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1억년전 중생대 한반도 화산활동은 어떤 모습이었을까

송고시간2017-10-22 12:00

국내 지질학자들, 백악기 동북아시아의 새 지구조사 모델 제안

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 지질학자들이 1억년 전 중생대 백악기 동북아시아 화산활동에 대한 새로운 분석 틀을 제안했다.

백악기 동북아시아의 새로운 지구조사 모델 [한국연구재단 제공=연합뉴스]
백악기 동북아시아의 새로운 지구조사 모델 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

한국연구재단은 전남대 이창열 교수·경북대 유인창 교수 연구팀이 슈퍼컴퓨터를 이용해 백악기 동북아시아의 새로운 '지구조사' 모델을 제시했다고 22일 밝혔다.

지구조사(tectonic history)는 판구조론에 따른 대륙판·해양판의 이동으로 발생한 조산운동, 화산활동 등을 시대순으로 나타낸 기록이다,

백악기 중국 남부에서 한반도 남부를 거쳐 남서 일본 지역에 존재했던 화산활동 등 지진현상을 설명하기 위해 지구조사 모델에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

기존 암석학·지구화학 연구는 연구 대상과 지질 시대가 제한적이고 연구 결과끼리 서로 모순되는 등 한계가 있어, 통합적 지구조사 모델이 필요하다는 지적이 제기됐다.

연구팀은 최근 학계에 보고된 '판재건 모델'을 도입, 슈퍼컴퓨터를 이용해 새로운 지구조사 모델을 제시했다.

판재건 모델(plate reconstruction model)은 대륙판·해양판의 과거 위치와 상대적인 이동을 재건해 초대륙의 위치와 형태를 이해하기 위한 모델이다.

백악기 남서 일본 지역에는 섭입(판이 다른 판 밑으로 파고듦) 해양판이 부분적으로 용융돼 생긴 것으로 추정되는 화성암 '아다카이트'가 발견된다.

백악기 동북아시아의 화성암 분포
백악기 동북아시아의 화성암 분포

연구팀은 새로운 지구조사 모델을 이용해 남서 일본 지역의 섭입 작용 실험을 수행, 해양판의 용융이 일어나려면 열원이 한반도 하부 맨틀 방향에서 남서 일본 하부 맨틀로 유입돼야 한다는 결론을 내렸다.

연구팀은 우선 백악기 중국 내부에서 '맨틀 플룸'(mantle plume, 핵과 맨틀의 경계에서 뜨거운 맨틀이 상승해 암석의 하부까지 도달하는 현상)이 일어났다는 사실에 주목했다.

이 맨틀 플룸이 북중국과 한반도 북부, 몽골 남부에 존재하는 오래된 암석권인 '북중국 지괴'(North China Craton) 하부의 동쪽 부분을 박리(분리)시켰다.

이어 이 맨틀 플룸이 섭입 해양판에 유입됨으로써 아다카이트 화성암을 발생시켰다는 것이 연구팀 결론이다.

이창열 교수는 "이번 연구로 백악기 동북아 지역의 다양한 지질 현상에 대해 이해할 수 있을 것"이라며 "광주 무등산, 의성 금성산 등 한반도 남부 지방의 백악기 화산에 대한 새로운 연구 방향을 제시할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 교육부·한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제학술지 '지구 및 행성 과학 저널'(Earth and Planetary Science Letters) 지난 3일자에 실렸다.

왼쪽부터 이창열, 유인창 교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스]
왼쪽부터 이창열, 유인창 교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

jyoung@yna.co.kr

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