마라도 현무암 내 규암편 전경(위)과 마라도 현무암 내 둥근 구 형태의 결정군집. 이 결정군집은 중심부에 흑색의 휘석 결정 주변으로 백색의 장석 결정들이 둥근 구형태로 성장한 조직으로 마라도 해안을 따라 흔히 볼 수 있다.
-제주도세계유산본부 제공
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제주특별자치도 세계유산본부(본부장 변덕승)는 한반도 최남단 마라도가 약 20만년 전 형성됐다는 것을 확인했다고 24일 밝혔다.
마라도는 모슬포항에서 남쪽으로 11㎞ 거리에 위치한 남북으로 길쭉한 타원형의 섬으로, 천연기념물 제423호로 지정·보호되고 있다.
그동안 마라도는 약 15만년 전에서 26만년 전 사이의 어느 시기에 형성된 것으로 추정하고 있으나, 아르곤-아르곤(Ar-Ar) 연대 측정의 한계로 분출 시기를 특정하지 못했다. 아르곤-아르곤 연대측정은 암석내 칼륨 함량이 높아야 측정이 잘 되는데 마라도는 그 양이 적어서 측정이 안된 것으로 전해졌다.
하지만 마라도의 형성시기를 정확하게 밝히기 위해 한라산연구부는 호주 커틴대학교와 협력해 우라늄-토륨-헬륨 연대측정법[(U-Th)/He]을 적용한 결과, 약 20만년 전 형성됐다는 것을 새롭게 확인했다. 현생인류 호모 사피엔스가 출현한 시기와 맞물린다.
우라늄-토륨-헬륨 연대측정법은 거문오름(약 8000년 전), 송악산(약 4000년 전)등의 형성시기를 규명하는데 활용된 분석법이다. 지층의 나이를 알려주는 지르콘(ZIRCON)과 같이 우라늄 함량이 높은 광물을 대상으로 광물 내 우라늄이 붕괴하는 과정에서 생성된 헬륨(He)의 양을 측정해 연대를 측정하는 방법이다. 차귀도가 마라도와 비슷한 시기인 20만년 전에 형성된 것으로 추정되며 가파도는 75만~82만년전에 형성된 것으로 추정하고 있다. 반면 본섬인 제주도는 180만년 전에 형성된 것으로 알려졌다.
또한 마라도 현무암에서 꽃 문양의 작은 구 형태(직경 1~1.5㎝) 결정군집이 발달한 특징도 확인했다. 현무암 꽃돌이라 불리는 문양으로 제주도 본섬의 현무암에서는 찾아보기 힘든 특징이다. 구 형태의 결정군집은 중심부에 흑색의 휘석 결정 주변에 백색의 장석 결정이 구 형태로 성장한 독특한 조직이다.
국내에서는 경상북도 청송의 유문암이 둥근 꽃 문양을 갖는 암석(구과상 유문암)으로 유명하다. 해외의 경우 데칸 현무암, 해저 심부 시추코아 등에서 보고된 사례들이 있지만, 제주도와 같이 현무암 내에서 구 형태의 결정군집이 발달한 사례는 국내에서도 매우 희귀한 사례다.
한라산연구부 안웅산 박사는 “이번에 밝혀진 마라도의 형성시기가 약 20만년 전 제주도 주변 해수면의 심도를 계산하는 기초자료로 활용 가능성이 높다”고 내다봤다.
안 박사는 “마라도 현무암 내 구 형태의 결정군집은 제주도 지하 마그마의 혼합 혹은 주변 기반암과의 상호 작용을 밝히는 실마리가 될 수 있다”며 마라도의 화산지질학적 가치를 새롭게 평가했다.
세계유산본부는 지금까지 한라산과 그 주변 주요 오름의 형성 시기와 특성을 중심으로 연구를 진행했으나, 앞으로 순차적으로 연구지역을 확대해 제주도 전역의 형성과정을 밝혀나갈 계획이다.
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