오스트랄-길버트-마샬 제도 해저 산열에서 넘어옴
세계의 열점 지역 | ||||||||||||||||
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1. 개요[편집]
2. 지질[편집]
남태평양 지역의 화산 활동은 거대한 지각융기 현상과 연관이 있으며, 이를 남태평양 초융기라고 한다. 맥도널드 열점은 맨틀 내부 약 1,200km 깊이에서 시작된 저속도 이상 지역에서 올라오는 맨틀 상승류와 관련된 것으로 추정되며, 피트케언과 이스터 열점과도 깊은 맨틀 저속층을 통해 연결될 가능성이 있다.
오스트랄 군도와 쿡 제도의 여러 화산섬들은 맥도널드 열점으로 인해 형성되었을 가능성이 있지만, 나이 측정 결과 복잡한 분포를 보이며, 단일한 나이 경향성을 나타내지 않는다. 이는 맥도널드 외에도 아라고 열점과 같은 다른 열점의 영향이나, 맥도널드 열점이 지각판 균열과 상호작용하여 생성된 복합적 화산 활동 때문일 수 있다.
특히 헬륨의 동위원소 분석을 통해 맥도널드 열점의 마그마가 깊은 맨틀에서 유래한 것으로 밝혀졌으며, 이는 열점 기원의 중요한 증거로 평가된다.
맥도널드 열점의 활동 기간은 약 7,000만 년 이상일 것으로 추정되며, 맥도널드 해산뿐 아니라 마로티리, 라파, 라이바바에, 제트이피 칠번 해저산, 마셜 제도 일부, 피닉스 제도, 토켈라우, 길버트 제도, 북부 마셜 제도와 같은 넓은 지역의 해저 화산 지형을 형성한 것으로 보인다. 이들 화산의 나이와 지질학적 특성은 맥도널드 열점 외에 다른 열점이나 지각판의 균열과의 복잡한 상호작용을 통해 형성된 경우도 많다.
특히 마로티리, 라파, 라이바바에, 응가테마토 등 일부 지역의 오래된 화산들은 맥도널드 열점이 아닌 다른 별도의 화산 활동 사건에서 기원했거나, 지각판 균열과의 상호작용으로 인해 발생한 것으로 보인다. 마셜 제도의 일부 해저산들도 맥도널드 열점의 활동과 관련이 있을 가능성이 있지만, 정확한 연결은 지각판의 이동 경로에 대한 불확실성 때문에 여전히 연구 중이다.
결론적으로 맥도널드 열점은 남태평양의 넓은 지역에서 장기간 화산 활동을 지속하며 주변 여러 화산군의 형성에 큰 영향을 미친 중요한 지질학적 열점으로 평가된다.
오스트랄 군도와 쿡 제도의 여러 화산섬들은 맥도널드 열점으로 인해 형성되었을 가능성이 있지만, 나이 측정 결과 복잡한 분포를 보이며, 단일한 나이 경향성을 나타내지 않는다. 이는 맥도널드 외에도 아라고 열점과 같은 다른 열점의 영향이나, 맥도널드 열점이 지각판 균열과 상호작용하여 생성된 복합적 화산 활동 때문일 수 있다.
특히 헬륨의 동위원소 분석을 통해 맥도널드 열점의 마그마가 깊은 맨틀에서 유래한 것으로 밝혀졌으며, 이는 열점 기원의 중요한 증거로 평가된다.
맥도널드 열점의 활동 기간은 약 7,000만 년 이상일 것으로 추정되며, 맥도널드 해산뿐 아니라 마로티리, 라파, 라이바바에, 제트이피 칠번 해저산, 마셜 제도 일부, 피닉스 제도, 토켈라우, 길버트 제도, 북부 마셜 제도와 같은 넓은 지역의 해저 화산 지형을 형성한 것으로 보인다. 이들 화산의 나이와 지질학적 특성은 맥도널드 열점 외에 다른 열점이나 지각판의 균열과의 복잡한 상호작용을 통해 형성된 경우도 많다.
