무등산 포함한 한반도 남부 화산, 백악기 맨틀 흐름으로 만들어졌다

2017년 10월 22일 18:00

광주 무등산이 만들어진 과정의 비밀을 풀 수 있을까.


이창열 전남대 지질환경과학과 교수와 유인창 경북대 지질학과 교수 공동연구팀이 중생대 한반도 주변 지역 지질 운동에 대한 새로운 이론을 제시했다. 한반도 남부의 화산은 중국 북부 지역이 일본 남서부 지역으로 움직이는 과정에서 만들어졌다는 주장이다.


한반도에는 백두산이나 한라산, 울릉도 외에도 남쪽에 작은 규모 화산들이 있다. 광주 무등산이나 경북 의성 금성산이 대표적이다. 이 화산들은 지층의 나이를 분석해 약 1억 3500만 년 전부터 6500만 년 전인 중생대 백악기에 만들어진 것으로 추정하고 있을 뿐 명확한 생성 과정이 밝혀진 바 없다.


연구팀은 현재 지층 형태를 바탕으로 중생대 당시의 지층 움직임을 재현했다. 한반도 남부 지층만으로는 제대로 재현할 수 없어 중국과 일본 자료까지 모았다. 슈퍼컴퓨터를 이용해 3차원 컴퓨터 수치모델링을 진행해 중생대 백악기 당시 움직임을 구체적으로 재현할 수 있었다.


그 결과 중국 내부에 맨틀 플룸이 존재했던 것으로 나타났다. 맨틀 플룸은 지구 내부에서 뜨거운 맨틀이 상승해 지각 근처까지 도달하는 현상이다. 강이 움직이면 수면에 떠 있는 나뭇조각이 움직이는 것처럼 맨틀이 움직이면 맨틀 위를 덮고 있는 지각이 함께 움직인다. 중생대 백악기에는 중국에서 남서 일본 방향으로 맨틀이 움직였다. 한반도 남부 위치에서는 맨틀이 다시 지구 중심부로 내려가는 흐름이 만들어지면서 화산 활동이 활발하게 일어났다. 맨틀을 따라 지각 일부가 지하로 내려가면서 마그마가 만들어졌기 때문이다.

 

북중국지괴(왼쪽)에서 상승한 플룸이 남서 일본 하부(오른쪽)로 유입됐다. 이 과정에서 한반도 남부에 화산 활동이 일어났다. - 한국연구재단 제공
북중국지괴(왼쪽)에서 상승한 플룸이 남서 일본 하부(오른쪽)로 유입됐다. 이 과정에서 한반도 남부에 화산 활동이 일어났다. - 한국연구재단 제공


이 교수는 “이번에 발표한 모델은 중생대 백악기에 동북아 지역에서 일어난 다양한 지질 현상을 통합적으로 해석한 것”이라며 “한반도 남부의 백악기 화산에 대한 새로운 연구 방향을 제시할 것”이라고 말했다. 
 

이 연구는 지질학 분야 학술지 ‘지구 및 행성과학’ 10월 3일자에 게재됐다.

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