Geology and Volcanic Activities of Wollabong-Gunsan, the Oldest Twin Volcanoes in Jeju Island

고기원; 박준범; 고창성; 전용문; 문덕철; 문수형; 임재영

doi:10.14770/jgsk.2021.57.2.141

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자료유형: 학술저널

저자정보: 고기원 (제주개발공사) 박준범 (미육군극동공병단) 고창성 (제주대학교) 전용문 (제주특별자치도) 문덕철 (제주개발공사) 문수형 (제주개발공사) 임재영 (제주대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제57권 제2호

발행연도: 2021.4

수록면: 141 - 164 (24page)

DOI: 10.14770/jgsk.2021.57.2.141

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우리는 월라봉-군산 화산체가 제주도에서 지표에 노출된 화산체 중 최고기 쌍둥이 화산체임을 보고한다. 제주도 남서부에 위치한 월라봉-군산 화산체에 대한 야외지질조사, 용암류에 대한 암석기재, 암석화학 분석 및 Ar-Ar 연대 측정, 주변 시추 주상도의 재해석을 바탕으로 구성지질과 화산층서를 밝히고, 화산활동 시기와 과정을 재구성하였다. 월라봉-군산 화산체는 하위에서 상위로 감에 따라 하부화산쇄설층-I(LVD-I), 알칼리현무암-I(AB-I), 하부화산쇄설층-II(LVD-II), 현무암질조면안산암-I(BTA-I), 현무암질조면안산암-II(BTA-II), 상부 화산쇄설층-집괴암 및 분석(UVD-Ag & Sc), 알칼리현무암-II(AB-II), 재동화산쇄설층(RVD)으로 구성되며, 월라봉 서쪽과 북서쪽에서는 조면현무암(TB; 반상장석현무암류)과 접한다. 또한, 지금까지 시추코어에서만 서귀포층에 협재하고 있음이 확인되었던 고기의 현무암질 용암류가 박수기정 일대에 노두(AB-I)로 존재하고 있음을 최초로 보고하며, 917.7±23.2 ka ~ 915.6±11.5 ka의 Ar-Ar 연대를 지닌다. 월라봉-군산 화산체는 약 92만년 전에서 83만 년 전 동안 현무암질 마그마의 증기마그마 분화를 시작으로 현무암질 조면안산암-조면안산암 조성의 용암류를 분출한 마그마성 분화가 종료되면서 쌍둥이 화산체가 만들어졌다. 약 30만 년의 휴지기 이후 약 53만 년 전 군산 화산체에서의 재활성된 화산활동으로 마그마성 분화(스트롬볼리안)에 뒤 이어 분출한 AB-II가 월라봉-군산 사이의 골짜기를 따라 대평리 남쪽으로 흘러 현재의 해안지형이 완성되었다. 이후, 월라봉-군산 화산체의 침식기가 이어지던 약 12~11만 년 전, 인근의 다른 화산체로부터 분출한 조면현무암 조성의 아아 용암류(TB)가 월라봉-군산 화산체 서쪽 측면을 따라 흘렀으며, 경계면을 따라 창고천이 형성되었다. 월라봉-군산 화산체의 기저부를 이루는 하부화산쇄설층은 용머리 응회환을 이루는 화산쇄설층과 함께 서귀포층에 대비되며, 월라봉·군산-용머리·산방산-가파도는 약 100만 년 전부터 80만 년 전까지의 화산활동 기록을 육상에서 관찰할 수 있는 고기 화산지대임을 제시한다. 또한, 군산은 서기 1007년(고려 목종 10년) 분화기록과는 무관함을 밝힌다.

We report Wollabong-Gusan volcanoes as the oldest twin volcanoes among the exposed volcanoes in Jeju Island. We studied geology and stratigraphy, and reconstructed eruptive histories of Wollabong-Gunsan volcanoes, located in the southwestern part of Jeju Island, on the basis of field investigation, petrography, analyses of rock compositions and Ar-Ar age dating of lavas, and reinterpretation of existing borehole logs from surrounding boreholes. Wollabong-Gunsan volcanoes are composed of Lower Volcaniclastic Deposit-I (LVD-I), Alkali Basalt-I (AB-I), Lower Volcaniclastic Deposit-II (LVD-II), Basaltic Trachyandesite-I(BTA-I), Basaltic Trachyandesite-II(BTA-II), Upper Volcaniclastic Deposit-Aggregate & Scoria (UVD-Ag & Sc) and Alkali Basalt-II (AB-II) in an ascending order, and contacted with Trachybasalt lava flow (TB: porphyritic feldspar basalt) in the west and northwest of Wollabong. Also, the occurrence of the older basaltic lava flows such as AB-I, which have been identified as intercalating with Seogwipo Formation in borehole cores is newly reported at the sea shore of Bagsugijeong and the Ar-Ar ages of AB-I range from 917.7±23.2 ka to 915.6±11.5 ka. From ca. 920 ka to 830 ka, Wollabong-Gunsan twin volcanoes might have formed in series of volcanic activities from the initiation of phreatomagmatic eruption of basaltic magma to the completion of magmatic eruption of lava flows in the composition of basaltic trachyandesite to trachyandesite. About 530ka after long dormancy for ca. 300 ka, alkali basaltic lava (AB-II) might have exploded right after Strombolian eruption from Gunsan volcano only due to reactivation of volcanic activities, and flowed to the south of Daepyeongri, finally to form the coastal topography. About 120~110 ka after long period of erosion stage of twin volcanoes since last eruption, aa lava flows in the composition of trachy-basalt which was exploded from the adjacent volcano might have flowed to the west of Wollabong and the north of Gunsan, and formed later Changgocheon (Stream) along the boundary with Wollabong-Gunsan volcanoes. We suggest that along with volcaniclastic units of Yeongmeori Tuff Ring, LVD of Wollabong-Gunsan volcanoes are correlated with Seogwipo Formation and that Wollabong·Gunsan-Yeongmeori·Sanbangsan-Gapado are the belt of the oldest volcanoes in Jeju Island that enable us to observe the records of volcanic activities during the period from ca. 1 Ma to 800 ka. In addition, this study reveals that Gunsan volcano has no geologic relationship with a historical record of volcanic activity in 1007 A.D. (the 10<SUP>th</SUP> year of King Mokjong, Goryeo Dynasty).

#월라봉 #군산 #Ar-Ar 연대 #최고기 쌍둥이 화산체 #서귀포층 #Wollabong #Gunsan #Ar-Ar age #the oldest twin volcanoes #Seogwipo Formation

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Brenna, M. / 2015 / Intraplate volcanism influenced by distal subduction tectonics at Jeju Island, Republic of Korea / Bulletin of Volcanology 77

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Brenna, M. / 2012 / Spatio-temporal evolution of a dispersed magmatic system and its implications for volcano growth, Jeju Island Volcanic Field, Korea / Lithos 148:337~352

Brenna, M. / 2015 / Co-located monogenetic eruptions~200 kyr apart driven by tapping vertically separated mantle source regions, Chagwido, Jeju Island, Republic of Korea / Bulletin of Volcanology 77

Cousens, B. L. / 2003 / Chronology, chemistry, and origin of trachytes from Hualalai Volcano, Hawaii / Geochemistry, Geophysics, Geosystems 4

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