특히 마로티리, 라파, 라이바바에, 응가테마토 등 일부 지역의 오래된 화산들은 맥도널드 열점이 아닌 다른 별도의 화산 활동 사건에서 기원했거나, 지각판 균열과의 상호작용으로 인해 발생한 것으로 보인다. 마셜 제도의 일부 해저산들도 맥도널드 열점의 활동과 관련이 있을 가능성이 있지만, 정확한 연결은 지각판의 이동 경로에 대한 불확실성 때문에 여전히 연구 중이다.
결론적으로 맥도널드 열점은 남태평양의 넓은 지역에서 장기간 화산 활동을 지속하며 주변 여러 화산군의 형성에 큰 영향을 미친 중요한 지질학적 열점으로 평가된다.
2.1. 오스트랄 제도와 쿡 제도 인근의 지질학[편집]
오스트랄 제도와 쿡 제도는 태평양판이 남동쪽 방향으로 이동함에 따라 형성된 것으로 보이며, 그 중심에는 현재 활동 중인 맥도널드 열점이 있는 것으로 알려져 있다. 이 열점은 태평양판이 약 10cm에서 11cm의 속도로 이동하면서 해양지각 하부를 통과한 경로를 따라 일련의 화산을 형성하였다.
그리고 오스트랄 제도는 맥도널드 해산까지 이어지는 500m에서 300m 높이의 해저 융기 위에 형성되어 있으며, 이 융기는 현재도 맨틀 기원의 물질 상승에 의해 유지되고 있는 것으로 보인다. 이 제도에 속한 여러 섬들은 남동쪽으로 갈수록 풍화 및 침식이 덜 진행된 모습을 보이는데, 이는 화산 활동이 진행된 시기 차이에 의한 것으로 해석된다. 다만, 마로티리처럼 산호초로 둘러싸이지 않은 섬의 경우에는 파랑의 영향을 그대로 받아 침식이 매우 심하게 나타나며 예외적인 양상을 보인다.
이 화산들은 전형적인 열점 화산 분포 형태를 따르고 있으나, 해역 내에는 훨씬 더 오래된 것으로 추정되는 평정 해산들도 분포한다. 이들 해산 중 일부에서는 2차 화산 활동의 흔적이 관찰되며, 이는 지각의 특정 이상 영역이 시간 간격을 두고 재활성화되면서 다시 화산 활동을 유발했을 가능성을 제기한다. 이러한 재활성화는 단일 열점보다는 복합적인 맨틀 기원 작용 또는 해양지각의 구조적 특이점과 관련되었을 수 있다.
한편, 쿡 제도와 오스트랄 제도에 속한 화산들의 연대를 측정한 결과, 맥도널드 해산으로부터 멀어질수록 화산의 연대가 단순히 오래되지 않는다는 점이 밝혀졌다. 이는 기존 열점 이론에서 제시하는 선형적 연대 증가와는 상반되는 결과이며, 두 개의 독립적인 화산 정렬이 존재한다는 해석을 가능하게 한다. 예를 들어, 아티우와 아이투타키는 라로통가의 지각 성장에 따른 장거리 영향으로 비교적 젊은 시기를 나타내지만, 라로통가 자체는 맥도널드 열점의 경로를 따른다면 훨씬 이전에 형성되었어야 하며, 실제로는 약 1,800만 년에서 1,900만 년가량 차이가 난다.
추가적으로, 루루투와 같은 일부 화산에서 나타나는 젊은 연대는 아라고 열점이라는 또 다른 독립적인 맨틀 기원 작용으로 설명되고 있으며, 투부아이와 라이바바에에서 채취된 암석 시료 역시 맥도널드 열점의 활동 시기와 맞지 않는 오래된 연대를 보여준다. 이와 같은 지질학적 증거는 맥도널드 외에도 파운데이션 열점 등 복수의 열점이 남태평양 화산대의 형성에 영향을 미쳤음을 시사한다.
