제주도 현무암질암의 산상(産狀)

[윤선 교수]

  1930년 일본인 지질학자 原口九萬이 처음으로 제주도의 지질을 보고한 후 농업진흥공사(현 한국농어촌공사)의 1971년도 지질도(1:100,000 축척)를 거쳐 제주도의 1:50,000 축척의 지질도들과 이를 종합한 한국자원연구원(현 한국지질자원연구원)의 2000년도 제주지질도(1:250,000 축척)에 이르기까지 제주도의 현무암질암은 용암으로만 산출하는 것으로 기재되었으나, 2006년에 한국농촌공사 제주도본부(현 한국농어촌공사 제주지역본부)가 발간한 제주도의 지질(윤선 외 3인)에서 처음으로 제주도의 현무암질암은 용암과 암맥의 두 가지 산상(産狀)으로 산출한다는 사실이 보고되었읍니다.

  화성암지대에 있어서 야외지질조사의 기본사항은 화성암의 산출상태 즉 산상을 판정하는 것입니다. 산상은 화성암과 그 것이 접하고 있는 암체와의 접촉관계를 의미하며 접촉관계는 지질사건(geologic event)의 순서와 지질구조를 알려줍니다. 내가 1965년에 처음으로 제주도의 지질을 조사할 때는 제주도는 화산도이며 한라산은 용암과 화성쇄설물로 이루어진 화산이라는 단순한 선압관에 의하여 제주도의 현무암은 모두 용암이라는 생각에 빠져 지질도를 그리게 되었습니다. 그 후 1979년부터 다시 조사를 시작한 후 조사를 진행하면 할 수록 암맥이 제주도에는 없다는 데에 대하여 점점 의문을 갖게 되었습니다. 많은 분석구를 만든 활발한 화성활동이 있었던 제주도에 암맥이 전혀 없다는 사실은 납득하기 어려운 것이었습니다. 암맥의 판정이 어려웠던 것은 노두가 좋지 않았기 때문입니다. 한라산은 밀림지대라 접근하기 어렵고 500m 이하의 구릉지대는 많은 부분이 초본지대라 노두의 발달이 불량합니다. 그러던 중 1900년대 말에서 2000년대 초에 걸쳐 대규모의 도로건설 공사가 진행되어 절개지에서 산상을 판정할 수 있게 되어 암맥의 존재를 확인할 수 있었습니다. 그 중 한 곳인 제주시 무수천삼거리 지방도 1135번 입구(도면 1)의 상항을 소개하겠습니다.

                   도면 1. 제주시 무수천삼거리 지방도 1135번 입구 위치도.

  이 절개지에는 두께 30m 이상에 달하는 암설류의 대력 역암층이 분포하고 있으며(사진 1), 대력 역암층에 현무암질 암맥들이 관입하여 있습니다(사진 2).

                사진 1. 암설류의 대력 역암층, 제주시 무수천삼거리 지방도 1135번 입구 절개지. (윤선, 2000. 7. 27. 촬영.)

                   사진 2. 암설류의 대력 역암을 관입한 암맥들(황색 화살표), 제주시 무수천삼거리 지방도 1135번 입구.

                             (윤선, 2000. 7. 27. 촬영.)

  현무암이라는 암석명은 화학성분과 조직에 의하여 정해지는 것이므로 현무암은 용암(분출암)으로도, 암맥(관입암)으로도 산출할 수 있습니다. 이 지점의 현무암질 암체를 대상으로 하여 화성암의 산상이 갖는 의미를 검토하여 보고자 합니다(사진 3).

             사진 3. 화성암의 산상이 갖는 의미, 현무암질 암체의 산지는 제주시 무수천삼거리 지방도 1135번 입구 절개지.

                       (윤선, 2000. 7. 26. 촬영.)

  사진 3에서 A는 현무암질 암체(D)의 상위에 있는 대력 역암층, B는 현무암질 암체의 하위에 있는 대력 역암층이고, cr은 현무암질 암체와 A와의 접촉부입니다. 현무암질 암체가 용암인 경우와 암맥인 경우를 검토하면 다음과 같습니다.

(1) 용암인 경우

     현무암질 암체가 용암인 경우에는 cr은 부정합관계가 되며, 지질사건의 순서는 B가 퇴적된 후 D가 분출하여 B를 피복하였고

     (부정합 관계), 그 후 A가 퇴적되어 부정합으로 D를 피복하였습니다.

(2) 암맥인 경우

     현무암질 암체가 암맥인 경우에는 cr은 관입관계가 되며. B가 퇴적되고 A가 퇴적된 후 D가 관입항 것으로 됩니다.

  그러므로 지질사건의 순서에 있어서 이 두 가지 경우는 전혀 다른 내용으로 되며, 나아가서 제주도 형성사의 내용이 달라지게 됩니다. 제주도에는 무수히 많은 암맥이 관입하여 있는 것이 확인되었으며, 이 암맥들을 총괄하여 현무암질 암맥복합체(Basaltic dyke complex)라고 명명하였습니다(윤 선 외, 2006).

참고문헌

윤선, 정차연, 송시태, 현원학. 2006. 제주도의 지질, 한국농촌공사 제주도본부, 1~73, 1 지질도(1:150,000 축척).

[장두곤(77)]

글에서 (1)용암인 경우와 (2)암맥인 경우로 재차 구분하여 설명하심은 cr에서 xenolith등과 같은 결정적 증거를 찾기가 어렵기 때문에서 입니까? B와 D와 A가 차례로 정합적인 관계는 성립 할수가 없는지요, 가령 격렬한 debris flow 사이 사이에 현무암의 분출이 생기고 그 상위에 다시 debris flow가 거의 동시대적으로 쌓이는 경우 말입니다

[윤선 교수]

용암인 경우와 암맥인 경우를 구분하여 설명하고자 한 것은 cr 즉 접촉관계가 서로 다르며 따라서 지질사건 즉 층서가 다르다는 것입니다. 용암과 상하위 암체와의 접촉관계는 부정합이라고 한다는 것이 지질학자들의 약속입니다. 용암과 상하위 암체와의 접촉관계를 정합이라고 하면 안됩니다.

[장두곤(77)]

B,D,A층이 ((부정합적으로)) 상당한 시간을 갖지 아니하고,, (( "정합적"으로)) B가 퇴적되고,거의 "동시대적"으로 intrusion이 아닌 용암 D가 퇴적되고 , 또다시 짧은 시간에 A가 퇴적되어 시간적 간격이 거의 없는 경우에도 이런 접촉관계를 부정합이라 해야하는지요?

[윤선 교수]

부정합이라고 합니다. 부정합은 두 층 사이에 퇴적의 단절이 있을 경우를 말하는데, 이 경우에 시간간격의 길이도 의미가 있지만 그 시간간격에 어떤 지질사건이 있었느냐가 중요합니다. 두 지층 사이에 화산분출이 있었다는 것은 중요한 지질사건입니다. 용암과 퇴적층 사이의 관계 뿐만 아니라 상하위의 두 용암과 용암 사이의 접촉관계도 부정합이라고 합니다.

[장두곤(77)]

잘알았습니다.