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성층화산
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성층화산(成層火山, 영어 : stratovolcano)은 화산 쇄설물과 용암류 따위가 산꼭대기의 화구(火口)를 중심으로 번갈아 쌓여서 층을 이룬, 원뿔 모양의 화산으로 화산체가 크며, 세계의 큰 화산이 대부분 이에 속한다.[1]
내용[편집]
성층화산은 높고 굳은 용암하고 테프라(퇴적한 화산재) 그리고 화산재의 잦은 분출로 인해 여러 층으로 구성된 방추 모양의 화산으로, 방추화산이라고도 부른다. 성층화산은 측면이 가파르며 폭발적인 분출이 주기적으로 일어난다는 것이 특징이다. 성층화산에서 흘러내리는 용암은 점착성이 강해지려는 성향이 있어서 멀리 퍼지기 전에 굳게 된다. 이 용암을 이루는 마그마는 대부분 규장질로 이루어져 있고 많은 중간물을 가지는 규토(점착성이 덜 강한 약간의 마그마로 이루어진)를 가지기도 한다.
성층화산은 용암류와 화산재, 화산탄, 화산암괴 등의 강하 화산 쇄설물층이 여러 겹으로 쌓여서 생긴 원뿔 모양의 화산체를 말한다. 산꼭대기에는 중앙화구가 있으며, 산중턱은 급경사인 반면 산기슭은 경사가 완만하다. 중앙화구 밑의 원뿔형 화도 부분은 고온의 암석 파편이나 용암이 쌓여 있기 때문에 단단한 심지처럼 굳어져 있다. 산중턱 부분이 침식작용으로 유실되어도 화도 부분은 남아 있는 예가 있다. 스시마 열도, 캄차카 반도, 알레우트 열도, 안데스 산맥, 필리핀 제도, 인도네시아, 지중해의 화산의 대부분이 성층화산이다.[2]
성층화산은 폭발되는 물질로 이루어진 연속적 유출로 인한 반대되는 층을 이루고 있어서 복식화산이라고도 불린다. 성층화산은 가장 평범한 유형의 화산이고 부분 매체에서 묘사되는 거의 기본적인 화산의 모습이라고 봐도 무방하다.
대표적으로 필리핀의 마욘산, 일본의 후지산, 인도네시아의 스메루산이 있다.
구조[편집]
성층화산의 전형적인 모습은 원뿔 모양의, 홀로 우뚝 솟은 산 형태이다. 중앙에서 분출된 물질이 주변에 누적되면서 산 모양을 만들어간 것이다. 크기는 작게는 높이 수백 미터 정도, 크게는 수킬로미터 높이를 자랑하기도 한다. 중앙에 화구가 있다고 하지만 사실 화구 하나만 덩그러니 있는 경우보다는 여러 화구와 분석구 등이 겹쳐져 복잡한 구조를 갖게 된다. 상당히 큰 분출에 의해 화구가 함몰되면서 칼데라가 발달하기도 한다. 또한 화산이 형성되는 초기 때 적극적으로 마그마가 분출하면서 퇴적시킨 현무암질 산체가 넓고 크게 기저를 이루는 경우도 많다. 즉, 하부에는 순상 화산이 널찍하게 기반을 이루고, 그 위로 경사가 가파른 산이 올라타있는 것이다. 유명한 많은 화산들이 이런 구조를 갖고 있다. 당장 백두산도 산 아래에 넓은 현무암질 대지와 순상화산체가 있다.
성층화산은 보통 산의 정상부 혹은 그 근처에서 주기적으로 분출이 일어난다. 대부분 용암, 화산재, 부석(pumice) 내지는 화산탄이 화산 가스와 함께 뿜어져나오게 된다. 분출의 양이 아주 많은 경우는 드물며, 보통 스트롬볼리(Strombolian) 내지는 불칸(Vulcanian) 분출이 주를 이룬다. 화도에서 가스 덩이가 지표로 빠져나오면서 마그마 물질이 터뜨려져 흩어지는 것이 전형적인 스트롬볼리식이고 불칸식은 그보다는 더 화산재가 주를 이루게 된다. 그렇기 때문에 성층화산 중에서 스트롬볼리식 분출이 일어나는 경우, 산 정상이나 인근에 분석구(cinder cones)가 발달하게 된다. 이런 분출이 반복 퇴적되면서 산이 성장해나가는 것. 사람들의 편견과는 달리 성층화산도 상당히 용암을 많이 흘려보낸다. 높이가 3천 미터가 넘는 화산들도 용암류가 흔하게 퇴적된다. 당장 성층화산 모양의 교과서라고 말하는 후지 화산도 최근 분출은 주로 용암류로 구성되어 있다.
