화산

火山 / Volcano
화산은 지구 내부에서 생성된 마그마가 지표로 분출하면서 형성된 산으로, 지구 내부 활동이 지속되고 있음을 보여주는 대표적인 증거이다. 일반적인 산과 달리 정상부에 분화구를 가지고 있으며, 이 분화구는 화산의 가장 두드러진 특징 중 하나로 꼽힌다.

지구 내부에서는 특정한 조건이 형성될 경우 암석이 부분적으로 녹게 된다. 암석은 완전히 녹지 않고 일부만 용융되며, 처음에는 광물 입자 사이에 존재하다가 점차 유동성을 가지면서 마그마가 된다. 마그마는 주로 액체 상태로 존재하며 주변 암석보다 밀도가 낮아 상승하려는 성질을 가진다. 이 과정에서 마그마가 상승하면서 압력을 가해 화산성 지진이 발생할 수도 있다.

마그마가 지표로 도달하지 못하고 특정한 지하 공간에 고이게 되면 이를 마그마 굄(magma chamber)이라고 한다. 마그마 굄은 이후 추가적인 압력과 열의 변화에 따라 폭발적인 분화를 유발하거나 점진적인 용암 분출을 일으킬 수 있다. 이러한 화산 활동은 지구의 표면을 끊임없이 변화시키며, 지질학적 시간 척도에서 새로운 지형을 형성하는 중요한 역할을 한다.

화산은 지각을 구성하는 판의 운동과 밀접한 관련이 있으며, 주로 판의 경계에서 활발하게 발생한다. 그러나 일부 화산은 판 내부에서도 형성될 수 있다. 이러한 다양한 판구조적 환경에서 화산이 형성되는 방식과 특징을 살펴보면 다음과 같다.

해령은 전 지구적으로 화산 활동이 가장 활발한 지역 중 하나이다. 대표적인 예로 대서양 중앙 해령을 들 수 있으며, 이곳에서는 지각이 갈라지면서 새로운 해양 지각이 형성된다. 해령에서 분출되는 용암은 주로 현무암질 용암으로, 점성이 낮고 빠르게 퍼지면서 해저지형을 형성한다.

자세한 내용은 중앙 해령 문서 참고.

열곡대는 해령이 육지에서 발생한 형태로, 대표적인 사례로 동아프리카 지구대를 들 수 있다. 이 지역에서는 판이 서로 갈라지면서 단층과 화산이 형성되며, 시간이 지나면 해양으로 발전할 수도 있다. 열곡대에서도 화산활동이 활발하게 일어나며, 새로운 지각이 생성되는 과정이 진행된다.

자세한 내용은 열곡대 문서 참고.

섭입대에서는 해양판이 다른 판과 충돌하여 밀려들어가면서 복잡한 마그마 형성 과정을 거친다. 해양판이 맨틀 속으로 침강하면서 그 안에 포함된 물이 방출되고, 이로 인해 주변 맨틀의 녹는점이 낮아지면서 마그마가 생성된다. 섭입대에서 형성된 마그마는 가스 함량이 높고 점성이 크기 때문에 폭발적인 분출을 일으킬 가능성이 크다. 대표적인 예로 환태평양 조산대의 화산들을 들 수 있다.

자세한 내용은 섭입대 문서 참고.

열점은 판의 경계가 아닌 지역에서도 화산이 발생할 수 있는 주요 원인 중 하나이다. 하와이 제도를 형성한 열점이 대표적인 사례이며, 지구 내부에서 상승하는 고온의 맨틀 물질이 국소적으로 지각을 녹이면서 화산을 형성한다. 열점은 고정되어 있지만, 지각판이 이동하기 때문에 판 위에는 시간이 지나면서 일련의 화산들이 형성되며, 그 흔적이 남게 된다.

자세한 내용은 열점 문서 참고.

