- 국내·외 비교적 젊은 화산암 연대측정의 기준 시료로 활용 전망 -
제주특별자치도 세계유산본부는 한라산 영실 조면암을 화산암 연대측정 참조물질로의 활용을 제안한 논문이 국제학술지 "지질표준 및 지질분석 연구"에 게재 승인됐다고 17일 밝혔다.
" Geostandards and Geoanalytical Research (https://doi.org/10.1111/ggr.12406) "
- 제목 : SS14-28: An Age Reference Material for Zircon U-Th Disequilibrium Dating (SS14-28: U-Th 비평형연대측정을 위한 연대 참조물질)
이 연구는 세계유산본부가 문화재청의 지원을 받아 2016~2019년 4개년에 걸쳐 추진한 ‘한라산 천연보호구역 기초학술조사’의 일환으로 호주 커틴대학의 루비 마르스덴(Ruby C. Marsden), 마틴 다니식(Martin Danisik) 박사 등과 공동으로 진행했다.
지질학적 시간 측정에 다양한 연대분석법이 활용되고 있다.
특히, 전 세계적 지질역사의 층서 비교에 있어 여러 기관에서 분석한 연대결과의 정확성과 신뢰도를 비교하기 위해서는 기준 물질(참조물질)이 반드시 필요하다.
논문에서는 제주도 한라산 남서쪽 영실 조면암에서 분리한 ‘저어콘(Zircon)’이라는 광물을 화산암 연대측정법 중 하나인 U-Th 비평형연대측정법의 기준 물질(참조물질)로 제안했다.
신생대 제4기 플라이스토세의 저어콘 광물이 참조물질로 제안된 것은 전 세계에서 처음이다.
지질학적 참조물질은 서로 다른 기관에서 분석해도 동일한 결과가 나와야 한다. 영실 조면암에서 분리한 저어콘을 서로 다른 4개의 기관에서 분석한 결과 8만 2,000년(±6,000년)의 동일한 연대결과를 얻었다.
이 분석결과를 바탕으로 참조물질로 저어콘을 활용할 것을 제안했다.
한반도 내에서 발견된 저어콘 광물이 참조물질로 제안된 것은 이번이 처음이다.
세계유산본부는 참조물질로 제안된 한라산 영실 조면암이 향후 울릉도, 백두산 등 한반도 화산활동 연구뿐만 아니라, 국외의 많은 화산활동 연구에도 활용될 것으로 기대하고 있다.
지질학적으로 화산암 내 저어콘의 결정화 시기는 비교적 지하 천부에 생기는 마그마방의 형성시기를 알려준다.
이 때문에 지하 마그마방의 형성과 이후 화산분출 사이의 시간 간격을 측정할 수 있어, 과거 화산활동의 분출 패턴분석과 미래 화산활동 예측에 활용될 수 있다.
공동연구를 추진한 한라산연구부 안웅산 박사는 “이번 연구결과를 토대로 한국기초과학지원연구원과의 공동연구를 통해 제주도를 포함한 한반도 화산활동 시기를 밝히는 연구를 추진할 계획”이라고 말했다.
이 외에도 한라산연구부는 제주도 화산활동 연구를 위해 여러 연구기관과 다학제적 연구를 추진하고 있다.
서울대와 고려대, 부경대 등 대학 연구진과 ‘제주도 한라산 천부 마그마 구조 연구(2020~2022)’, 한국지질자원연구원과 ‘화산연구 테스트베드 구축을 위한 한라산 공동연구(2021~2025)’ 등을 추진하고 있다.
신창훈 한라산연구부장은 “제주도 한라산 고지대는 약 20만 년 전부터 2,000년 전까지 주기적으로 분출한 화산 활동의 기록을 가진 최적의 화산 연구지”라면서 “국내·외 연구진들과의 다양한 연구를 통해 미래 화산활동을 예측할 수 있는 실질적 연구를 추진해 나가겠다”고 말했다.
[ U-Th 비평형 연대측정법이란 ]
U-Th 비평형 연대측정법은 U이 붕괴되는 과정 중에 생성되는 중간산물인 Th이 비평형상태에서 평형상태에 도달하기까지를 이용한 연대측정법으로, 230Th의 반감기(75 ka)를 이용하여 반감기의 5배인 약 35만년 이내의 연대측정이 가능하다. 제주도의 경우, 현무암에 대해서는 장석, 휘석, 감람석 등의 광물을 이용한 정출시기를 측정할 수 있고, 조면암이나 유문암 내에 포함된 저어콘(U, Th의 함량이 높음)에 대해서는 지하 마그마 방내에서 결정화된 시기를 측정할 수 있다.
