한국·일본해의 섬, 화산가스 성분이 중 · 북 국경의 백두산과 같은 기원…「언제라도 마그마 분출의 가능성」

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【11월 21일 KOREA WAVE】일본해에 떠오르는 한국의 울릉도(우르룬드)는 활화산으로 분류되고 있는 한편으로, 화산체로부터 방출되는 화산가스 성분은 중국과 북한의 국경에 우뚝 솟아 서는 백두산(페크트산, 중국명·장백산)과 같은 맨틀 기원이다라는 분석 결과가 나왔다.

서울 대학 지구 환경 과학부 화산학·휘발성 성분 연구실의 이·효누 교수는 20일, 울릉도의 화산체의 균열로부터 방출되는 지하수중의 용존가스 성분을 분석한 결과, 상부 맨틀이 용해 한 마그마에 유래하는 화산가스인 것을 해명했다고 발표했다.

연구 성과는 국제 학술잡지 「저널·오브·하이드로로지」(11월 14일호)에 온라인으로 게재되었다.

이·효누 교수는 「울릉도의 화산체는 약 3000년전에 분화했다.현재, 분화의 징조는 없지만, 언제 마그마가 분출해도 전혀 신기하다가 아닌 상황이다」라고 말했다.

화산가스는 주로 이산화탄소로 구성되어 분화시에는 불활성 가스의 헬륨이 이산화탄소와 함께 방출된다.이 특성을 활용하고, 화산가스의 기원을 해명한다.

연구팀에 의하면, 「울릉도의 화산가스중의 헬륨 동위체 성분이 백두산과 같이, 대륙 하부 리소스페아만톨(SCLM)의 영향을 받고 있는 것이 확인되었다」라고 한다.

이·효누 교수는 「이것은 울릉도와 백두산이 플레이트 내부 환경에서 두꺼운 리소스페아만톨의 영향을 받고 있는 것을 의미한다」라고 설명한다.

게다가 일본과 달리, 울릉도 및 북동 아시아의 플레이트 내부 화산에서는, 비교적 균질인 기원의 이산화탄소가 방출되는 것을 알았다고 해, 울릉도와 백두산의 화산가스의 헬륨 및 탄소 동위체 성분이 매우 유사하고 있는 것을 밝혔다.양화산이 거의 같은 맨틀 성분에 유래하고 있는 것이 나타난 형태다.

연구팀은, 우다리안치(중국 동북부), 백두산, 울릉도를 포함한 신생대의 플레이트 내부 화산 지역에서 관측된 온천이나 지하수, 분기구멍으로부터의 화산가스의 헬륨 동위체비(Rc/Ra)와 이산화탄소의 탄소 동위체치를 분석했다.그 결과, 양화산이 같은 맨틀에 기원을 가지는 것을 증명하는 데이터를 얻을 수 있었다.

이·효누 교수는 「한반도를 포함한 북동 아시아 지역에서는, 현재 플레이트의 두께가 상대적으로 얇아진 지역을 볼 수 있다.이 영역내에서는 하부 아세노스페아만톨의 상승이 발생해, 상부에 남는 리소스페아만톨과의 상호작용에 의해서 울릉도나 백두산등의 활화산이 마그마를 생성하고 있다」라고 설명했다.

또, 「현재, 울릉도의 지하 심부에는 마그마가 존재하고 있다고 생각할 수 있다.울릉도 화산체는 일본해에서 유일, 맨틀 기원 물질이 방출되는 경로이며, 지구의 심부 탄소순환을 이해하는데 있어서 중요한 연구 가치를 가진다」라고 덧붙였다.