[5] 제주 성산일출봉 지질

[5] 제주 성산일출봉 지질

 

성산일출봉은 응회구로 하부에는 현무암이 분포한다. 신양리층은 일출봉응회구 형성과 관련되며 응회구 형성이 끝난 후에도 신양리층을 만든 퇴적작용은 진행되었다.

 

성산일출봉, 그 탄생의 비밀

 

푸른 바다사이에 우뚝 솟은 성채와 같은 모양, 봉우리 정상에 있는 거대한 사발 모양의 분화구, 그리고 그 위에서 맞이하는 일출의 장관때문에 성산일출봉은 많은 사람들의 감흥과 탄성을 자아낸다. 성산일출봉과 어우러진 경치는 아름답기 그지없지만, 일출봉의 탄생과 성장의 비밀을 알게 되면 지금까지 몰랐던 지질학적 가치와 자연의 아름다움이 일출봉에 숨어있음을 우리는 깨닫게 될것이다. 

 

 

1963년 아이슬랜드 바닷가에서 일어난 화산분출

 

제주도에 있는 수많은 오름 중에서 그 모양과 멋이 가장 두드러진 일출봉에 대해 알아보자. 일출봉은 다른 오름과는 어떤 차이가 있고 그 차이는 왜 생긴것일까? 이 의문을 풀기 위해 1963년 아이슬랜드 바닷가로 시간여행을 떠날 필요가 있을 것 같다.

 

1963년 아이슬랜드의 남쪽 바닷가 한 곳에서 바닷물이 부글거리며 끓고 용암이 분출돼서 화산섬이 만들어 지기 시작했다. 이 섬이 수면 가까이 성장하게 되자 용암 분출이 멈추고 바닷물에 뒤섞인 검은 화산재와 물방물, 그리고 하얀 수증기가 거대한 분수와 같이 하늘을 향해 치솟았다. 이렇게 몇 달 간 지속된 분출에 의해 만들어진 섬이 바로 섯시 화산이었다.

 

화산분출하면 높은 화산의 분화구에서 붉은 용암이 흘러나오고 뜨거운 화산재가 버섯구름처럼 하늘로 올라가는 모양을 떠올리던 사람들에게 바다 속에서 일어난 화산분출은 뜻밖의 일이었다. 전혀 다른 양상의 화산분출을 접한 사람들이 처음 인식하게 된 자연현상이 바로 수성화산 분출이다. 일출봉은 섯시화산과 같은 탄생의 비밀을 갖고 있다.

 

 

마그마가 물을 만났을 때

 

제주도 암석은 온도가 2000℃에 가까운 현무암질 마그마가 분출한 후 용암이 되어 흐르다가 식어서 만들어진 암석들이 대부분이다. 이렇게 뜨거운 마그마가 지표를 향해 올라오던 도중 지하수를 만나거나 바닷물이나 호숫물 또는 빙하와 같은 얼음을 만나면 어떻게 될까?

 

마그마나 용암은 급히 식고 물은 끓게 되는데 이런 냉각과 가열반응은 매우 격력하게 일어나 큰 폭발을 일으키게 된다. 물이 풍부한 지역에 마그마가 관입한 것이 바로 1963년 아이슬랜드의 섯시화산과 5000년전 일출봉을 만든 수성화산활동의 원인이다.

 

마그마나 용암이 물에 의해 급격히 냉각되며 산산이 부서져 분출한 화산재는 우리가 주변에서 흔히 보는 흑색유리와 같다. 이렇게 수성화산활동에 의해 생긴 유리질 화산재가 쌓여 만들어진 소규모 화산체를 응회구 또는 응회환이라 한다. 

제주도에 분포하는 대부분의 오름은 분석구인데 이들은 구성물질, 화산체의 크기와 형태가 응회환과 다르다.

 

 

일출봉의 다양한 구조와 지층들

 

일출봉은 섯시형 화산의 다양한 구조들과 내부구조를 잘 보여주는 세계적인 화산체이다. 그 이유는 일출봉이 형성된 후 수천년동안 바닷물이 화산재층을 깎아 침식절단면을 만들어 놓았기 때문이다. 이 단면에는 일출봉의 탄생과 성장의 비밀을 알아낼 수있는 다양한 구조들이 나타나있다.

 

일출봉에서 우리가 가장쉽게 관찰 할 수 있는 구조는 황갈색 또는 짙은 회색의 응회암층들이 무수히 쌓여 만들어진 층리이다. 화산재가 화구 근처에 겹겹이 쌓이면 사면의 경사는 점점 가파르게 되는데 이때 사면이 그대로 유지될 수 있는 경사각에는 한계가 있다.

 

물질이 쌓이다가 어느 한계점에 이르면 더이상 쌓이지 못하고 미끄러지거나 무너지게 되는데, 이러한 경사 각도를 안식각이라 한다. 자연환경에서 가장 높은 안식각을 갖고 쌓을 수 있는 자갈도 안식각이 35º인데 일출봉의 응회암 층들이 보여주는 경사는 최대 45º에 이르고 있다. 어떻게 일출봉의 화산재들은 안식각보다 훨씬 가파른 사면에 쌓일수 있었을까?

그 원인은 일출봉의 화산재들이 분출할 당시 물기를 머금고 있었기때문이다. 

 

일출봉의 화산재가 축축이 젖은 상태에서 쌓였다고는 하나 가파른 경사면에서는 불안정하다. 그래서 가파른 경사면에 쌓인 화산재층들이 가끔 무너져 화산체의 사면 아래쪽에 여러개의 층들이 기왓장을 포개 놓은 듯이 겹쳐진 양상으로 나타난다. 이런 구조는 사면에 놓여있던 응회층이 미끄러져 내려와 겹쳐지고, 다시 그 아래 부분이 미끄러져 내려 겹치는 현상이 반복적으로 발생할 때 형성되며, 응회층이 한덩어리로 사면을 따라 미끄러질 수 있을 정도로 화산재가 충분한 끈기를 갖고 있어야 가능하다.