일반적으로 화산 활동은 판의 경계에서 발생하지만, 일부 화산은 판 내부에서도 형성될 수 있다. 이러한 화산은 예측하기 어려워 더욱 위험할 수 있으며, 대표적인 예로 백두산과 제주도를 들 수 있다. 특히 백두산은 그 형성 원인을 둘러싸고 다양한 가설이 존재하며, 아직도 연구가 진행 중이다. 킴벌라이트 화산 구조와 같이 매우 드문 형태의 화산도 존재하며, 이러한 화산들은 지질학적 연구에서 중요한 의미를 가진다.

스트롬볼리식 분화는 비교적 약한 폭발과 용암 분출이 번갈아 일어나는 형태이다. 화산가스가 일정한 간격으로 분출되며, 화산재와 용암 조각이 공중으로 튀어 오르는 특징이 있다. 이러한 분화는 지속적으로 발생하며, 이탈리아의 스트롬볼리 화산이 대표적인 사례이다.

자세한 내용은 스트롬볼리식 분화 문서 참고.

하와이식 분화는 점성이 낮은 현무암질 용암이 조용히 흘러내리는 형태로, 폭발적 활동이 거의 없는 것이 특징이다. 용암이 분출구에서 부드럽게 흘러나와 넓게 퍼지며, 용암호와 용암분수가 나타나기도 한다. 하와이의 킬라우에아 화산과 마우나로아 화산이 대표적인 예이다.

자세한 내용은 하와이식 분화 문서 참고.

불칸식 분화는 화산가스와 점성이 높은 마그마가 폭발적으로 분출하는 형태로, 일반적으로 화산하면 떠올리는 전형적인 유형이다. 화산재와 화산탄이 대기 중으로 높이 솟구치며, 용암이 두껍고 천천히 흐른다. 이러한 분화는 강력한 폭발을 동반하며, 일본의 사쿠라지마 화산이 대표적인 사례로 꼽힌다.

자세한 내용은 볼칸식 분화 문서 참고.

펠레식 분화는 화쇄류가 발생하는 극도로 위험한 유형으로, 매우 빠른 속도로 이동하는 고온의 화산재와 가스가 지표를 덮으며 파괴적인 영향을 미친다. 이러한 분화는 카리브해 마르티니크 섬의 펠레 화산에서 유래했으며, 1902년 분화 당시 도시를 완전히 파괴한 사례가 있다.

자세한 내용은 펠레식 분화 문서 참고.

플리니식 분화는 불칸식 분화보다 훨씬 강력한 폭발이 일어나는 형태로, 대량의 화산재와 가스가 성층권까지 치솟으며 거대한 분연주를 형성한다. 이러한 분화는 오랜 기간 동안 지속될 수 있으며, 역사적으로 베수비오 화산의 79년 분화가 대표적인 예로 기록되어 있다.

자세한 내용은 플리니식 분화 문서 참고.

초플리니식 분화는 플리니식 분화보다 훨씬 강력한 폭발력을 가진 화산 분화 유형으로, 지구상에서 가장 격렬한 화산 활동으로 분류된다. 이 유형의 분화에서는 대량의 화산재와 가스가 성층권을 넘어 중간권까지 도달하며, 거대한 분연주가 형성된다. 분출된 화산 물질의 양이 방대한 만큼 VEI 7 이상에 해당하며, 때로는 VEI 8에 도달하기도 한다.

이러한 분화는 광범위한 지역에 영향을 미치며, 기후 변화까지 초래할 수 있다. 화산재와 황산화물이 대기에 머물면서 지구의 일사량을 감소시키고, 전 세계적인 기온 하강을 유발할 수 있다. 초플리니식 분화의 대표적인 사례로는 약 74,000년 전 인도네시아에서 발생한 토바 화산의 분화가 있으며, 이는 기후 변화와 인류 생존에 큰 영향을 미친 것으로 알려져 있다.

또한, 미국의 옐로스톤 칼데라에서 발생할 가능성이 있는 대규모 분화도 초플리니식 분화로 분류될 수 있으며, 이러한 분화는 전 세계적인 자연재해를 초래할 수 있는 잠재력을 가진다.