뿐만 아니라, 여러 화산 구조물 사이에서 화산암의 조성 차이가 크다는 점도 단일 열점 기원설에 의문을 제기하는 요인이다. 화산암 내의 주요 성분 비율이 매우 다양하게 나타나며, 이는 단일한 마그마 기원보다는 서로 다른 화성 작용이 존재했음을 보여준다. 또한, 일부 쿡 제도 섬들은 맥도널드 열점의 경로상에 존재하지 않음에도 불구하고 화산활동의 흔적을 보이기 때문에, 이러한 불일치는 복수의 열점이 동시에 혹은 순차적으로 영향을 미쳤을 가능성을 높인다. 혹은 이미 멈춘 화산계가 인근을 지나던 또 다른 열점의 열적 영향으로 재활성화되었을 가능성도 제기된다.
화산 활동의 맨틀 기원 여부는 화산가스 내 헬륨 동위원소 비율을 통해 확인할 수 있다. 맥도널드 열점에서 채취한 헬륨 가스 샘플에서는 헬륨-3과 헬륨-4의 비율이 지각에서 유래한 일반적인 비율보다 훨씬 높은 수치를 보여주었으며, 이는 해당 마그마가 지각이 아닌 깊은 맨틀에서 기원했음을 강하게 시사한다. 이러한 동위원소 비율은 지구 초기의 헬륨 성분을 다량 함유한 맨틀 내부의 원시 영역에서 비롯된 것으로 해석되며, 얕은 지각의 용융 작용이 아닌 깊은 맨틀 기원의 열점 활동이라는 가설을 뒷받침한다.
끝으로, 지진파 단층화 영상 분석을 통해 맥도널드 열점 하부에 고해상도의 맨틀 기둥, 즉 맨틀 기원 열점 기둥이 존재함이 밝혀졌으며, 이는 열점 기원의 화산 활동 이론에 대한 지질학적 증거로 활용되고 있다. 이러한 구조는 맨틀 내에서 상승하는 고온의 물질 흐름을 반영하며, 해당 열점이 독립된 구조적 기원을 가짐을 시사한다.
결론적으로 오스트랄 제도와 쿡 제도의 화산 활동은 단일 열점 이론만으로는 완전히 설명될 수 없으며, 맥도널드 열점과 아라고 열점, 파운데이션 열점 등의 복수 열점의 작용과 함께 해양지각의 재활성화, 구조적 이상, 그리고 화산암 조성의 다양성 등을 고려한 복합적인 지질 해석이 요구된다.
그리고 오스트랄 제도는 맥도널드 해산까지 이어지는 500m에서 300m 높이의 해저 융기 위에 형성되어 있으며, 이 융기는 현재도 맨틀 기원의 물질 상승에 의해 유지되고 있는 것으로 보인다. 이 제도에 속한 여러 섬들은 남동쪽으로 갈수록 풍화 및 침식이 덜 진행된 모습을 보이는데, 이는 화산 활동이 진행된 시기 차이에 의한 것으로 해석된다. 다만, 마로티리처럼 산호초로 둘러싸이지 않은 섬의 경우에는 파랑의 영향을 그대로 받아 침식이 매우 심하게 나타나며 예외적인 양상을 보인다.
이 화산들은 전형적인 열점 화산 분포 형태를 따르고 있으나, 해역 내에는 훨씬 더 오래된 것으로 추정되는 평정 해산들도 분포한다. 이들 해산 중 일부에서는 2차 화산 활동의 흔적이 관찰되며, 이는 지각의 특정 이상 영역이 시간 간격을 두고 재활성화되면서 다시 화산 활동을 유발했을 가능성을 제기한다. 이러한 재활성화는 단일 열점보다는 복합적인 맨틀 기원 작용 또는 해양지각의 구조적 특이점과 관련되었을 수 있다.
