카메룬 화산 라인

카메룬 화산 라인 혹은 카메룬 화산대는 아프리카 대륙의 서해안과 중앙해안이 직각으로 꺾이는 지역을 가로지르는 화산대이다. 이 지질 구조는 서쪽으로 서아프리카 지괴을 따라 이어지며, 남쪽으로는 콩고 지괴을 따라 형성된 해안선을 따른다. 이러한 지형은 현재 브라질 북동부에 위치한 보르보레마 지질 구조 지역과 유사성을 보이며, 이는 약 1억 1천5백만 년 전 남아메리카가 아프리카에서 분리될 때 형성된 것으로 추정된다.

이 화산대는 중앙아프리카 단층대와 밀접한 관련이 있다. 중앙아프리카 단층대는 수단에서 카메룬 연안까지 이어지는 선형 단층 구조로, 카메룬 화산 라인의 대륙 부분과 겹친다. 특히 이 단층대는 카메룬의 푸음반 단층대에서 뚜렷하게 드러나며, 이 단층은 백악기 시대 동안 남대서양이 열리기 전과 열리는 과정에서 활동한 것으로 보인다.

카메룬 화산 라인의 서쪽에는 베누에 지구대가 자리 잡고 있다. 이 지구대는 백악기 초기, 서아프리카 지괴가 열개되면서 형성된 구조로, 일반적으로 삼방향 방사형 열개 구조에서 발전된 아울라코젠[1]으로 해석된다. 이와 달리, 나머지 두 개의 열개축은 계속 확장되면서 곤드와나 대륙이 분리되고 남아메리카가 아프리카에서 떨어져 나가는 원인이 되었다.

특히 산토니아 시기(약 8천4백만 년 전)에는 베누에 지구대가 강한 압력을 받아 습곡이 형성되었으며, 이후 현재까지는 지질학적으로 안정된 상태를 유지하고 있다. 그러나 일부 연구에서는 이 지역이 지각 운동의 영향을 다시 받을 가능성이 있으며, 1986년에 발생한 지진이 이러한 지질학적 활동의 신호일 수 있다고 분석하고 있다.

카메룬 화산 라인의 화산암 분석에 따르면, 대륙 지역과 해양 지역의 현무암질 암석이 유사한 조성을 보인다. 그러나 보다 분화된 암석에서는 차이가 나타나며, 이러한 차이가 형성 과정에서 어떤 요인이 작용했는지에 대한 논쟁이 지속되고 있다.

일부 지질학자들은 약 1억 4천만 년 전부터 이 지역 아래에서 맨틀 플룸이 존재했으며, 아프리카판이 이동하는 동안 지속적인 영향을 주었다고 주장한다. 약 6천6백만 년 전부터는 맨틀 플룸이 카메룬의 오쿠 지역 아래에 고정된 것으로 보인다.

이 가설에 따르면, 맨틀에서 비정상적으로 높은 열이 상승하면서 상부 맨틀이 녹아 지각이 상승하고 얇아지며 열개가 촉진되었다. 이 과정은 1억 4천만 년 전부터 4천 9백만 년 전까지 베누에 지구대에서 여러 차례 반복되었으며, 이후 약 3천만 년 전부터 카메룬 화산 라인이 형성되는 데 영향을 미쳤다고 본다.

그러나 맨틀 플룸 가설에 반대하는 연구자들은 카메룬 화산 라인의 형성이 맨틀 플룸과는 다른 지각 구조에서 비롯되었을 가능성이 높다고 주장한다.

이들은 선캄브리아기(약 5억 7천만 년 전 이전)에 형성된 단층대가 재활성화되면서 마그마가 분출되었을 가능성을 제기한다. 특히, 아프리카 대륙 아래의 저속 전단파 지역(LLSVP)에서 상승한 맨틀 물질이 콩고 지괴을 통과하면서 기존 단층대를 따라 마그마가 상승했고, 이것이 화산 활동을 촉진했다는 해석이 있다.

또한, 카메룬 화산 라인의 해양과 대륙 지역에서 발견되는 마그마 조성이 유사한 이유에 대해서는, 이 지역의 하부 암석권이 동일하기 때문이라는 연구가 있다. 중력 탐사 연구에 따르면, 아다마와 고원 남부 지역에서 평균 8 km 깊이에 밀도가 높은 암석층이 발견되었으며, 이는 푸음반 단층대와 평행한 구조를 이루고 있다. 이러한 암석층은 과거 단층대가 재활성화될 때 함께 형성된 화성암 관입일 가능성이 높으며, 이는 카메룬 화산 라인과 연관된 주요 지질학적 요소로 해석된다.

카메룬 화산 라인은 현재까지도 활발한 연구가 진행 중인 지질학적 현상이다. 맨틀 플룸과 단층대 재활성화, 그리고 지각 운동의 영향을 포함한 다양한 가설들이 존재하지만, 각 이론이 설명하는 범위와 근거가 다르기 때문에 명확한 결론은 내려지지 않았다.

다만, 카메룬 화산 라인의 대륙과 해양 지역에서 동일한 화산암 조성이 발견되는 점과 푸음반 단층대가 지속적으로 재활성화된다는 연구 결과는 이 지역이 단순한 맨틀 플룸의 영향만이 아니라, 복합적인 지각 운동과 연관이 있을 가능성을 시사한다.

앞으로의 연구는 보다 정밀한 지진파 분석과 중력 연구를 통해 이 지역의 지각 구조를 규명하고, 카메룬 화산 라인의 기원을 보다 명확히 밝히는 방향으로 진행될 것으로 예상된다.