• 제목/요약/키워드: volcanic ash and pumice

검색결과 10건 처리시간 0.024초

역사시대에 분화한 백두산 화산재의 화학 성분 (Geochemical Composition of Volcanic Ash from Historical Eruptions of Mt. Baekdu, Korea)

  • 윤성효;고정선;장철우
    • 암석학회지
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.37-47
    • /
    • 2018
  • 백두산에서 역사시대에 분화한 화산재의 시료에 대하여 다양한 방법으로 주성분과 미량성분을 분석하였다. 화산재의 주성분 원소 함량은 $SiO_2$ 58.8~71.1 wt.%, $Al_2O_3$ 9.6~16.8 wt.%, ${Fe_2O_3}^T$ 4.5~6.9 wt.%, MgO 0.1~1.7 wt.%, CaO 0.3~1.6 wt.%, $Na_2O$ 5.2~6.3 wt.%, $K_2O$ 4.3~5.9 wt.% 그리고 $TiO_2$ 1.2 wt.%이하로 분석되었다. Ba, Cu, Cr. Co, Ni, Sr, V, Zn와 Zr을 포함하는 32개 미량원소가 분석되었는데, 이들 화산재는 일부 미량원소와 경희토류 원소의 부화정도에 따라 두 그룹(그룹 A, 그룹 B)으로 구분되며, 그룹 A에는 1천년 전의 밀레니엄 분화물, 1668년과 1903년 분화물이, 그룹 B에는 1702년 분화물이 해당된다. 중금속원소인 Cu, Co, Zn, Mn 등은 소량 함유되어 나타난다. 백두산 화산재는, 섭입대 기원의 일본 사쿠라지마 화산의 화산재와 비교하여, 미량성분원소 중 Y, Nb, Pb, U, Sc, V, Ni 그리고 Cu 함량은 낮게 나타나며, Zr, Ba, Hf, Cr, Co, Zn 그리고 희토류(Eu제외) 등은 높은 함량을 나타낸다.

Vegetation Succession and Rate of Topsoil Development on Shallow Landslide Scars of Sedimentary Rock Slope Covered by Volcanic Ash and Pumice, Southern Kyushu, Japan

  • Teramoto, Yukiyoshi;Shimokawa, Etsuro;Ezaki, Tsugio;Kim, Suk-Woo;Jang, Su-Jin;Chun, Kun-Woo
    • Journal of Forest and Environmental Science
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.196-204
    • /
    • 2016
  • In this study, vegetation succession and the rate of consequent topsoil development were investigated in shallow landslide scars of sedimentary rock slopes covered by volcanic ashes and pumice in Kagoshima prefecture, Japan. Seven shallow landslide scars of different ages were selected as study areas. In the initial period after the occurrence of a shallow landslide, deciduous broad-leaved trees such as Mallotus japonicus or Callicarpa mollis were occupied in the areas. Approximately 30 years after the landslide, evergreen broad-leaved trees such as Cinnamomum japonicum invaded in the areas, already existed present deciduous broad-leaved trees. After 50 years, the summit of the canopy comprised evergreen broad-leaved trees such as Castanopsis cuspidata var. sieboldii and Machilus thunbergii. Moreover, the diversity of vegetation invading the site reached the maximum after 15 years, followed by a decrease and stability in the number of trees. The total basal areas under vegetation increased with time. It was concluded that the vegetation community reaches the climax stage approximately 50 years after the occurrence of a shallow landslide in the study areas, in terms of the Fisher-Williams index of diversity (${\alpha}$) and the prevalence of evergreen broad-leaved trees. Moreover, according to the results of topsoil measurement in the study areas, the topsoil was formed at the rate of 0.31 cm/year. The development of topsoil usually functions to improve the multi-faceted functions of a forest. However, when the increased depth of topsoil exceeds the stability threshold, the conditions for a shallow landslide occurrence are satisfied. Therefore, we indicated to control the depth of topsoil and strengthen its resistance by forest management in order to restrain the occurrence of shallow landslides.