그러나 가끔, 정말 가끔 성층화산의 분출은 재앙 그 자체가 된다. 세계에서 일어난 대부분의 끔찍한 화산 재난은 성층화산이 일으킨 결과다. 성층화산은 (성분 항목에서 볼 수 있듯이) 꽤 진화한 마그마가 그 공급원인 경우가 많다. 또한 섭입대에서 성층화산이 잘 발달하기 때문에 유체의 함량도 많다. 그리고 성층화산은 마그마의 공급이 원활하지 않아 휴지기를 갖는 경우가 자주 있다. 이때 누적된 마그마의 압력과 에너지가 휴지기를 끝마치면서 터져나오게 되는데, 화산은 내부에 간직한 압력, 많은 휘발성 물질에 힘입어 격렬한 분출을 일으키게 된다. 이렇게 강력한 분출을 보통 플리니식(Plinian) 분출이라고 한다. 플리니식 분출은 작게는 국지적인 영향으로 끝나지만, 대규모 분출의 경우에는 인근 지역의 도시나 민족이 말살되거나, 멸종이 일어나거나, 전 지구 온도와 기후에 영향을 미치거나, 경제활동에 심각한 피해를 주는 등 재난을 일으킨다. 이 때문에 보통 화산을 감시하고 피해를 최소화시키려는 노력은 성층화산에 집중되고 있다.
대표적인 성층화산[편집]
- 일본의 후지산
후지산은 일본에서 가장 높은 산으로 해발고도 3,776m인 성층화산이자 활화산이다. 일본의 상징이자 일본인의 영산(靈山)으로 꼽히고, 일본 최초의 국립공원인 후지 하코네 이즈 국립공원의 일부이다.
후지산은 4층 구조다.
1천만 년 전까지 후지산이 있던 자리는 해저였다. 현재 혼슈의 야마나시현 북부(고후시 부근)가 당시에는 해안이었다. 필리핀해판이 점점 북상하자, 먼저 현 후지산의 북쪽과 동쪽에 있는 미사카 산지와 단사와 산지가 혼슈에 충돌하며 융기하였다. 그 후 100만 년 전까지 화산 군도들이 줄줄이 혼슈에 충돌해 현 후지산의 모체가 되는 선(先) 고미타케 화산과 하코네 화산[3], 아시타카 화산이 만들어졌다. 당시 이즈 반도는 혼슈와 부딪히기 직전인 섬이었다. 수십만 년 전 이즈 반도가 혼슈와 충돌했다. 그 결과 후지산은 압력을 받아 거대한 폭발을 반복해 선 고미타케 화산은 5만 년 전에 고(古) 후지 화산이 새롭게 고미타케 화산 측면에서 분화해 고미타케 화산마저 덮어버렸다. 이 무렵 하코네 화산은 하나로 합쳐져 거대한 칼데라를 생성하였고(이시노 호수), 아시타카산은 분화를 종료하였다. 하코네산도 분화를 멈춘 수천 년 전에는 신 후지 화산이 새로이 분화하여 현 후지산의 모습이 완성되었다.
2900년 전에는 고텐바 암설(지반붕괴) 사태로 고 후지 화산의 산체가 현 고텐바시까지 무너져 내렸다. 이후 3000~2000년 전까지 정상부에서 10차례 정도 분화한 이후로는 측면으로만 분화했다. 이후 헤이안 시대에 조간 대분화(864년)를 비롯하여 여러 번 분화했지만 에도 시대의 호에이 대분화(1707년)를 끝으로 현재까지는 분화가 없다.
상당한 고봉(3,776m)으로 일본 내에서는 두말할 나위 없이 최고봉이다. 아시아-환태평양 화산대에서 보면 한라산(1,947m), 백두산(2,750m)보다 훨씬 높고, 뉴질랜드 아오랑기 쿡 산(3,754m)보다는 조금 더 높으며 타이완의 위산(옥산, 3,952m)보다는 낮다.
