동해의 형성과 독도 및 주변 화산체 특성
동해는 마이오세[1] 이후 분지 형성과 함께 퇴적된 매우 두꺼운 신생대 제 3기 지층으로 이루어져 있다.
또한 대륙지각을 이루고 있는 한반도와 해양 화산섬인 일본 열도 사이에서 주요 수심대 약 2,000m에 달하는 대양적 성격도 보이고 있고,
한국, 일본, 러시아로 둘러싸여 있다(Chough et al., 2000; Hirata et al., 1989; Kim et al., 1994) (그림 1).
그림 1. 동해 해저지형도.
본 연구지역인 울릉분지는 동해 남서부에 위치하며, 울릉도, 독도 및 주변해산(안용복해산, 심흥택해산, 이사부해산)이 함께 발달한 것이 특징적이다(그림 2).
그림 2. 독도-울릉도 및 주변해산을 포함하는 울릉분지 해저지형.
동해 주요 화산체 중 하나인 울릉도는 높이 약 3,000 m, 장경 약 35 km
(수심 2,000 m 해저면 기준)에 이르는 거대한 규모를 이루는 섬이다. 울릉도의 하부 해저면 주변에는 소규모의 기생화산이 분포하고 있다.
화산체 사면부는 25 ~ 35°의 급경사면을 보이며 불규칙한 돌출지형과 해저곡들이 발달해있다(그림 3).
그림 3. 울릉도 화산체 경사도 분석.
안용복해산의 사면부는 울릉도 해저 사면부에 비해 완만한 15 ~ 25°의 경사도를 보이며,
북동쪽과 남서쪽 사면에서는 대칭의 측면 관입대(Flank Rift Zone)가 발달해 있는 특징을 보인다(강 등, 2006; Vogt and Smoot, 1984)(그림 4).
그림 4. 안용복해산 경사도 분석.
독도화산체 기저부 동남쪽 해역의 수심 약 800 m 해저골(vally)을 경계로 남동쪽에는 심흥택해산이 위치하고 있다. 두 화산체 모두 정상부는 평탄한 평정해산(기요, guyot)의[2] 특징을 보인다.
독도화산체와 심흥택해산의 사면부는 20 ~ 35°의 경사도로 화산체 사면이 발달해 있고, 화산체 정상부는 약 5° 이내에서 평탄하게 형성된 지형적 특징을 보인다(그림 5).
그림 5. 독도화산체, 심흥택해산 경사도 분석.
이사부해산은 수심 약 300 m 범위까지 5° 이내의 평탄한 정상부가 발달하여 해산 기저부에 이르는 1,000 m 범위까지
사면을 따라 20 ~ 35°의 경사면을 나타내는 특징을 보인다(그림 6).
그림 6. 이사부해산 경사도 분석.
독도 주변 해역 해저화산암체 암석 분석
울릉도 해저 북동사면의 2개 지점에서 채취한 화산암체는 대체로 조면암으로서[3], 방사상의 절리를 보이며 냉각된 표면조직과 함께 변질 받은 양상을 보였다(그림 7).
그림 7. 울릉도 해저화산체 주변에서 채취한 암석 시료.
안용복해산은 정상부가 보존된 원추 형태의 화산으로써, 정상부의 북서쪽으로 약 600 m 수심에서 채취된 암석은 대부분 현무암의 특성을 나타내지만 대부분 변질도가 높은 것이 특징이다(그림 8).
그림 8. 안용복해산 주변에서 채취한 암석 시료.
독도의 동남쪽 사면부와 이어진 심흥택해산 내 암석 채취는 남쪽 사면부에서 수행하였다. 채취한 기반암의 표면은 점도가 높은 퇴적물로 피복되어 있고, 변질 받은 시료와 함께 상대적으로 신선한 조면암류 내지 안산암류가[4] 확인되었다(그림 9).
그림 9. 독도 해저화산체 주변에서 채취한 암석 시료.
- [1] 마이오세 (Miocene Epoch) - 약 2,600만 년 전부터 700만 년 전까지로, 신생대 제 3기 초에 해당하는 지질시대이다. 초, 중, 말기 3개로 구분한다. 코끼리, 말, 코뿔소의 조상이 번성했고, 유공충과 조개류 등이 특징적이며, 현세와 유사한 고생물 화석이 많다. 석탄, 석유 등 지하자원의 주요 산출 층이다.
- [2] 평정해산 (tablemounts) - 수심 1000 m 이상의 깊은 바다 속에 있는 꼭대기가 평평한 산 모양의 해저지형. 기요(guyot)라고도 한다. 해수면 위로 솟아오르거나 해수면 가까이에 올라온 화산섬(해산)이 오랜 시간 동안 해파에 의한 침식작용을 받아 정상부가 평평해진 후 다시 해수면 아래로 침강하여 생긴다.
- [3] 조면암 (trachyte) - 화학조성으로 보아 섬장암에 해당하는 화산암으로 연한 청록색이나 회색을 띠지만 쉽게 풍화하여 황갈색이나 회백색으로 변한다. 흰색·검은색·회색을 띠며, 감촉이 까칠까칠하고 얼룩무늬가 있다. 현무암과 달리 구멍이 거의 없어서 비가 올 때 쉽게 물이 스며들지 않는다.
- [4] 안산암 (Andesite) - 주 구성광물은 사장석, 각섬석, 휘석이고 이 광물들이 주로 반정으로 나타난다. 부 구성광물은 인회석, 저어콘, 자철석, 흑운모, 석류석 등이고 주로 석기를 이룬다. 중성 마그마가 지표에 분출하거나 지표 부근에 관입하여 빨리 냉각되면서 결정되었기 때문에 조암 광물의 크기는 맨눈으로 구별하기 어려울 정도로 작다.
용어 설명 출처
- 1.네이버 지식백과
- 2.두산백과
참고 문헌
- - Chough, S.K., Lee, H.J., and Yoon, S.H., 2000. Marine Geology of Korean Seas, Elsevier, New York, p. 131.
- - Hirata, N., Tokuyama, H., & Chung, T. W., 1989. An anomalously thick layering of the crust of the Yamato Basin, southeastern Sea of Japan: the final stage of back-arc spreading. Tectonophysics, 165(1-4), 303-314.
- - Kim, H. J., Park, C. H., Hong, J. K., Jou, H. T., Chung, T. W., Zhigulef, V., & Anosov, G. I., 1994. A seismic experiment in the Ulleung basin (Tsushima basin), Southwestern Japan sea (East sea of Korea). Geophysical research letters, 21(18), 1975-1978.
- - 강무희, 김진호, 공기수, 김경오, 한현철, 2006. 독도주변해역(안용복해산)의 지구물라학적 특성, 충남대학교 해양연구소 심포지움, v. 14, n. 2006, p.25-48.
- - Vogt, P. R., & Smoot, N. C., 1984. The Geisha Guyots: Multibeam bathymetry and morphometric interpretation. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 89(B13), 11085-11107.
