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[Research] 5천 년 전 제주도 화산폭발, 그 흔적을 발견하다
  • 작성자홍보팀
  • 작성일시2015/02/24 17:30
  • 조회수2063

5천 년 전 제주도 화산폭발, 그 흔적을 발견하다
이진영 책임연구원(제4기지질연구실)
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최근 백두산의 화산활동이 사회적 관심으로 떠오르면서

화산섬인 제주도와 울릉도 화산활동 연구의 필요성이 커지고 있다.

특히, 유네스코 생물권보전지역 지정, 세계자연유산 등재, 세계지질공원 인증까지

자연환경 분야의 3관왕으로 인정받을 만큼 지질학적 가치가 매우 높은 지역인 제주도는

 과거 화산활동 연구가 더욱 중요하다.
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살아있는 화산섬, 제주도


제주도는 74km의 북동-남서 방향의 장축과 32km의 북서-남동 방향의 단축을 갖는 타원형의 화산섬으로 약 258만 년 전부터 현재까지에 해당하는 신생대 제4기에 형성되었다. 섬 전역에는 약 360여 개의 크고 작은 오름과 기생화산이 존재하고 현무암질에서 조면암질 용암류들로 형성된 한라산이 섬 중앙부에 위치하고 있다.


2014년 6월 제주도 상창리에서 퇴적층을 조사 중인 제4기지질연구실 연구원들.

 

형성 시기는 약 120만 년 전부터 2만 5천 년 전까지로 추정되고 있다. 제주도의 화산활동은 수성화산활동으로부터 시작되었기 때문에 용암대지 밑에는 수성화산으로부터 형성된 응회환과 응회구 외에도 많은 양의 화산재가 퇴적되어 형성된 서귀포층이 분포한다.

 

*응회환(tuff ring): 수성화산 분출에 의해 형성된 높이가 50m 이하이고, 층의 경사가 25도보도 완만한 화산체

*응회구(tuff cone): 수성화산 분출에 의해 형성된 높이가 50m 이상이고, 층의 경사가 25도보도 급한 화산체

 

이러한 수성화산활동은 1백만 년이 넘도록 지속되었으며 이후 육성화산활동으로 진화하여 두꺼운 용암 대지를 형성하였다. 제주도 화산암의 칼륨-아르곤(K-Ar) 연대는 일반적으로 3만~90만 년 사이로 알려져 있다. 최근에는 최종 현무암질 용암류의 분출이 약 2만 5천 년 전까지 있었음이 보고되기도 했다.


고환경 연구로 최근 주목을 받고 있는 한국지질자원연구원 제4기지질연구실의

 연구결과는 제주도 화산활동 역사를 규명하는 중요한 근거자료가 될 것으로 기대된다.

 

최근 제주도 화산활동 규명

 

제주도에는 제4기 동안 형성된 미고화퇴적층이 광범위하게 분포하고 있다. 야외에 노출된 노두뿐 아니라 제주도 시추조사에서도 미고화퇴적층이 현무암층 사이에 협재된 상태로 수차례 관찰되어 왔다.

 

*미고화 퇴적층 : 신생대 제4기 동안에 형성되어 고화 또는 암석화 작용을 받지 않은 퇴적층

한국지질자원연구원 국토지질연구본부 제4기지질연구실은 이런 한계점을 극복하고 제주 내륙에서 최근 역사시대에 화산활동이 있었음을 규명했다. 즉, 제주도 화산섬은 사화산이 아니고 휴화산임이 밝혀졌다. 제주도 서귀포시 상창리의 제4기 퇴적층에서 탄화목(숯)을 발견해 제주도 내륙에서 최근 5천 년 이내에 용암을 분출하는 화산활동이 있었음을 밝혀낸 것이다.


제주도 상창리 퇴적층에서 발견된 탄화목의 연대측정을 통해

최근 제주도에서 화산활동이 있었음을 밝혀냈다.


탄화목 연대측정으로 신뢰도 높여

 

이번 연구에서는 퇴적층 상하부 화산암층의 화산활동 시기를 알아내기 위해서 미고화퇴적층의 퇴적시기 측정을 통해 간접적으로 유추하는 방법을 이용했다. 또한 발견한 탄화목과 토양시료를 방사성탄소 연대측정과 광여기루미네센스(OSL) 연대측정을 실시해 그 신뢰도를 높였다.

 

탄화목의 경우 연대가 정확하게 측정되는 특성을 가지고 있다. 미고화퇴적층 상부 현무암의 형성연대는 탄화목의 형성 시기가 대략 5천 년 전으로 측정된 결과를 바탕으로 상부 퇴적된 현무암질 용암류가 이보다는 후기에 분출된 화산활동의 결과물임을 밝혀낸 것이다.

 

제주도에 넓게 분포된 미고화퇴적층의 조사를 통해

최근 역사시대까지 화산활동이 있었음을 규명할 수 있었다.

 

이는 지금까지 보고된 제주도 내륙의 용암분출을 동반한 화산활동 시기보다 더 최근까지 화산활동이 진행되었음을 시사한다. 이번 절대연대 측정 결과가 갖는 중요한 의미는 현무암 사이에 형성된 미고화퇴적층의 절대연대측정을 통해 2만 년 이내의 화산활동에 대한 시기규명이 가능하다는 것이다.


이번 연구결과는 최근 역사시대까지의 화산활동 시기에 대한 정보를 제시해 향후 제주도 화산활동을 규명하는 데 중요한 근거 자료가 될 것으로 기대된다.

 

※본 콘텐츠는 한국지질자원연구원에서 발행하는 소식지인 <지질·자원·사람>에서 발췌하였습니다.

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