자세한 내용은 초플리니식 분화 문서 참고.

화산 분화 시 다양한 물질이 생성되며, 이는 용암, 화산 쇄설물, 화산 가스 등으로 구분할 수 있다. 이들은 화산 지형을 형성하고, 주변 환경과 생태계에 직접적인 영향을 미친다.

용암은 마그마가 지표로 분출한 후 굳어진 물질로, 화산 활동의 가장 대표적인 생성물이다. 용암의 점성과 성분에 따라 다른 형태의 화산암이 형성된다.

화산 쇄설물은 화산 분출 시 공중으로 날아가거나 지표로 쏟아지는 고체 물질로, 크기와 성분에 따라 여러 종류로 구분된다.

화산 암석 및 분석(Lapilli & Tephra): 화산재보다 크고 화산탄보다 작은 입자로, 지름 2~64 mm 크기의 고체 물질을 의미한다. 폭발적인 분화에서 대량 발생하며, 화산 지역에 퇴적층을 형성한다.

화산에서 방출되는 기체는 화산 활동의 폭발성을 결정하는 중요한 요소이다.

이러한 물질들은 화산 분화의 유형과 강도에 따라 다양한 형태로 생성되며, 지질학적 연구뿐만 아니라 환경과 기후 변화 분석에도 중요한 자료로 활용된다.

화산 폭발 지수(Volcanic Explosivity Index, VEI)는 화산 분화의 상대적 크기와 폭발력을 정량적으로 평가하는 척도이다. 이 지수는 분출된 화산재의 부피, 기둥의 높이, 지속 시간 등을 기준으로 0에서 8까지의 단계로 구분된다. 숫자가 증가할수록 분화의 규모와 폭발성이 커지며, 지수 0은 비폭발적 용암 분출을, 지수 8은 초대형 분화를 나타낸다. VEI는 로그 척도를 사용하여 지수가 1 증가할 때마다 분출 규모가 약 10배씩 증가하는 방식으로 계산된다. 이 지수는 과거와 현재의 화산 활동을 비교하고 분석하는 데 활용되며, 특히 대규모 화산 분화가 환경과 기후에 미치는 영향을 평가하는 데 중요한 지표로 사용된다.

화산 폭발 지수(Volcanic Explosivity Index, VEI)는 화산 분화의 폭발력과 분출량을 정량적으로 평가하는 척도로, 분출된 화산 물질의 부피에 따라 0에서 8까지의 단계로 구분된다.

VEI는 로그 척도로 구성되며, 지수가 1 증가할 때마다 분출량이 약 10배씩 증가한다. 이 척도는 화산 분화의 강도를 비교하고 분석하는 데 활용되며, 특히 대규모 분화가 환경과 기후에 미치는 영향을 평가하는 데 중요한 역할을 한다.

순상 화산은 점성이 낮은 현무암질 용암이 여러 차례 반복적으로 분출하여 넓게 퍼지면서 형성된 화산체이다. 경사가 완만하고 기저면이 넓어 방패처럼 생긴 것이 특징이다. 이 유형의 화산은 용암이 멀리까지 흐르기 때문에 폭발적인 분화가 적고, 비교적 온화한 활동을 보인다. 대표적인 예로 하와이의 마우나로아와 대한민국의 한라산이 있다.

자세한 내용은 순상 화산 문서 참고.

성층 화산은 마그마가 반복적으로 분출하고 충전되면서 화산재와 안산암질 용암류가 번갈아 쌓여 형성된 화산체이다. 경사가 가파르고 원뿔형 구조를 가지며, 폭발적인 분화와 점성이 높은 용암 분출이 주기적으로 발생하는 것이 특징이다. 이 화산은 규모가 크고, 강력한 폭발로 인해 주변 지역에 큰 영향을 미칠 수 있다. 일본의 후지산, 인도네시아의 메라피 산 등이 이에 해당한다.

