제주도 구조운동사

[윤선 교수]

  제주도가 어떻게 형성된 것일 가는 그 구조운동사를 검토하므로써 알 수가 있습니다. 제주도 지질이야기의 마지막 이야기로 제주도의 구조운동사를 검토하여 보겠습니다. 구조운동사는 그 지역에서 일어난 지질사건들을 시대적으로 편찬하여 가므로써 엮어지게 됩니다. 그러므로 먼저 그 지역의 지질층서가 확립되어야 하며 지질층서에 기초하여 구조운동사의 편찬이 시작되게 됩니다.

여기에 기술하는 구조운동사는 윤선 외 3인에 의하여 2009년 추계지질과학연합회 학술발표회(대한지질학회 주관)에서 발표한 내용입니다.

  제주도의 지질층서는 하위로부터 상위로의 순서로 기반암, 고제주화산암, 서귀포층, 표선리현무암군, 탐라층, 현무암질 암맥복합체, 한라산현무암군, 백록담조면암군, 화산성 암설사태층, 신양리층 및 고해빈~내만사층으로 구분됩니다(표 1). 옥천대의 암석으로 구성된 기반암과 고제주화산암은 해수면 하에 분포하고 있습니다.

                   표 1. 제주도지질층서표(윤선 외, 2006).

제주도의 구조운동사는 표 2와 같이 편찬할 수 있습니다.

1단계: 기반암의 침강과 해침

     고제주화산암의 화산활동 이후 기반암이 침강하여 해침이 일어나 연안성~천해성 서귀포층이 퇴적되었습니다. 서귀포층의 상부에 유리쇄설암과 응회환층이 협재되어 있는 것으로 보아 서귀포층의 퇴적 후기에는 해저화산활동이 있었으며 일부분은 융기하여 해안지대로 노출된 적도 있었습니다. 서귀포층의 두께는 371m이며, 연령은 358만년(?)~78만년 전으로 지질시대는 플라이오세 후기~플라이스토세 전기입니다(윤선 외. 2004).

2단계: 현무암질 화산활동기-1

     제주도지역은 융기하여 육화(陸化)되었으며, 표선리형무암군의 파호에호에 용암들이 분출하여 제주도의 동부지역(일도~위미선 이동 지역)과 서부지역(외도~화순선 이서 지역)에 분포하고 있습니다. 중부지역에 표선리현무암군의 용암이 분포하고 있지 않는 이유는 중부지역이 약간 높았었던 것이 아니었겠는가 생각되지만 확실하지는 않습니다. 표선리현무암군의 연령은 약 60만년전(윤상규 외, 1987)입니다. 이 시기에 전기분석구들이 형성되었습니다.

3단계: 하성환경

     2단계의 현무암질 화산활동이 끝난 후 제주도지역은 하성환경(河成環境)에 놓이게 되어 탐라층이 퇴적되었습니다. 이 시기에 중부지역이 동부지역과 서부지역보다 낮은 하곡지대(河谷地帶)를 이루고 있었던 것으로 생각됩니다. 그 이유는 동부지역이나 서부지역보다 중부지역에 원마도가 높은 대원력으로 구성된 역암층들이 많이 분포하고 있기 때문입니다. 하곡지대가 중부지역에서 남북을 관통하여 존재하였으므로 이 시기에는 한라산은 존재하지 않았습니다. 탐라층의 연령은 약 50만년~60만년 전후이고 지질시대는 플라이스토세 중기입니다. 

4단계: 현무암질 화산활동기-2

     한라산현무암군의 파호에호에 용암과 아아 용암이 분출하여 탐라층을 피복하였으며, 후기분석구들이 형성되고 현무암잘 암맥들(현무암질 암맥복합체)이 탐라층에 관입하였습니다.

5단계: 조면암질 마그마의 관입과 한라산의 돔상 융기

     조면암질 마그마가 제주도의 중심부에 관입하여 백록담용암돔, 영실, 오백라한용암돔 등 백록담조면암군을 형성하였습니다. 이 조면암질 마그마의 관입은 제주도의 중심부를 돔(dome)상으로 융기시켜 한라산을 형성하였는 데, 그 정상부가 소규모로 함몰되어 백록담이 형성되었습니다. 한라산 정상으로부터 방사상으로 발달한 세 개의 협곡들은 돔상 융기산체의 정상에서 방사상으로 형성된 단열곡(斷裂谷)들입니다. 백록담용암돔의 연령은 약 7만년전(玉生志郞, 1990)으로 지질시대는 플라이스토세 후기입니다.

 

                   표 2. 제주도구조운동사모식도(윤선 외, 2009, MS).

  위와 같은 구조운동사를 갖는 제주도는 육상 즉 대륙에서 형성된 것으로서, 화산도(volcanic island)도 아니고 순상화산(楯狀火山 shield volcano)도 아닙니다. 화산도는 해양에서 해저화산이 성장하여 해수면 위로 나타난 것이고, 순상화산은 해저화산에서 형성되는 것이며 대륙에서는 형성되지 않습니다. 대륙에서는 복합화산(composite volcano, 성층화산 stratovolcano는 동종이명)이 형성되는데, 제주도는 형체에 있어서는 복합화산에 유사합니다.

                   도면 1. 복합화산과 순상화산의 형태.

 

                   도면 2. 제주도지질도와 지질단면도(윤선 외, 2006).

참고문헌:

윤상규, 한대석, 이동영, 1987. 제주도 남부지역의 제4기 지질조사 연구, 한국동력자원연구소, 연구보고서 KR-86-2-(B)-2, 1~64.

윤선, 이성숙, 박영숙, 정차연, 이의형, 2004. 제주도 동부지역 지하수관측정 시추시료의 석회질 초미화석과 규조화석의 군집. 고생물학회지, 20 (2), 99~119.

윤선, 정차연, 송시태, 현원학, 2006. 제주도의 지질, 한국농촌공사 제주도본부, 1~73.

윤선, 정차연, 현원학, 송시태, 2009. 제주도구조운동사. 2009 추계지질과학연합학술발표회(대한지질학회 주관) 초록집, 31쪽. 

玉生志郞, 1990. 韓國濟州島の火山岩のK-Ar年代とその層序的解釋. 日本地質調査所 月報, 41(10), 527-537.

[이상원(72)]

많은 문제점을 던져 주셨습니다. 제주도 연구에 귀중한 자료가 되겠습니다. 그동안의 귀한 글에 감사드리며, 수고 하셨습니다.