크로제 열점

크로제 열점은 남인도양의 크로제 제도 아래에 위치한 열점으로, 지구 내부 깊은 곳에서 올라온 뜨거운 맨틀 물질이 이 지역의 화산 활동을 일으킨 것으로 보인다. 크로제 제도는 현재 프랑스령 남방 및 남극 지역에 속하며, 주로 포세션 섬, 이스트 섬, 펭귄 섬 등을 포함한다. 크로제 열점이 형성한 크로제 고원은 약 5400만 년 전에 생겨났지만, 이 지역에서 실제 화산 활동이 활발했던 시기는 약 900만 년 전부터 시작된 것으로 추정된다. 하지만 현재는 비교적 조용한 상태이며, 일부 과학자들은 이 열점을 일반적인 강한 열점이 아니라 비교적 활동이 약한 미소 열점(micro-hotspot)으로 분류하기도 한다.

연구자들은 크로제 열점에서 분출된 용암을 분석하여, 이 열점이 단일한 맨틀 근원에서 나온 것이 아니라 서로 다른 세 가지 맨틀 물질이 섞여 만들어졌다는 사실을 밝혀냈다. 첫 번째는 "FOZO"라고 불리는 성분으로, 주로 펭귄 섬에서 발견된 용암에서 확인된다. 두 번째는 "East-Possession"이라는 성분으로, 포세션 섬과 이스트 섬에서 발견되며, 인도양에 위치한 레위니옹 섬과 모리셔스 섬의 화산과 비슷한 특징을 보인다. 세 번째는 "고갈된 해령 맨틀(DMM, Depleted MORB Mantle)" 성분이 소량 섞여 있다.

고갈된 해령 맨틀(DMM)[1] 은 해령에서 생성되는 해양저 현무암의 근원이 되는 맨틀 물질이다. 이 맨틀은 과거에 여러 차례 마그마를 생성하면서 일부 중요한 원소가 빠져나간 상태이며, 새로운 마그마를 만들 수 있는 성분이 적어진 특징이 있다. 크로제 열점 연구에서 DMM이 발견된 것은 크로제 열점의 맨틀이 완전히 새로운 것이 아니라, 해령을 따라 존재하는 기존 맨틀과 일부 섞였을 가능성을 보여준다.

크로제 열점의 화산암을 분석한 결과, 이곳에서 생성된 용암은 알칼리 성분이 포함된 화산암 계열에 속하며, 일부는 감람석과 휘석이라는 광물이 풍부한 맨틀에서 녹아 나왔음을 보여준다. 특히 연구자들은 크로제 열점의 용암이 감람석이 많은 페리도타이트라는 맨틀 암석에서 비롯되었다고 보고 있다. 일부 연구에서는 휘석이 많은 맨틀에서 형성되었을 가능성도 제기되었지만, 희토류 원소 분석 결과 석류석의 영향이 거의 없는 것으로 나타나 페리도타이트가 주된 근원일 가능성이 높다. 또한, 이곳의 마그마는 전체 맨틀의 약 4%만이 녹아 형성된 것으로 추정된다.

현재 크로제 열점은 거의 활동하지 않는 것으로 보이며, 마지막 주요 화산활동은 약 900만 년 전으로 추정된다. 하지만 연구자들은 크로제 열점이 여전히 지구 내부에서 미묘한 영향을 미칠 가능성이 있다고 보고 있다. 특히 크로제 열점의 맨틀 물질이 남서 인도양 중앙 해령의 특정 구간과 혼합되었을 가능성이 있으며, 이는 해령에서 새롭게 생성되는 해저 지각에 영향을 미쳤을 수 있다.

과학자들은 크로제 열점이 형성한 용암의 화학적 성질이 다소 모순적인 특징을 보인다는 점에 주목하고 있다. 한편으로는 휘석질 맨틀에서 생성된 것처럼 보이지만, 다른 한편으로는 감람석이 풍부한 페리도타이트에서 온 것으로 해석된다. 이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 크로제 열점의 용암이 형성되는 과정에서 탄산염이 포함된 마그마가 역할을 했을 가능성을 검토하고 있다. 탄산염이 포함된 용융 과정이 있다면, 맨틀 내 특정 광물의 녹는 방식이 변할 수 있기 때문이다.

크로제 열점에 대한 연구는 여전히 진행 중이며, 특히 이 열점이 남서 인도양 중앙 해령과 어떤 방식으로 상호작용했는지를 밝히는 것이 주요 과제이다.