후지산의 아래에서 일본 사가미 해곡 대지진이 발생한 원인인 사가미 해곡과 난카이 대지진의 원인인 난카이 해곡, 그리고 유라시아판과 북아메리카판의 경계인 이토이가와-시즈오카 구조선, 이렇게 세 판경계가 서로 만난다. 즉, 지질학적으로 후지산 일대는 일본 해구와 마주하는 도호쿠 동부 지방과 더불어 일본 최악의 지진 위험 지대라 해도 과언이 아니다.[3]
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- 필리핀의 마욘산
마욘산(Mayon Volcano)은 필리핀 루손섬 남동부 알바이주에 위치한 활화산으로, 높이는 해발 2,463m이며 전형적인 원추형 화산의 모습을 지니고 있다.
1616년 2월 19일 처음 폭발했다. 2010년 12월 25일 용암이 분출하면서 사람들은 대피소에서 성탄절을 보냈다. 다행히 용암 분출 규모가 작은 편이어서 인명 피해는 없었다.
마욘산은 17세기부터 21세기 초까지 400년동안 50회 정도 폭발했다. 기록에 남아 있는 가장 파괴적인 폭발은 1814년 2월 1일에 일어났다. 용암이 산에서 10km 떨어진 카구사와라는 도시를 묻어버렸고, 1,200명 이상의 사망자를 냈다. 현재 당시의 거리가 있던 자리에 교회의 종탑 밖에 남아 있지 않다. 1980년 이후에 일어난 폭발은 다음과 같다.
- 1984년 9월 분화는 첫 번째 소규모 분화로 주민들이 대피하고 몇 주 후 대폭발이 일어났지만 사상자는 나오지 않았다. 피난했던 주민들이 귀가를 원했지만, 필리핀 화산 지진 연구소(PHIVOLCS)의 레이먼드 부논빠얀과 미국 지질조사국(USGS)의 크리스 뉴홀 두 명의 화산학자가 분화는 아직 끝나지 않았다는 가능성이 있다고 피난 해제를 인정하지 않았고, 결과적으로 많은 사람들을 구했다. 이 두 사람은 1991년 피나투보산 분화에도 협력을 했다.
- 1993년에는 갑작스런 폭발에 의한 화쇄류로 70여 명의 희생자를 냈다.
- 2000년과 2006년 8월에도 폭발을 일으켰다. 2006년의 분화는 11월의 태풍 두리안과 함께 화산이류 현상이 발생하여 사망자 620명, 실종 710명, 도괴 주택 약 9000 가구의 피해를 냈다.
- 2009년 12월 14일에는 폭발로 주민에게 대피 권고가 내려졌다.
- 2013년 5월 7일에 일어난 분화는 마욘산을 등반하고 있던 관광객들이 총 20명 중 5명 (관광객 4명, 가이드 1명)가 떨어진 바위에 희생되었다.
- 2014년 9월 15일, 경계 수준을 위에서 3번째로 끌어 올려 1만 명에게 대피령이 내려졌다. 9월 17일 용암이 흘러 5만 명에게 피난 권고를 했다.
- 2018년 1월 13일 오후 4:21분 회색 증기와 재를 화산의 남서쪽 방향으로 2500m 상공까지 밀어올린 수증기 분화가 일어났다. 이 활동은 약 1시간 47분 동안 지속되었다. 필리핀 지진화산연구소는 14일 밤(현지시간) 마욘화산에 대한 경보 수위를 2단계(불안 증가)에서 3단계(위험한 폭발 경향 증가)로 높였다.[4]
- 인도네시아의 스메루산
스메루산 섬에 있는 활화산으로, 성층화산이며, 해발 3,676m이다. 자와섬 동쪽에 위치해 있다. 소규모의 분화를 매일 일으킨다. 그 때문에 사람들은 이 화산의 정상으로 올라가서 화산재 구름을 구경한다. 북쪽에는 브로모 화산이 있으며, 이 화산과 함께 활화산이다. 브로모 화산에 올라가서 보면 이 산이 잘 보인다. 폭발한 후 조금 있다가 다시 폭발한다. 마하메루산이라고도 하며, 지금도 계속 분출하고 있다.[5]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
