한라산 영실 조면암, 화산암 연대측정 참조물질 활용 전망

논문, 국제학술지 '지질표준 및 지질분석 연구’ 게재 승인

한라산 영실에 분포돼 있는 조면암이 화산암 연대측정 참조물질로 인정될 전망이다.

▲한라산 영실.ⓒ제주도 세계유산본부

제주도 세계유산본부는 영실 조면암이 화산암 연대측정 참조물질로 활용할 만한 가치가 있어 제안한 논문이 국제학술지 ‘지질표준 및 지질분석 연구’에 게재 승인됐다고 17일 밝혔다.

한라산 연구부 안웅산 박사에 따르면 한라산 영실 약 해발 1200고지에서 1700고지 부근에 분포돼 있는 영실 조면암은 약 8만 2천년(±6000년) 전에 마그마 형태로 형성됐다가 이후 약 6만년 2천년 전 화산 활동과 함께 분출돼 길게는 직경 약 900m 짧게는 약 700m 가량 형성된 것으로 추정된다.

또한 최근 한라산에 대한 조사를 실시한 결과 이곳에서 조사된 저어콘이 균질하고 다른 여러 화산 활동에 비교적 영향을 받지 않은 것으로 분석돼 국제 기준 물질로 쓰기에 적절하다고 학회지에 보고한 상황이다.

이번 연구는 세계유산본부가 문화재청의 지원을 받아 2016~2019년 4개년에 걸쳐 추진한 ‘한라산천연보호구역 기초학술조사’의 일환으로 호주 커틴대학의 루비 마르스덴(Ruby C. Marsden) 마틴 다니식(Martin Danisik) 박사 등과 공동으로 진행했다.

한편 지질학적 시간 측정에는 다양한 연대분석법이 활용되고 있다. 특히 전 세계적 지질역사의 층서 비교에 있어 여러 기관에서 분석한 연대결과의 정확성과 신뢰도를 비교하기 위해서는 기준 물질(참조물질)이 반드시 필요하다.

논문에서는 제주도 한라산 남서쪽 영실 조면암에서 분리한 ‘저어콘(Zircon)’이라는 광물을 화산암 연대측정법 중 하나인 U-Th 비평형연대측정법의 기준 물질(참조물질)로 제안했다.

▲영실 조면암에서 분리한 저어콘(Zircon).ⓒ제주도 세계유산본부

신생대 제4기 플라이스토세의 저어콘 광물이 참조물질로 제안된 것은 전 세계에서 처음이다. 아울러 지질학적 참조물질은 서로 다른 기관에서 분석해도 동일한 결과가 나와야 한다. 영실 조면암에서 분리한 저어콘을 서로 다른 4개의 기관에서 분석한 결과 8만 2천년(±6000년)의 동일한 연대결과를 얻었다.

연구팀은 분석결과를 바탕으로 참조물질로 저어콘을 활용할 것을 제안한 것으로, 한반도 내에서 발견된 저어콘 광물이 참조물질로 제안된 것은 이번이 처음이다.

세계유산본부는 참조물질로 제안된 한라산 영실 조면암이 향후 울릉도 백두산 등 한반도 화산활동 연구뿐만 아니라 국외의 많은 화산활동 연구에도 활용될 것으로 기대하고 있다.

지질학적으로 화산암 내 저어콘의 결정화 시기는 비교적 지하 천부에 생기는 마그마방의 형성시기를 알려준다. 이 때문에 지하 마그마방의 형성과 이후 화산분출 사이의 시간 간격을 측정할 수 있어 과거 화산활동의 분출 패턴분석과 미래 화산활동 예측에 활용될 수 있다.

공동연구를 추진한 한라산연구부 안웅산 박사는 “이번 연구결과를 토대로 한국기초과학지원연구원과의 공동연구를 통해 제주도를 포함한 한반도 화산활동 시기를 밝히는 연구를 추진할 계획”이라고 말했다.

한라산연구부는 이외에도 제주도 화산활동 연구를 위해 여러 연구기관과 다학제적 연구를 추진하고 있다. 또한 서울대 고려대 부경대 등 대학 연구진과 제주도 한라산 천부 마그마 구조 연구(2020~2022) 한국지질자원연구원과 화산연구 테스트베드 구축을 위한 한라산 공동연구(2021~2025) 등을 추진하고 있다.

신창훈 한라산연구부장은 “제주도 한라산 고지대는 약 20만 년 전부터 2천년 전까지 주기적으로 분출한 화산 활동의 기록을 가진 최적의 화산 연구지”라며 “국내·외 연구진들과의 다양한 연구를 통해 미래 화산활동을 예측할 수 있는 실질적 연구를 추진해 나가겠다”고 말했다.