화산체 특성

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.