[11] 제주 지질 산방산과 용머리

[11] 제주 지질 산방산과 용머리

 

용머리는 응회암으로 구성되어 있고, 층의 발달 양상으로 보아 응회환에 해당한다. 산방산은 조면암으로 구성되어 있으며 형성 초기에 분출로 인해 만들어진 화산쇄설층이 있다. 이 화산쇄설층은 용머리 응회환을 덮고 있다. 광해악현무암이 최후기에 분출하였다.

 

산방산과 용머리

 

산방산과 용머리 지역은 망망대해를 표류하던 네덜란드 사람 하멜이 처음 발을 디딘곳으로 유명하다. 산방산은 평탄한 지형을 이루고 잇는 제주도 서남쪽 400m 높이로 솟아있는데, 수성화산활동에 의해 형성된 용머리와 연결되어 아름다운 경관을 연출하고 있다. 검은색 돌만 보다가 하얀색의 거대한 종 모양의 산방산을 보게 되어 신비함이 더하다. 이런 종 모양의 거대한 화산암체를 용암돔이라고 한다. 

 

돔은 용암이 지표로 흘러나와 형성되거나 지하에서 계속 공급된 용암에 의해 만들어진다. 산방산은 용암이 지표에 흘러나와 형성된 돔상의 암석으로 우리나라에서는 산방산에서만 볼수있는 대표적인 암석이다. 용암이 분출하여 돔을 만들때는 화구 주변에서 소규모의 화산폭발이 일어나거나 돔이 붕괴하여 폭발이 일어나는데, 이러한 분출은 가끔 인간이 예측하지 못하는 강력한 화산폭발을 일으켜 막대한 피해를 주기도 한다.

 

산방산에서 이러한 화산 분출에 의해 만들어진 화산쇄설물이 용머리 응회암을 덮고 있다. 이를 통해 용머리 응회암이 만들어진 후에 산방산을 만든 화산활동이 일어난 것을 알 수있다.

 

산방산은 아름답고 웅장한 자태로 많은 사람이 찾는 관광지로 유명하지만 화산활동을 연구하는 지질학자에게는 돔이 형성되는 과정에서 생긴 화산쇄설물까지 볼 수 있다는 점에서 특별한 의미를 갖는다.

 

 

산방산과 용머리에서 볼수있는 구조와 지층들

 

용머리는 바닷물이 응회환의 화산재층을 깎아 내어 분화구의 중심 부분이 절벽으로 남아있다. 이 절벽 단면에 나타난 지질구조와 내부구조를 관찰함으로써 용머리응회환 형성의 다양한 비밀을 알아낼수있다.

 

용머리에서 쉽게 관찰할수있는 구조는 수성화산활동에 의해 응회물질이 쌓여만들어진 층리이다. 해안절벽을 따라, 평행층리, 파동형층리, 거대연흔, 미끄러짐구조, 퇴적동시성 단층 등의 여러 퇴적구조들이 형성되어 있다. 평행층리, 파동형 층리, 거대연흔 등은 빠른 속도의 화쇄난류에 의해 만들어지는 대표적인 퇴적구조들이다.

 

산방산에서 지름이 2m 정도인 주상절리가 50여m 높이로 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 용암에 의해 돔이 형성되면 부채꼴 모양으로 절리가 만들어지는데, 산방산에서 수직의 주상절리만 남아있는 것으로 보아 많은 부분이 침식되었음을 알수 있다. 돔이 형성되는 기간 중에 화산폭발이 일어나 화산분출물이 산방산 주변에 쌓였는데, 산방산에서 화순으로 가는 고객길에 용머리 응회암을 덮고 있는 화산쇄설층이 바로 그것이다.

 

 

 

산방산과 용머리응회암의 형성과정

 

제주도 화산활동은 언제 시작하였고 제주도가 만들어지지 전의 모습은 어떤 모습일까?

 

제주도에 있는 화산암은 모두 제거한다면 원래 모습이 드러나지 않을까? 제주도에 분포한 화산암을 모두 제거하면 해수면 하뷰부100m지점부터 200m 두께로 분포해 있는 굳지 않은 퇴적층이 나타나게 된다. 제주도는 약 170만년전부터 만들어지기 시작했는데, 이 시기에는 퇴적층만 제주도에 분포해 있었다. 이 퇴적층을 뚫고 올라온 마그마는 퇴적층에 들어있는 물과 접촉하여 수성화산분출부터 시작했을 것이다. 용머리 응회환은 이 시기에 발생한 수성화산분출에 의해 만들어졌다.

 

수십 m 에서 100m 가 넘는 화산쇄설물이 쌓여 응회환이 만들어지면, 그 밑의 굳지않은 퇴적층이 불안정해져 붕괴하게 하고, 붕괴한 물질들이 종종 화구를 막게 된다. 굳은 암석에 화도가 형성되어 있으면 같은 장소에서 화구 분출이 계속 일어나지만, 두껍고 굳지 않은 퇴적층에서는 화도가 다른 곳으로 쉽게 이동하여 분출이 일어나게 된다. 용머리응회환에서 갑자기 지층의 자세가 변하는 현상을 볼수있는데, 이러한 지층의 변화를 추적해 보면 화도 이동이 3번 있었던 것으로 나타난다. 용머리 응회환은 고결되지 않은 퇴적층과 같이 연약한 지반 위에서 수성화산활동이 일어날때 화산분출 도중 화도가 이동하며 분출이 일어날수있음을 알려주는 중요한 화산체이다.

 

산방산은 용머리응회환이 형성된 후에 화산폭발을 하면서 화산분출물을 돔 주변에 쌓았다. 돔데는 부채꼴 모양으로 방사상의 주상절리가 생기는데, 돔의 가장자리는 침식으로 깎여나가고 현재는 수직의 주상절리가 형성되어 있는 돔의 중앙부분만 남았다.