Volcanism in Jeju Island

고기원; 박준범; 강봉래; 김기표; 문덕철

doi:10.14770/jgsk.2013.49.2.209

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자료유형: 학술저널

저자정보: 고기원 (제주특별자치도개발공사) 박준범 (미육군극동공병단) 강봉래 (제주특별자치도) 김기표 (제주특별자치도) 문덕철 (제주특별자치도)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제49권 제2호

발행연도: 2013.4

수록면: 209 - 230 (22page)

DOI: 10.14770/jgsk.2013.49.2.209

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이 연구는 2001년부터 제주도 해발 600 m 이하 지역에서 시행된 100여공의 시추공 지질 주상도 해석, 78개 시추공에서 획득된 686개의 시추 코어와 74개의 화산암류 노두 시료의 암석 성분 및 전암 ⁴?Ar/³?Ar 연대 자료를 근거로 제주도의 화산활동사를 새롭게 제시하는데 목적이 있다. 그 결과 알칼리현무암질 용암이 약 1 Ma 전최초 육상에서 분출하였으며, 화산활동은 홀로세까지도 진행되었음을 확인하였다. 용암류는 약 45~65 wt%의 SiO₂ 함량 범위를 가지며, 알칼리현무암-조면현무암-현무암질 조면안산암-조면안산암-조면암의 알칼리 계열의 암류와 이외에도 전이질 현무암과 비알칼리암류인 톨레이아이트질 현무암과 톨레이아이트질 안산암의 조성을 나타내었다. 특히 동서부 지역의 용암류는 남부 및 북부 지역에 비해, 전이질 현무암과 비알칼리암류가 상대적으로 더 많이 분포하고 있음이 확인되었다. 제주도의 화산활동은 서귀포층을 층준으로 크게 퇴적동시대 화산활동기(약 1.88~0.5 Ma)와 퇴적이후 화산활동기(0.5 Ma~홀로세)로 구분된다. 퇴적동시대 화산활동기는 약 1 Ma경 알칼리현무암질 용암의 육상 분출이 수반된 수성화산활동, 분화된 알칼리 계열 용암류의 돔상 분출, 알칼리 계열 용암류의 분출로 구분되는데, 이들은 서귀포층이 퇴적되는 동안 발생한 국지적이며 간헐적인 화산 활동이었다. 퇴적이후 화산활동기는 서귀포층의 퇴적이 종료된 이후 전도에 걸친 활발한 육상화산활동으로 정의된다. 특히 약 0.3~0.1 Ma 동안의 활발한 화산활동은 제주도 지형의 골격을 형성하였고, 0.1 Ma이후 홀로세까지 이어진 화산활동은 한라산체를 포함한 제주도의 현재 지형을 만들었다. 이 연구는 제주도가 한라산체를 중심으로 하는 복성 복합화산체와 수많은 단성화산체로 부터 분출한 용암류 및 화산쇄설물이 층상으로 누적되어 형성된 것임을 의미한다. 이들은 수성화산분출물과 연안 퇴적물로 구성된 서귀포층에 협재하거나 피복한다. 전암 ⁴?Ar/³?Ar 연대 자료를 이용하여 Park et al. (2008)의 지질도를 수정한 후 용암 분포도를 재구성하여 제시한다.

We propose new genetic model of the volcanism in Jeju Island on the basis of borehole logging and interpretation of stratigraphy from over 100 exploratory boreholes (drilled at ＜ EL. 600 m since 2001), whole rock composition and whole rock ⁴?Ar/³?Ar age dating of volcanic rocks from both 686 recovered cores out of 78 boreholes and 74 outcrop sites. The result indicates that the activity of alkali basaltic lava effusion on land must have started about 1 Ma ago and continued until Holocene. The rocks have 45~65 wt% SiO₂, and belong to alkali basalt-trachybasalt-basaltic trachyandesite-trachyandesite-trachyte series, with transitional basalts, and tholeiitic basalts and andesites in composition. Especially, the rocks distributed at lowerland areas in the eastern and western regions are predominantly transitional basalts, and tholeiitic basalts and andesites in composition comparing with those in the northern and southern regions. By using Seoguipo Formation as index, the volcanism in Jeju Island is divided into syn-depositional (about 1.88~0.5 Ma) and post-depositional (0.5 Ma~Holocene) volcanic activities. The syn-depositioanal volcanic activities define activities of hydrovolcanisms with minor alkali basaltic lava effusions (about 1 Ma ago), domal extrusions with alkali evolved lavas and alkali lava effusions, which erupted locally and sporadically during the deposition of Seoguipo Formation. The post-depositional volcanic activities are defined as extensive volcanic activities on land after termination of sedimentation of Seogipo Formation since about 0.5 Ma. Especially, extensive volcanic eruptions during the period from 0.3 Ma to 0.1 Ma must have shaped the body of Jeju Island and volcanic eruptions from 0.1 Ma to Holocene must have constructed the present topography of Jeju Island with volcanic edifice, Hallasan Mountain (Mt. Halla). The study implies that Jeju Island has been generated by cumulating of outpoured lavas and volcanoclastics which were erupted from not only polygenetic composite volcano of Mt. Halla but also numerous monogenetic volcanoes, and which were intercalated with or underlain by Seoguipo Formation. Surface lava distribution map based on whole rock ⁴?Ar/³?Ar ages modified from geologic map of Park et al. (2008) is also proposed.

#제주도 #새 형성 모델 #화산활동 #복성 복합화산체 #단성화산체 #⁴⁰Ar/³⁹Ar 연대 #용암 분포도 #Jeju Island #new genetic model #volcanism #polygenetic composite volcano #monogenetic volcano #⁴⁰Ar/³⁹Ar age #lava distribution map

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2. [학술지(정기간행물)] - Bintanja, R. / 2005 / Modelled atmospheric temperatures and global sea levels over the past million years / Nature 437 : 125 ~ 128

3. [학술지(정기간행물)] - Brenna, M. / 2010 / Mechanisms driving polymagmatic activity at a monogenetic volcano, Udo, Jeju Island, South Korea / Contributions to Mineralogy and Petrology 160 : 931 ~ 950

4. [학술지(정기간행물)] - Brenna, M. / 2011 / The influence of magma plumbing complexity on monogenetic eruptions, Jeju Island, Korea / Terra Nova 23 : 70 ~ 75

5. [학술지(정기간행물)] - Brenna, M. / 2012 / How small-volume basaltic magmatic systems develop : a case study from the Jeju Island Volcanic Field, Korea / Journal of Petrology 53 : 985 ~ 1018

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