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손영관(Young Kwan Sohn) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
화산쇄설암은 마그마에서 유래하였으나 운반 및 퇴적의 과정을 거쳐 지표에 쌓여 만들어지므로 화성암과 퇴적암의 성질을 동시에 지니게 된다. 따라서 화산쇄설암 연구에는 암석학과 퇴적학의 연구기법과 개념이 함께 적용될 필요가 있다. 화산쇄설암에 대한 퇴적학적 연구는 1960년대에 시작되었으며, 입자의 기원(juvenile, cognate, accessory, accidental), 파쇄방법(pyroclastic, autoclastic, hyaloclastic, peperitic), 퇴적과정(fall, flow, surge)과 관련한 용어의 정의와 개념 정립이 현재까지도 진행중에 있다. 제주도의 화산쇄설암에 대한 퇴적학적 연구는 화산쇄설성 퇴적학의 발전 초창기(80년대)에 시작되어, 현재는 부분적으로 이 분야를 선도하는 위치에까지 이르게 되었다. 제주도 수성화산에 대해 이루어진 퇴적상분석은 학계 최초의 시도였으며, 제주도 연구 이후 퇴적상분석은 화산쇄설암 연구의 필수적인 기법으로 학계 전반에서 활용되고 있다. 제주도 화산쇄설암 연구를 통해 밝혀진 중요한 사실은, 화산쇄설암이 일반 퇴적암에 비해 매우 빠른 속도로 퇴적되기 때문에 지표작용과 퇴적환경에 대한 매우 해상도 높은 지질학적 기록을 간직하게 된다는 것이다. 일례로, 제주도의 수성화산쇄설암은 평소 날씨(fair-weather)의 해양작용(파도와 조류), 고해수면의 위치, 단주기의 해수면 변동, 고폭풍(paleostorm)과 폭풍해일 등 다양한 지표작용 및 환경의 기록을 간직하고 있다. 또한 퇴적 및 분출기간과 관련해서는 연대측정의 한계를 뛰어넘는 “시간” 해석이 화산쇄설암 연구를 통해 가능할 수 있음도 밝혀지고 있다. 따라서 화산쇄설암은 과거 환경과 지표작용 해석의 주요 대상으로 재평가될 필요가 있으며, 새로운 해석의 기법을 개발해 나아갈 필요가 있다.
손영관(Young Kwan Sohn),손찬우(Chanwoo Sohn),윤우석(Woo Seok Yoon),정종옥(Jong Ok Jeong),윤석훈(Seok-Hoon Yoon),조형성(Hyeongseong Cho) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
송악산은 제주도 남서부 연안에 만들어진 현세의 응회환이다. 송악산 응회환은 대부분 대기 하 환경에서 화쇄난류에 의해 쌓였으나 기저부와 중간 부분에는 파도의 작용으로 쌓인 층이 협재되어 있다. 기저부의 층은 송악산 분화 초기 조간대에 쌓인 화산재가 평소 날씨의 파도 및 조석 작용에 의해 형성되었다. 중간의 층은 분화 도중 발생한 폭풍해일의 영향으로 해수면이 높아진 상태에서 파도의 작용을 받아 형성되었다. 송악산 응회환은 하모리층으로 명명된 해성퇴적층에 의해 덮여 있는데, 이 층은 송악산의 분화가 끝난 후 응회암이 침식 및 재동되어 해수면 변동의 영향을 받으며 형성된 층이다. 이처럼 송악산은 분화 이전부터 이후까지 고해수면의 기록을 잘 간직하고 있다. 송악산 분화 도중 내습한 태풍을 전후하여 쌓인 응회암 내에서는 화산쇄설물의 화학조성, 입자조성(이질물질의 함량), 그리고 조직의 큰 변화가 관찰된다. 태풍에 수반한 기압 변화나 육지/해양의 조석작용을 새로운 마그마의 상승 그리고 이에 따른 화산쇄설물의 화학조성 변화와 연관 짓기는 어려웠으나 화산쇄설물의 조직 변화는 태풍과 밀접한 연관이 있었던 것으로 해석된다. 태풍 이전에 분출한 화산쇄설물은 물에 불포화되어 있어 점착력에 의해 서로 들러붙은 조직을 보여주고 있으나 태풍 기간 중에 분출한 화산쇄설물은 화산쇄설물이 물에 포화되어 있어 이런 조직을 보여주지 않는 대신 응회암 내부에 기공을 포함하고 있다. 따라서 태풍의 내습에 의해 응회환 하부 다이아트림의 내부 환경에 큰 변화가 있었던 것으로 보인다. 태풍에 수반된 강우가 응회환의 분화구 내부로 직접 유입되거나 지하 경로로 스며들어 다이아트림을 채우고 있던 화산쇄설물이 일시적으로 물에 과포화되는 일이 발생하였을 가능성이 높아 보인다. 따라서 송악산은 화산이 주변 환경과 서로 밀접하게 상호작용을 하며 형성된 특이한 사례로 평가된다.