울릉도 말잔등응회암에서 멤버 N-5의 부석편 기공률과 분화유형

Abstract

우리는 울릉도 말잔등응회암의 멤버 N-5에서 화성쇄설물의 미조직, 밀도와 기공률을 측정하여 분화유형, 파쇄유형과 파쇄기구를 해석하였다. 멤버 N-5A, D에서 누적라필리와 무장라필리 등의 습윤한 쇄설물의 산출에 의하면, 말잔등에서 18.8 ka B.P. 경에 화산활동은 ‘습윤성’ 폭발성 분화로부터 유래되었음을 지시하고 마그마가 외부물을 만나는 환경을 반영한다. 이 폭발성 분화는 분연주가 물-풍부한 습윤성과 세립질 입자의 풍부함을 감안하면 ‘건조한’ 마그마성 분화라기보다 ‘습윤한’ 수증기마그마성 분화라는 것을 의미한다. 이 멤버에서 탄화목의 산출을 고려하면 외부물은 마그마와 접촉할 수 있는 지하수인 것으로 판단된다. 멤버 N-5B의 부석질 라필리암에서 평균 기공률이 54.5∼63.3% 범위인데, 이는 화도에서 마그마가 대수층과 접촉하는 수증기마그마성 파쇄면의 위치가 가상적 마그마성 파쇄면 위치보다 아래에 있음을 나타낸다. 왜냐하면 마그마가 화도에서 마그마성 분화를 일으킬수 있는 위치는 그 마그마가 상승하여 75∼83% 범위의 기공률로 팽창하는 위치이기 때문이다. 그래서 18.8 ka B.P. 경에 수증기마그마성 파쇄작용은 화도에서 지하수가 마그마와의 접촉으로 빠르게 가열되어 부피팽창에 의해 유발되었다. 용리되는 마그마성 휘발성물질도 역시 이 수증기마그마성 사건동안 팽창과 파쇄작용에 어느 정도 기여하였다. 이때 수증기마그마성 파쇄작용은 마그마성 휘발성물질보다 지하수에 의한 높은 가스압력이 더 크게 작용하였다. 이 멤버에서 우세한 블록상 입자는 산산조각난 유리 혹은 플라스틱할 때 부분적으로 꼬이고 변형된 유리를 닮았다. 이들 파편들은 수증기마그마성 파쇄작용동안 급냉으로 응력파가 멜트를 통해 전달되어 체적 탄성률을 능가하는 변형률을 생산하는 파쇄기구에 의해 형성되었다.