• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.715-727
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• 2020

울릉도에서 화산층서는 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군 등의 4개 층군으로 구분된다. 그 중에 화성쇄설암층은 도동현무암질암류에 협재하는 라필리응회암, 사동각력암 상부의 라필리응회암, 사태감응회암, 곰바위 용결응회암, 봉래분석층, 말잔등응회암, 나리분석층과 죽암분석층 등이 있다. 분출유형을 살펴보면 도동현무암질암류 내의 라필리응회암은 써쩨이언 분출에 의한 것이고 봉래분석층, 나리분석층과 죽암분석층은 소규모 스트롬볼리언 분출 혹은/및 저플리니언 분출에 의한 것이지만, 사태감응회암과 말잔등응회암은 대규모 플리니언 분출과 수증기플리니언 분출에 의한 것이다. 특히 말잔등응회암의 분출은 칼데라를 형성할 만큼 규모가 컸었으며, 한반도 동해안과 일본 열도까지도 영향을 미쳤을 것으로 분석된다. 아직도 살아있을 잠재성 높은 마그마는 조면안산암질과 포놀라이트질로 판단된다. 조면안산암질 마그마가 폭발한다면 아마도 스트롬볼리언 분출로 발생하여 폭발강도가 상당히 낮겠지만, 포놀라이트질 마그마가 터진다면 플리니언 분출로 폭발강도는 훨씬 더 커질 것이다. 그 분출이 높은 폭발강도를 가진다면, 단열의 발생빈도도 커질 것이고 그에 따라서 지하수의 유입으로 인해 수증기플리니언 분출로 쉽게 전환될 가능성도 있을 것이다. 이러한 대규모 분출은 한반도 동해안과 일본열도까지도 테프라를 확산시킬 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제49권3호
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• pp.181-191
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• 2016

울릉도의 화산활동 규모를 파악하고 화산재해를 평가하기 위해 분화이력과 마그마 분출량을 계산하였다. 최근 연대측정 자료에서 최후기에 분출한 말잔등응회암은 $^{14}C$ 연대측정에 따르면 약 19~5.6 ka B.P. 연대를 가지며, 알봉조면안산암은 K-Ar 연대측정에 의하면 0.005 Ma 연대를 나타낸다. 따라서 울릉도는 1만년 이내에 화산활동이 있었음을 보여주며 앞으로의 분화의 가능성을 배재할 수 없는 활화산에 속한다. 그리고 울릉도의 누적 최소 DRE-보정 마그마 분출량은, 총 $40.80km^3$로 계산된다. 특히 사태감응회암은 $3.71km^3$ 이상이며, 말잔등응회암은 울릉도에서만 $0.10km^3$이지만 일본 남서부까지 뻗친 말단부층을 고려한다면 $12.39km^3$의 큰 분출량을 가진다. 분출량을 토대로 추정되는 화성쇄설암의 화산폭발지수는 1~6 범위를 나타낸다. 특히 사태감응회암은 폭발지수가 5이고, 말잔등응회암은 울릉도에만 분포하는 것으로 4이지만 일본에 분포하는 것을 고려한다면 6으로 파국적인 상황을 나타낸다. 그러므로 울릉도는 분화 가능성을 고려하는 적절한 연구가 필요하고 화산재해를 평가하고 대비하는 시스템의 구축이 요구된다.

• 지질학회지
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• 제54권5호
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• pp.513-527
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• 2018

울릉도 말잔등응회암의 화성쇄설층에 대해 입도측정과 구성원 분석을 수행하고 주요 분화유형과 역학적 기구를 해석하였다. 말잔등응회암은 나리 칼데라 외측부에서 3개 멤버로 구분되며, 각 멤버는 하부에 조립 응회암층 및 라필리암층과 상부에 부석층 등의 암상으로 구성된다. 응회암층 및 라필리암층은 순수한 부석층과 구별되는 입도 및 구성원의 정량적 증거를 나타낸다. 응회암층 및 라필리암층은 부석층에 비하여 암편/본질 비와 결정/본질 비의 상대적 증가, 본질 부분의 우세한 파쇄작용 등의 특징을 가진다. 응회암층 및 라필리암층에서 암편과 결정의 풍부성은 지하수의 폭발적 기화로 주인암의 우세 파쇄작용, 체공 중에 세립물질의 제거에 의한 암편 및 결정의 간접적 농집과 같은 이유 때문일 수 있다. 위의 자료는 수증기마그마성 분화가 앞서 일어났고 마그마성 분화가 뒤따라 일어났음을 나타낸다. 즉 응회암층 및 라필리암층은 지하수가 화도로 접근하여 마그마가 물과 폭발적 상호작용에서 유래되는 수증기마그마성 분화(수증기플리니언 분화)를 암시하며, 부석층은 본질 가스압에 의한 마그마성 폭발작용(플리니언 분화)에서 유래되는 화성쇄설물을 나타낸다. 결론적으로 초기에는 마그마 기둥이 낮을 때 정압수가 화도에 접근하여 마그마와 폭발적인 상호작용으로 수증기플리니언 분화를 일으켰으며, 후기에 마그마 기둥의 상승으로 마그마성 가스압이 지하수압보다 커져 화구로의 지하수 접근을 차단함으로서 마그마성 휘발성물질에 의해서만 일어나는 플리니언 분화로 전환되었다.

• 암석학회지
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• 제28권2호
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• pp.111-128
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• 2019

울릉도는 동해의 해저에서 3,200 m 판내 알칼리 화산의 상단부로 해수면 위에 984.6 m 높이로 출현한 섬이다. 이는 대체로 현무암질에서 조면암질과 포놀라이트질 마그마의 분출에 의해 형성되었으며, 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군으로 구분된다. 최후기에 형성된 나리층군 중 말잔등응회암은 약 18.8~5.6 ka B.P.에 폭발적으로 분출하였으며, 4개 멤버(N-5, U-4, 3, 2)로 구성되는 두꺼운 화성쇄설성 층서로 이루어져 있다. 화학적 자료에 의하면, 최하부의 N-5는 포놀라이트질이고 불호정성 원소가 상당히 풍부하고 희토류(REE) 패턴이 뚜렷한 부의 Eu 이상을 나타낸다. 상부의 멤버 U-4, 3 및 2는 포놀라이트질 내지 테프리포놀라이트질이고 REE 패턴이 큰 Eu 이상을 가지지 않는다. 변화 경향도에서 많은 원소들은 멤버들간에 조성적 단절을 보여주며, 각 멤버(특히 U-4, 3 및 2) 내에서는 하부에서 상부로 감에 따라 포놀라이트질에서 테프리포놀라이트질로 점진적으로 고철질 조성이 증가하는 체계적인 변화 양상을 보여준다. 이는 마그마챔버 내에서 마그마 조성이 상부의 포놀라이트질에서 하부의 테프리포놀라이트질로 변화하는 고철질 누대를 형성했음을 지시한다. 이 화학적 성층화는 마그마챔버에서 열중력확산, 결정분별작용과 점진적 용융 및 순차적 정치 등에 의해 복합적 기구로부터 일어났다고 생각된다. 이 성층화 마그마는 짧은 기간(약 11 ka) 동안 폭발적으로 분출되었고 작은 칼데라를 형성하였다. 특히 두 멤버(U-3, 2)는 각각 8.4 ka B.P.와 5.6 ka B.P. 시기에 성층화된 마그마챔버에서 상부의 포놀라이트질 조성대로부터 하부의 테프리포놀라이트질 조성대로 점진적으로 분출됨으로서 축적되었다.