동해 울릉도-독도 화산그룹 분화사 다중스케일 연구

Eruptive History of the Ulleungdo-Dokdo Volcanic Group, the East Sea: a Multi-Scale Approach

이 논문은 울릉도, 독도를 포함하는 동해 울릉분지 해저 화산그룹(가칭: 울릉도-독도 화산그룹)의 분화사를 복원하고 미래 분화 가능성을 평가하기 위해 진행중인 육상-해양 복합 다중스케일 화산연구의 개념과 지금까지의 결과를 소개하는데 목적을 둔다. 다중채널 탄성파반사자료 해석을 통해 유추되는 울릉도-독도 화산그룹의 주 활동 시기는 대략 5-2.5 Ma로, 동쪽 끝의 이사부평정해산에서 처음 시작되어 서쪽의 울릉도로 전파된 것으로 해석된다. 울릉도의 육상부는 5단계에 걸쳐 생성되었으며 최종 단계에 접어들어 폭발성 분화를 통해 폭 약 3 km의 칼데라 지형과 그 내부에 화산돔을 형성하였다. 울릉도의 마지막 분화 산물인 알봉 화산돔과 그 하부의 수증기마그마성 분화로부터 기원된 층단위 N-1 화산쇄설층은 기존 포놀라이트질 마그마방으로 유입된 보다 염기성의 새로운 마그마의 분화로부터 생성되었다. 층단위 N-1과 알봉 분석이 갖는 조면안산암질 전암조성은 기존 포놀라이트질 마그마방 하부에 존재한 고철질 집적암이 새로 주입된 마그마를 오염시킨 결과로, 그 자체가 마그마의 조성을 지시하지는 않는다. 층단위 N-1과 알봉 화산돔에서 확인되는 새로운 마그마 주입의 증거들은 최근 밝혀진 울릉도의 높은 지온구배 및 분화주기와 더불어 울릉도가 여전히 작동중인 마그마 배관체계를 갖는 활화산임을 암시한다.

This paper focuses on introducing the concept of the multi-scale study on the Ulleungdo-Dokdo Volcanic Group in the East Sea and recent new findings from it. Multi-channel seismic reflection data reveals that the major volcanic activities of the Ulleungdo-Dokdo Volcanic Group took place between 5 and 2.5 Ma, which were propagated from Isabu Tablemount on the eastern end to the Ulleung Island on the western end. The terrestrial Ulleung Island was built via 5 stages, which eventually formed a 3 km-wide caldera, named Nari Caldera, and a volcanic dome, named Albong, within the caldera. The Albong and the unit N-1, the earliest phreatomagmatic explosive phase of the Albong volcano, were generated from a new magma injected into the existing phonolitic body. The generally trachyandesitic bulk rock composition of the pumice in unit N-1 and Albong is attributed to the contamination of the new magma by mafic cumulates at the base of the existing phonolitic chamber. The lines of evidence of a new magma injection point toward that Ulleung Island is an active volcano with a live subvolcanic magma plumbing system.