화산재입자의 고유 광학특성이 원격탐사 복사량에 미치는 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Volcanic Ash Inherent Optical Properties to the Remote Sensed Radiation)

  • 이권호;장은숙
    • 대한원격탐사학회지
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.47-59
    • /
    • 2014
  • 화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.

울릉도(鬱陵島) 북부(北部) 알칼리 화산암류(火山岩類)에 대(對)한 암석학적(岩石學的) 연구(硏究) (Petrology of Alkali Volcanic Rocks in Northern part of Ulrung Island)

  • 김윤규;이대성
    • 자원환경지질
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.19-36
    • /
    • 1983
  • The study revealed that the sequence of volcanism in Ulrung island can be classified into 5 stages, and the volcanic history is summerized as follow: 1st stage: Eruption of basaltic agglomerates, tuffs and lavas, 2nd stage: Eruption of trachytic and trachyandesitic agglomerates and tuffs, 3rd stage: Eruption of trachyte lavas and their lapilli tuffs, 4th stage: Eruption of trachyte lavas and nepheline phonolites, 5th stage: Eruption of pumice, trachytic ash and lapilli, and plutonic ejecta (fragments of alkali gabbro, monzonite and alkali feldspar syenite) and a subsequent caldera formation. Finally, a small scale eruption of leucite bearing trachyandesite lava in the caldera. Several evidences show that there have been long erosional intervals between the 1st and 2nd stages and between the 4th and 5th stages. A K-Ar age for trachybasalt lava of the 1st stage was determined to be 1.8 Ma, and a $C^{14}$ age, 9300Y. (Machida, 1981) is available for these volcanic events. Therefore, it is considered that volcanic activity of the island above sea level began at least in early Pleistocene, and continued to until 9300 years ago exploding large amount of pumice, prior to pouring out of leucite bearing trachyandesite from the inner caldera. Using solidification index (SI) of Kuno, microscopic texture and mineral composition as criteria of the classification, the volcanic rocks are classified into alkali basalt, trachybasalt, trachyandesite, trachyte and phonolite. These are mostly prophyritic in texture. Main constituent minerals of alkali basalt and trachybasalt are plagioclase, olivine, Ti-augite and magnetite. Principal minerals of trachyandesite are plagioclase, anorthoclase, clinopyroxenes, kaersutite, biotite and magnetite. Trachyte and phonolite consist mainly of anorthoclase, clinopyroxene and magnetite, showing typical trachytic texture in groundmass. In solidification index, alkali basalt ranges from 39 to 27, trachybasalt 17 to 14, trachyandesite 12 to 9 and trachyte 8.15 to 0.72. A trend of compositional variation showing a typical alkali volcanic rock series is revealed on $SiO_2$-oxides and SI-oxides diagrams. In $SiO_2$-total alkali diagram, alkali lime index and An-Ab'-Or diagram, the samples fall into the fields of potassic series of the alkali volcanic rock series, whereas in A-F-M diagram show a trend toward the alkali enrichment with a curve approaching toward the iron apex. In particular, trachybasalt lavas in this island have higher total iron contents which is comparable to alkali rocks in other areas, e. g. as Gough and Tristan volcanic islands located near the Mid-Oceanic ridge in South Atlantic Ocean.

  • PDF

베수비오 화산의 79년 분화 기록에 대한 화산학적 해석 (Volcanological Interpretation of Historic Record of AD 79 Vesuvius eruption)

