
제주도는 아시아 대륙의 동쪽 가장자리에 위치한 대한민국 최남단의 섬으로 신생대 후기(약 200만 또는 180만년)부터 역사시대까지 발생한 화산활동에 의해서 만들어진 화산섬이다. 섬의 중앙에는 해발 1,950m의 한라산이 솟아 있으며 다양한 크기와 형태를 지닌 368개의 오름(volcanic cones)들이 섬의 곳곳에 나타난다. 수심이 약 100여 m인 황해 대륙붕 위에 만들어진 제주도는 바닷물 위로 드러나 있는 부분의 크기가 동서로 73km, 남북으로 31km이며 총면적은 1,847㎢ 가량 된다. 물속에 잠긴 부분을 포함하면 실제 화산체의 크기는 이 보다 더 클 것으로 추정된다. 제주도는 동북동 방향으로 길쭉한 타원의 모양을 가지며 전반적으로 완만한 지형을 지닌 전형적인 방패형 화산이다.
제주도는 뛰어난 학술적 가치와 경관적 아름다움으로 2007년 6월 27일 유네스코 세계자연유산으로 등재됨으로써 국제적으로도 인정받게 되었다.
제주도는 동북동 방향으로 길쭉한 타원의 모양을 가지며, 신생대 후기(약 200만 또는 180만년)부터 역사시대까지 발생한 화산분출에 의해 형성되었다(원종관, 1976; 박기화 외, 2000a). 섬의 중앙에는 해발 1,950m의 한라산이 솟아있으며 다양한 크기와 형태 그리고 성인을 지닌 368개의 오름(volcanic cones)들이 섬의 곳곳에 분포한다.
제주도 전역에서 이루어진 시추자료에 따르면 제주도의 지하에는 최하부에 기반암이 분포하고, 그 상부에 U층과 서귀포층 그리고 용암류가 피복하는 형태로 구성되어 있다(고기원, 1997; 박기화 외, 2000a; Lee, 1982, Lee, et al., 1994)(그림 1). 기반암은 주로 화강암류와 화산암류로 구성되며, 기반암의 상부에는 분급이 양호한 석영질 모래와 실트 등으로 구성된 미고화 퇴적층인 U층이 분포한다(고기원, 1997; Sohn and Park, 2004).
U층 상부의 서귀포층은 제주도 동부 지역을 제외한 대부분 지역의 지하에서 나타나며 서귀포층의 상부에는 현무암질에서 조면암질에 이르는 다양한 용암류가 피복하고 있다(이문원 외, 1994; 박준범 외, 1999; 박기화 외, 2000a; 고기원 외, 2008)(그림 1).

- 용암류
제주도에서 나타나는 용암류는 크게 파호이호이용암(pahoehoe lava)과 아아용암(aa lava)으로 구분할 수 있다. 파호이호이용암은 완만한 경사를 보이는 제주도 서측과 동측에 주로 분포하고 급경사면을 이루는 서귀포시와 제주시 주변에는 아아용암이 우세하게 분포하는 것으로 알려져 있다(박기화 외, 2000a; 박기화 외, 2000b).
- 1) 파호이호이용암(Pahoehoe lava)
파호이호이용암은 하와이 원주민 방언으로 ‘표면이 매끄럽고 깨지지 않은 용암(smooth, unbroken lava)‘ 이라는 뜻이며, 일반적으로 점성이 낮고 유동성이 큰 용암류를 지칭한다. 파호이호이용암은 로브(lobe) 또는 용암발가락(lava toe)으로 알려진 작고 연속적인 유동단위와 용암동굴(lava cave)등이 발달한다(Self et al, 1998; Vespermann et al., 2000)(그림 2). 파호이호이용암의 특징은 수십 cm - 3m 내외의 두께로 수매의 용암류가 중첩된 형태를 보이며, 표면에는 편평하고 매끄러운 특성을 보이며 밧줄구조(ropy structure)등이 발달한다(Macdonald, 1953 Cas & Wright, 1987)(그림 3). 또한 파호이호이용암은 내부에 가스압이 증대하여 표면이 부풀어 오르는 투물러스(tumulus) 구조를 형성하기도 한다(박기화 외, 2006).
