제4기의 빙기와 간빙기의 반복으로 해수면은 상승과 하강을 수차례 반복하면서, 풍화와 파랑에 의한 침식과정을 겪게 되며 결과적으로 북부에 수성화산체의 일부가 잔존해 있는 것으로 해석된다. 남부에 존재하는 파식대지, 시스택(sea stack), 해식애의 침식지형과 자갈해빈 퇴적물의 산출은 이를 뒷받침한다. 위의 결과에도 불구하고, 제주도 화산체와의 유사점과 차이점을 밝히기 위해서는 추가적인 연구가 여전히 필요하다.
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