자세한 내용은 성층 화산 문서 참고.

복합 화산은 성층 화산과 다른 유형의 화산 지형이 결합된 복잡한 구조를 가진 화산이다. 하나의 화산체에서 여러 분화구, 용암 돔, 칼데라, 분석구 등이 혼합되어 나타나며, 분출 방식과 생성 시기에 따라 다양한 지형이 형성된다. 복합 화산은 오랜 기간에 걸쳐 여러 차례의 분출을 거치면서 변화하며, 활동성이 높은 경우가 많다. 대표적인 예로 미국의 레이니어 산과 러시아의 클류체프스카야 산이 있다.

자세한 내용은 복합 화산 문서 참고.

용암 대지는 대규모 용암 분출이 지표를 덮으면서 넓게 퍼져 형성된 지형이다. 주로 점성이 낮은 현무암질 용암이 수차례 분출하여 층을 이루며, 넓은 지역에 걸쳐 평탄한 지형을 만든다. 이러한 지형은 과거 대규모 화산 활동의 흔적으로, 대표적으로 인도의 데칸 고원과 미국의 컬럼비아 강 용암 대지가 있다.

분석구는 현무암질 마그마가 분출하면서 상대적으로 작은 규모의 화산 쇄설물이 쌓여 형성된 화산이다. 경사가 가파르고 높이가 비교적 낮으며, 분출량이 많지 않아 작고 단순한 구조를 갖는다. 대한민국 제주도의 오름들과 니라공고 산의 기생 화산인 무라라가 대표적인 분석구 화산이다.

자세한 내용은 분석구 문서 참고.

응회환과 응회구는 마그마가 물과 접촉하여 폭발적으로 반응하면서 형성된 화산 지형이다. 분석구와 비슷한 형태를 가지지만, 화산재와 수증기 폭발로 인해 만들어지는 점이 다르다. 응회환은 상대적으로 낮고 넓은 분출구를 가지며, 응회구는 이보다 가파르고 높은 원뿔형 구조를 띤다. 대표적인 예로 제주도의 성산일출봉과 수월봉, 하와이의 다이아몬드 헤드가 있다.

자세한 내용은 응회환 밎 응회구 문서 참고.

용암 돔은 점성이 높은 마그마가 천천히 분출하면서 형성되는 둥근 형태의 화산체이다. 종상 화산이라고도 불리며, 경사가 매우 가파르고 용암이 유동성이 낮아 잘 흐르지 않고 쌓이는 것이 특징이다. 이러한 화산은 분출 후에도 내부에서 가스가 축적되면 강한 폭발을 일으킬 수 있다. 대한민국 제주도의 산방산이 대표적인 용암 돔이다.

자세한 내용은 용암 돔 문서 참고.

열극 분출은 화산의 특정 분화구에서가 아니라, 지각이 갈라진 틈(열극)을 따라 용암이 분출하는 형태이다. 이 과정에서 거대한 용암 대지가 형성되며, 대량의 화산 가스가 방출되면 기후 변화와 대멸종을 초래할 수 있다. 대표적인 사례로는 시베리아 트랩과 인도의 데칸 트랩이 있다.

자세한 내용은 열극 분출 문서 참고.

칼데라는 대규모 화산 분화 후 마그마 방이 비워지면서 지표가 붕괴하여 형성된 거대한 함몰 구조이다. 이름은 스페인어로 "냄비"를 뜻하는 단어에서 유래하였으며, 칼데라 내부에는 종종 화산호가 형성되기도 한다. 이 지형은 초대형 분화 이후에도 추가적인 화산 활동이 지속될 수 있으며, 대표적인 예로 미국 옐로스톤 칼데라와 일본의 아소 칼데라가 있다.

자세한 내용은 칼데라 문서 참고.

이런현상이 보이면 미리 대피해있자.

안데스 산맥 일대에 쫙 깔렸다. 하지만 한국 언론에는 잘 뜨지 않아서 덜 유명하다.