분화구, 칼데라, 재충전 돔, 용암 돔에 관하여

·분화구, 칼데라, 그 밖의 화산형태

화산지역에 독특한 지형으로 순상화산이나 성층화산에 발달하는 균열대를 따라 용암이나 화산 쇄설물이 분출되어 소규모의 기생화산이 발달하기도 한다(그림4.14). 용암이나 테프라로 구성된 작은 기생화산들은 열극위에 발달되어 주 화산체의 산록을 따라 작고 수많은 여드럼 처럼 흩어져 분포한다.

그림4.14 화산지역의 전형적인 특징. A. 화와이 미우나 케아 산 산록의 기생화산. 전방의 기생화산은 나호나오헤라 부르며 후방의 큰 순상화산은 코알라(Kohala)라 부른다. 나호나오헤는 2만년전에 생성되었다 B. 1965년 화와이 화산 폭발시 열극을 따라 분출한 화산가스내 자연황이 응축되어 식생을 죽이고 지표면을 노랗게 물들인 전경

지하심부 마그마에서 기포로 상승하던 가스들은 중앙하구 뿐만아니라 주변의 소규모 화구를 통해 방출된다. 방출된 가스들은 대부분이 수증기이지만 일정량의 유독성 유황가스도 포함하고 있다.(그림4.14B)

화산활동이 중지되어도 마그마 쳄버는 수백년 또는 수천년 동안 뜨거운 상태로 남아 있다. 이 지역에 하강하는 지하수가 가열되면 균열대를 따라 상승하면서 온천을 형성한다. 이탈리아, 일본, 아이슬란드, 그리고 뉴질랜드의 화산지대에 분포하는 온천은 건강에 유익할뿐 아니라 중요한 에너지원이기도 하다.

수직으로 발달하는 틈새의 물이 가열되어 단속적으로 물과 증기를 뿜어내는 온천을 간헐천(geyser)이라 한다.(그림4.15) 간헐천의 분출이라는 의미의 아이슬란드어의 geysir에서 유래되었다. 대부분의 간헐천은 아이슬란드, 뉴질랜드, 미국의 옐로스톤국립공원에 분포한다.

그림4.15 아이슬랜드의 거대한 geysir 이름을 따서 모든 간헐천을 geyer라 한다.

・ 분화구

- 분화구는 대부분의 화산 정사부에 가스, 화산쇄설물, 용암 등을 분출한 깔때기 모양의 요지를 분화구라 한다

 

・ 칼데라

많은 성층화산과 순상화산의 정상부에는 분화구가 아닌 거대한 분지가 발달하는데 이를 칼데라라 한다. 칼데라는 급경사의 내측벽으로 둘러싸인 직경이 수km 이상인 원형분지이다. 칼데라는 마그마 챔버가 부분적으로 비게되어 일어나는 함몰에 의해 형성된다. 다량의 용암과 화산쇄설물의 방출로 마그마 챔버가 비게되면 상부의 암석이 수직으로 발달하는 균열대를 따라 서서히 침강한다. 오리곤주의 크레이터호는 6600년전의 거대한 화산쇄설물의 분출후 생성된 직경이 8km에 달하며 원형의 칼데라이다(그림4.16)

이화산은 마자마산(Mount Mazama)이라 불리는 화산 폭발로 생성된 것이다. 크레이터호(Crater lake)와 그 주변의 미국과 캐나다 지역에는 아직도 곳곳에 이때 분출한 화산쇄설물이 분포한다(그림4.17)

그림 4.16. 크레이터호 한때 거대한 성층화산이었던 정상부가 함몰되어 생긴 왕관 모양의 직경 8km 칼데라에 형성된 오리곤의 크레이터호. 호수내의 위자드 섬은 칼데라를 생성시킨 함몰 이후에 생성된 암설구이다.

그림4.17. 과거의 분출 잔류물 크레이터호 국립공원의 뾰족탑들. 6600 년 전 마자마 산의 화산폭발로 생성된 두 터운 화산 쇄설물등이 심한 침식작용을 받아 형성된 지형이다.

약 75km3 분량의 화산쇄설물이 방출된후 마그마 쳄버 상부의 암석은 함물되었다(그림4.18).

옐로스톤국립공원 지역에는 거대한 화산 쇄설물이 분출 이후에 생성된 칼데라가 곳곳에 존재한다.

그림4.18. 6600년 전 마자마 산의 화산폭발에 의한 크레이터 호의 생성과정 A : 마자마 산 정상부로부터 화산쇄설물이 분출됨 B : 분출이 절정에 이르며 화산재로 구성된 열운이 냉각되면서 하강하여 화산쇄설물이 산의 측면을 따라 흘러 내린다. C : 비어 있는 마그마 쳄버 속으로 마자마 산의 정상부가 함몰되어 직경 8km의 칼데라를 형성한다. D : 분출 말기에 위자드 섬이 생성된다. 이 칼데라에 물이 채워져 크레이터 호가 형성됨.

 

・재충전 돔

칼데라 형성 후에도 화산활동이 반드시 중단되는 것은 아니고 마그마가 챔버에 다시 보충되면 함몰된 칼데라 바닥을 다리 밀어 올려 돔모양을 형성하는데 이를 재충전 돔이라 한다.

계속해서 조그만 암설구가 칼데라 내에 생성되기도 하는데 크레이터호의 위자드(Wizard)섬은 이러한 암설구이다.

 

・ 용암 돔

화산의 주 분출기 이후에 분출되는 용암에는 매우 적은 양의 가스만이 남아 있다. 점성이 크고 끈적끈적한 용암이 짜내어지면 용암 돔을 형성한다. 세인트 헬렌스 화산의 중앙 분화구에는 200m 높이의 용암돔이 성장하고 있다.(그림4.19)

그림4 19. 용암돔 1982년 5월 워싱턴주 세인트 헬렌스 화산의 분화구에 있는 용암 돔. 돔위에 치솟는 화염은 증기이다.

 

 

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