Relationship between vesicularities of pumice clasts and eruption types in the Maljandeung Tuff, Ulleung Island, Korea

황상구; 이소진; 오경식

doi:10.14770/jgsk.2020.56.4.453

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자료유형: 학술저널

저자정보: 황상구 (안동대학교) 이소진 (안동대학교) 오경식 (안동대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제56권 제4호

발행연도: 2020.8

수록면: 453 - 468 (16page)

DOI: 10.14770/jgsk.2020.56.4.453

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울릉도 말잔등응회암에 대한 분출양식과 분출기구의 이동은 입도차이, 부석의 기공률 및 미조직 변화에 의해 인식될 수 있다. 말잔등에서 멤버 U-3(8.4 ka B.P.)과 U-2(5.6 ka B.P.)의 화산작용은 각각 그 분출양식이 수증기마그마성 활동으로 먼저 시작하여 마그마성 활동으로 바뀌었고 장기간 휴지기로 들어갔다. 우리는 이들 2개 화산작용의 시작, 전환과 종식으로 유도하는 과정에 초점을 맞춘다. 두 화산작용에서 나온 부석들은 평균 기공률이 매우 유사한 71.8~81.5% 범위를 보여준다. 멤버 U-3에서 초기에 분출한 라필리암(L₃)의 부석은 기공률이 낮은 73.7~73.9% 범위를 보여주고, 후기 분화 플리니언 부석층(U₃)의 상단으로 가면서 81.5%로 현저하게 증가한다. 반면에 멤버 U-2에서 초기의 라필리암(L₂)의 부석은 기공률이 더 높은 76.7~79.1% 범위를 보여주고, 후기 분화 플리니언 부석층(U₂)의 상단으로 가면서 71.8%로 감소한다. 각 멤버의 상단에서 나온 부석편들은 큰 조직적 차이를 나타낸다. U₃ 상단의 부석편들은 매우 얇은 기공벽과 우세한 큰 기포을 가지며, 반면에 U₂상단의 부석편들은 두꺼운 기공벽과 더 작은 기포를 가진다. 두 멤버 간에 분출양식과 기구는 약간 다른 차이를 보인다. 8.4 ka B.P.에, 수증기플리니언 활동은 아마도 마그마성 휘발성물질보다 지하수에 의한 높은 가스압력이 더 지배적으로 작용하였고, 이때 마그마성 휘발성물질은 지하대수층의 레벨에서 멜트의 파쇄작용에 아직 도달하지 못하였다. 플리니언 분화로 전환은 화도에서 마그마의 빠른 상승을 반영하는 기공률의 점진적 증가에 의해 표시된다. 우리는 아마도 이 분출의 종식이 화구의 폐쇄를 포함하는 외부변화가 폭발성 활동의 정지에 영향을 미친 것으로 생각한다. 대조적으로, 5.6 ka B.P.에 화도에서 용리되는 휘발성물질에 의해 마그마성 폭발이 일어날 찰나에, 수증기플리니언 분화는 마그마성 및 수증기마그마성의 상호작용에서 유래되는 높은 압력의 가스가 원인이 되었다. 이때 마그마성 휘발성물질에 의한 파쇄작용의 위치는 아마도 지하대수층과 거의 같은 레벨이었다. 플리니언 분화로 전환은 멜트에서 투과성의 점진적 발달과 부분적 탈가스의 시작을 반영하는 기포붕괴의 양상에 의해 표시된다.

In the Maljandeung Tuff, Ulleung Island, eruption styles and shifts in eruption regime can be heralded by differences in granularities, and changes in the vesicularities and microtextures. The volcanism of members U-3 (8.4 ka B.P.) and U-2 (5.6 ka B.P.) in the Maljandeung Tuff first began with phreatomagmatic activities, and shifted to magmatic activities in the eruptive style before its long dormancy, We focus here on the processes leading to the start, shift and termination of these two volcanic events. Pumices from both volcanic members show a very high and similar range 71.8~81.5% in mean vesicularity. In member U-3, the vesicularity of early erupted pumices of phreatoplinian lapillistones (L₃) shows a lower range 73.7~73.9%, and markedly increases into 81.5% toward the top of later plinian pumice deposits (U₃). In contrast, that in early erupted pumices of phreatoplinian lapillistones (L₂) from Member U-2 shows a higher range 76.7~79.1%, and decreases into 71.8% toward the top of later plinian pumice deposits (U₂). Pumice clasts from the top of each member represent textural extremes. At the top of U₃, the clasts have very thin bubble walls and a predominance of large bubbles, whereas at the top of U₂, those have thick bubble walls and more small bubbles. Eruption styles and regimes between both members appear to have a slight differences. In 8.4 ka B.P., the phreatoplinian eruptions were more dominant owing to the pressurized gases derived from heated ground water rather than the exsolved magmatic volatiles. At that time, the magmatic volatiles might still lead to fragmentation of the melt at the level of groundwater aquifer. This shift to plinian eruptions is marked by the progressive increase in vesicularity due to the rapidly rising of magma in the conduit. In contrast, in 5.6 ka B.P., when it was led to a magmatic explosion by exsolved volatiles in the conduit, the phreatoplinian activities were perhaps triggered by highly pressurized gases derived from the magmatic and phreatomagmatic interactions. At that time, the location of the fragmentation surface by the magmatic volatiles might be almost equal to the level of groundwater aquifer. This shift to plinian eruptions is marked by bubble collapse due to the progressive development of permeability in the melt and the onset of partial degassing.

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