- 2) 아아용암(Aa lava)
아아용암은 하와이 원주민 방언으로 ‘거친표면의 돌투성이 또는 불타버린 곳(stony with rough lava burn" or "blaze)’이라는 뜻이며, 파호이호이용암에 비해 상대적으로 온도가 낮고 점성이 높은 용암류에 해당된다. 아아용암의 상하부 경계면에는 형태가 불규칙하고 다공질이며, (담)적색으로 산화된 암석덩어리인 클링커(clinker)가 특징적으로 발달하고 파호이호이용암에 비해 상대적으로 두꺼운 수 m-수십 m의 층후를 보인다(McPhie et al, 1993)(그림 4). 클링커는 점성이 높은 아아용암이 천천히 흐르면서 표면은 굳고 내부는 계속 유동하여 상부 표면이 깨지는 자가-각력화작용(auto-brecciation)에 의해 형성되는 것으로 알려져 있다(송시태, 2000; Macdonald, 1953; Cas & Wright, 1987)(그림 4, 5). 또한 용암류 하부에는 용암류가 유동하는 동안 상부 클링커층이 떨어져 밑면에 깔리면서 형성되는 경우도 있다(그림 4). 온도에 따른 용암류의 차이는 파호이호이용암류가 약 1200-1100도 내외인 반면, 아아용암은 1100-1000도 내외로 알려져 있다.
- 3) 고토양층(Paleosol layer)과 퇴적층
고토양층과 퇴적층은 용암류 사이에 불규칙하게 협재되어 나타난다. 고토양층은 퇴적구조의 발달이 드물고 두께가 수십 cm~수 m이며 주로 분급이 불량한 사질-역질 퇴적물로 구성되고, 암색은 대부분 황갈색 또는 적색을 띤다(그림 9). 고토양층은 용암류의 휴지기 동안 대기중에 노출된 환경에서 지형기복을 따라 일시적으로 쌓인 퇴적물이 토양화작용을 받아 형성된 것으로 알려져 있다(박기화 외, 2006). 반면, 퇴적층은 단속적인 분포를 보이며, 괴상 또는 (사)층리가 발달한 사암과 이암 및 역암 등으로 구성되어 있다. 퇴적층은 주로 대기중에 노출된 육성환경에서 간헐적인 하천작용에 의해 저지대 혹은 바닷가에서 형성된 것으로 알려져 있다(e.g., 박기화 외, 2000a; Sohn and Park, 2004)(그림 6).
- 1) 파호이호이용암(Pahoehoe lava)
- 서귀포층
서귀포층은 대부분 수성화산활동의 직접 또는 간접적인 결과에 의해 만들어진 수성화산퇴적층이며, 성인에 따라 일차 퇴적상과 이차 또는 재동(secondary or reworked) 퇴적상으로 구분되며, 퇴적환경에 따라 육성(subaerial) 퇴적상과 해성(submarine) 퇴적상으로 구분된다(윤석훈과 조성권, 2006; Sohn et al., 2008a). 일차 퇴적상은 주로 화쇄난류(pyroclastic surge)와 낙하에 의해 육성환경에서 응회환 응회구를 형성한 퇴적상이며, 이차 퇴적상은 육지 또는 수중에 쌓인 화산물질이 육성 또는 해성환경에서 재퇴적되어 만들어진 퇴적상이다(Sohn et al., 2002; Sohn and Park, 2004). 해저에서 재퇴적된 암상은 종종 패각이 다량 함유되어 있으며, 사층리와 연흔 등의 퇴적구조가 잘 나타난다(그림 7). 화산활동의 휴지기에 쌓인 것으로 추정되는 암상으로는 석영질 모래층, 엽층리 이암, 패각층 등이 있으며, 이들은 수성화산퇴적층 사이에 협재되어 나타난다(Sohn and Park, 2004).
- U층
U층은 시추코어에서 관찰할 수 있는데, 대부분 분급이 양호한 석영질 모래와 실트 등으로 구성되어 있다. 또한 U층은 회색을 띠며 물을 포함한 상태로 고화되지 않은 특징을 보인다. U층은 파도나 조석작용을 받았던 천해 대륙붕 환경에서 형성되었던 것으로 추정되며, 화산활동 이전에 형성된 층으로 해석된다(고기원, 1997).
- 기반암
제주도의 기반암은 화강암류와 화산암류로 알려져 있으며, 심부시추를 비롯해 별도봉, 수월봉 등에서 암편으로 확인된다(그림 8). 특히, 만장굴 근처의 시추공에서 회수된 화강암의 K-Ar 연대는 신생대 초기인 58.1±1.4 Ma로 나타났고, 경남 남해지역의 화강암류와 유사한 특징을 보인다고 추정한바 있다(안건상 외, 1995; 윤성효 외 1999). 한편, 제주도 현무암 내에는 맨틀에서 기원된 페리도타이트(초염기성 암편; peridotite)이 종종 나타나는데(그림 9), 이는 제주도의 화산활동을 일으킨 마그마가 지각하부 또는 맨틀에서 기원하였음을 지시한다.
출처 : 세계자연유산 제주 홈페이지
출처 : 자파리세상
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