마그마의 열하분출, 배개용암, 화산재해 등에 관하여

・열하분출

지하의 열곡대를 따라 용암이 분출되는 것을 열하분출이라한다(그림4.20). 열하분출은 주로 현무암질 마그마와 관련이 있으며, 대지 현무암이라 불리는 용암들이 광범위한 열하분출로 현무암 평원이 형성된다. 아이슬란드의 1783년 라키화산 분출은 연장이 32Km에 달하는 열곡을 따라 용암이 분출된 대표적인 열하분출이다.

용암이 열극을 중심으로 양쪽방향으로 각각 64Km, 48km를 유동하여 주변 588km2지역을 덮었으며 분출된 용암은 12km2에 달한다. 이 용암분출로 엄청난 직접적인 인명 및 재산피해를 냈으며 9,336명의 사람들이 이와 관련되어 기근으로 목숨을 잃었다.

그림4.20 열하분출 1984년 하와이 미우나 로아의 열하분출 전경. 평행하게 발달하는 일련의 열극을 따라 현무암질 용암이 분출되고 있다. 촤측상단의 암설구는 분출초기에 생성된것임에 유의하라.

선사시대에 더 큰 열하분출이 있었다는 좋은 증거로 워싱턴주 현무암의 용암층인 로자(Roza)용암은 22,000km2지역에 거쳐 분포하며 이때 분출된 용암의 양은 650km3에 달한다.

 

・베개 현무암

지구에서 가장 규모가 큰 화산계는 해저에 있다. 해저산맥 중심부의 열극계는 현무암질 마그마의 주요 상승 통로이다. 해수가 현무암질 마그마를 급냉시키면 매우 독특한 용암모양이 형성된다. 용암의 온도가 최대인 해저화산의 열극 가까이 갈수록 용암류가 급냉되어 유리질 표면을 형성한다. 이 용암류는 불과 20cm내외의 용암층으로 구성된 현무암체에 불과하다. 용암분출구에서 멀어질수록 용암의 온도가 감소하면서 크기가 수 cm에서 수 m에 달하는 베개구조가 생성된다. 베개현무암(pillow basalt)이란 크기가 수 cm에서 최대 수 m 크기의 베개모양의 현무암체가 불연속적으로 배열된 구조를 말한다(그림4.21)

베개 모양은 현무암질 용암의 표면이 급냉되어 형성된다. 깨지기 쉬운 급냉부에 틈이 생기면 아직 용융상태인 마그마가 새어나오게 되고, 새어나온 용암이 급냉되는 과정을 반복하게 된다. 결국에는 두윽ㄴ 모양의 베개용암이 쌓이게된다. 해양지각내 대부분의 용암은 베개모양의 현무암으로 구성되어 있다.

그림4.21. 베게용암 동태평양 해령의 중앙 열곡대에서 촬영된 베개현무암

 

・화산재해

매년 전세계적으로 약 50개 이상의 화산분출이 일어나고 있기 때문에 화산분출이 드문 현상은 아니다. 일반적으로 현무암질 순상화산은 위험한것이 아니지만 세인트 헬렌스와 크라카타우 화산같이 대규모 화산쇄설물을 방출하는 안산암질 또는 유문암질 성층화산은 매우 파괴적이다. 수백만명의 사람들이 성층화산이나 그 주변에 살고 있는데 이런 유형의 화산 폭발시에는 5가지 유형의 피해를 유발한다.

① 뜨겁고 유동성이 큰 화쇄류와 이와 관련된 폭발에 의해 수많은 인명피해가 유발된다. 대표적인 예가 1902년의 펠레화산 폭발과 1980년 세인트 헬렌스 화산폭발이다.

② 테프라와 유독성 가스가 사람들을 질식시킨다. AD. 79년 베수비오 화산 폭발시 수많은 사람들이 유동성 가스에 질식된 후 테프라에 의해 메물되었다.(그림 4.22)

③ 테프라는 화산폭발이 끝난후에도 매우 위험하여 비나 눈 녹은 물이 급경사면의 화산체에 쌓여 있는 테프라 퇴적층을 약화시켜 산사태를 일으킨다. 1985년 콜럼비아의 네바도(Nabado)화산은 폭발당시는 거의 위험성이 없었으나 화산정부의 빙하가 녹으면서 산사태가 일어나 2만명의 인명피해가 있었다.

④ 해저화산의 격렬한 분출은 쓰나미라고 불리는 거대한 해파를 일으킨다. 크라카타우 화산폭발에 의해 발생된 쓰나미에 의해 자바섬과 인도네시아의 섬 해안에 살고 있던 3만6천명이 희생되었다.

⑤ 테프라의 분출은 농작물과 가축에 큰 피해를 입히고 이에 따른 기근으로 수많은 인명피해가 발생한다.

1800년 이후에는 대규모 인명피해를 발생시킨 18개 화산폭발이 있었다. 앞으로도 이런 위험한 화산폭발이 발생할 것임이 틀림없다. 과거 및 현재의 화산폭발과 관련된 자료를 활용하면 어느정도 화산피해를 예견할 수가 있다. 지질학자들은 재해 가능성을 경고하고 주민들을 안전한 지역으로 언제 대피시킬것인지를 조언할 수가 있다.

그림4.22 고대 화산재해 AD79년 이탈리아의 베수비오화산 폭발시 독가스에 의해 질식하여 화산력에 묻혀 화석화된 5명의 품페이 주민들. 수세기가 지나는 동안 시체는 분해되어 없어졌지만 그모양은 테프라의 공동내 각인되어 있다. 발굴자는 이 흔적을 발견하고 이를 정밀한 석고주물로 떠서 보존하였다

 

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