한편, 쿡 제도와 오스트랄 제도에 속한 화산들의 연대를 측정한 결과, 맥도널드 해산으로부터 멀어질수록 화산의 연대가 단순히 오래되지 않는다는 점이 밝혀졌다. 이는 기존 열점 이론에서 제시하는 선형적 연대 증가와는 상반되는 결과이며, 두 개의 독립적인 화산 정렬이 존재한다는 해석을 가능하게 한다. 예를 들어, 아티우와 아이투타키는 라로통가의 지각 성장에 따른 장거리 영향으로 비교적 젊은 시기를 나타내지만, 라로통가 자체는 맥도널드 열점의 경로를 따른다면 훨씬 이전에 형성되었어야 하며, 실제로는 약 1,800만 년에서 1,900만 년가량 차이가 난다.
추가적으로, 루루투와 같은 일부 화산에서 나타나는 젊은 연대는 아라고 열점이라는 또 다른 독립적인 맨틀 기원 작용으로 설명되고 있으며, 투부아이와 라이바바에에서 채취된 암석 시료 역시 맥도널드 열점의 활동 시기와 맞지 않는 오래된 연대를 보여준다. 이와 같은 지질학적 증거는 맥도널드 외에도 파운데이션 열점 등 복수의 열점이 남태평양 화산대의 형성에 영향을 미쳤음을 시사한다.
뿐만 아니라, 여러 화산 구조물 사이에서 화산암의 조성 차이가 크다는 점도 단일 열점 기원설에 의문을 제기하는 요인이다. 화산암 내의 주요 성분 비율이 매우 다양하게 나타나며, 이는 단일한 마그마 기원보다는 서로 다른 화성 작용이 존재했음을 보여준다. 또한, 일부 쿡 제도 섬들은 맥도널드 열점의 경로상에 존재하지 않음에도 불구하고 화산활동의 흔적을 보이기 때문에, 이러한 불일치는 복수의 열점이 동시에 혹은 순차적으로 영향을 미쳤을 가능성을 높인다. 혹은 이미 멈춘 화산계가 인근을 지나던 또 다른 열점의 열적 영향으로 재활성화되었을 가능성도 제기된다.
화산 활동의 맨틀 기원 여부는 화산가스 내 헬륨 동위원소 비율을 통해 확인할 수 있다. 맥도널드 열점에서 채취한 헬륨 가스 샘플에서는 헬륨-3과 헬륨-4의 비율이 지각에서 유래한 일반적인 비율보다 훨씬 높은 수치를 보여주었으며, 이는 해당 마그마가 지각이 아닌 깊은 맨틀에서 기원했음을 강하게 시사한다. 이러한 동위원소 비율은 지구 초기의 헬륨 성분을 다량 함유한 맨틀 내부의 원시 영역에서 비롯된 것으로 해석되며, 얕은 지각의 용융 작용이 아닌 깊은 맨틀 기원의 열점 활동이라는 가설을 뒷받침한다.
끝으로, 지진파 단층화 영상 분석을 통해 맥도널드 열점 하부에 고해상도의 맨틀 기둥, 즉 맨틀 기원 열점 기둥이 존재함이 밝혀졌으며, 이는 열점 기원의 화산 활동 이론에 대한 지질학적 증거로 활용되고 있다. 이러한 구조는 맨틀 내에서 상승하는 고온의 물질 흐름을 반영하며, 해당 열점이 독립된 구조적 기원을 가짐을 시사한다.
결론적으로 오스트랄 제도와 쿡 제도의 화산 활동은 단일 열점 이론만으로는 완전히 설명될 수 없으며, 맥도널드 열점과 아라고 열점, 파운데이션 열점 등의 복수 열점의 작용과 함께 해양지각의 재활성화, 구조적 이상, 그리고 화산암 조성의 다양성 등을 고려한 복합적인 지질 해석이 요구된다.