  • 양은정;윤성효
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제44권2호
    • /
    • pp.148-160
    • /
    • 2023
  • 지구 상에서 최초로 화산 분화와 화산재해에 대한 역사기록인 '플리니 편지'를 고찰하여 베수비오 화산의 서기 79년 분화에서는 어떠한 분화 양상을 보였는지 분석하였다. 8월 24일 오전 1시에 시작된 분화는 이틀동안 지속되었고 다량의 화산재와 부석이 분출되었으며, 바람에 따라 이동하여 인근 도시들에 떨어졌다. 그 외에도 화산 측면을 따라 빠른 속도로 화성쇄설류(또는 화쇄난류)가 흘렸으며, 분화와 동반된 여러 차례의 지진과 쓰나미 등의 여러 현상들도 발생하였다. 이로 인해 베수비오 화산 인근에 위치한 도시들은 화산재와 화성쇄설류에 의해 묻혀 매몰되었다. 이에 대한 피해 범위를 폼페이, 헤르쿨라네움, 스타비아에, 오플론티스를 대상으로 선정하여 선행연구를 수집·분석하여 조사하였다. 각 지역별로 베수비오 화산과의 거리와 위치에 따라 차이가 나는 퇴적 층서와 층후를 보이고 있으며, 퇴적층 안에서는 당시 분화에 의해 사망한 주민들의 유골도 발견되었다. 현재까지 발견된 유골은 폼페이에서 1,150구, 헤르쿨라네움 306구, 스타비아에 111구, 오플론티스 54구이며, 분화로 인해 사망한 사람의 수가 정확하게 알려지지 않았다. 플리니의 편지의 상세한 분화 현상 기술로 인해 서기 79년 베수비오 화산 분화 양상을 보이는 분화를 플리니의 이름에서 착안하여 플리니안 분화라고 명명되어 새로운 분화유형으로 정의되었다.

부산광역시 남부 나무섬과 남형제섬 화산암의 암석학적 연구 (Petrological Study on the Volcanic Rocks in Namoo and Namhyeongje Island, Off the Southern Coast of Busan City, Korea)

  • 윤성효
    • 암석학회지
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 2016
  • 부산광역시 남해안에 위치한 무인도서인 나무섬과 남형제섬은 규장질 화산암류로 구성된다. 남형제섬은 주로 데사이트질 응회암 즉 결정-유리질 용결응회암으로 구성되며, 사장석 반정과 소규모의 암편(岩片)을 함유하며, 압축 신장된 부석편이 나란하게 배열된 유상구조(流狀構造)를 볼 수 있다. 현미경하에서 사장석 결정, 부석편, 암편과 기질부에 부분적으로 압축 신장된 부석편을 보여주는 화성쇄설 조직을 나타낸다. 나무섬은 암청회색 기질부에 사장석 반정을 함유하는 데사이트로 구성되며, 섬의 상부로 감에 따라 암색이 자회색을 띠는 유문데사이트로 이화하고, 산정 부근에서는 대부분 용암으로 구성되나 부분적으로 자각력화작용으로 응회각력암~각력암으로 산출되기도 한다. 섬의 동북부 남서쪽 해식애를 따라 암괴와 화산력 그리고 화산재가 분급이 불량하게 쌓여 있는 집괴암상이 나타난다. 또한 이들 집괴암상을 절단하면서 관입하여 상단의 용암류로 연결되는 규장질 틈새화도암맥이 나타난다. 전암 주성분 분석 결과, 나무섬의 화산암류로서 데사이트($SiO_2$ 65.5~68.3 wt.%) 용암과 화성쇄설물, 남형제섬의 화산암류는 유문암질($SiO_2$ 73.6~74.4 wt.%) 결정-유리질 응회암으로 구성된다.

영남육괴 남서부에 분포하는 백악기 화산암류에 대한 암석학적 연구: (1) 승주군 문유산 화산암복합체 (Petrological Study on the Cretaceous Volcanic Rocks in the southwest Ryeongnam Massif: (1) the Mt. Moonyu volcanic mass, Seungju-gun)

  • 김영라;고정선;이정현;윤성효
    • 암석학회지
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.57-82
    • /
    • 2008
  • 영남육괴의 남서부에 분포하는 백악기 말의 문유산 화산암복합체는 아래로부터 산성 화성쇄설암, 안산암과 안산암질 쇄설암, 유문암으로 구분할 수 있다. 가장 오래된 화산활동은 화산쇄설성 퇴적물이 퇴적되는 동안 산성 마그마의 간헐적인 분출로 시작되었다. 산성 화성쇄설암의 폭발적인 분출은 강하회에서 시작되어 부석강하로 발전되어 데사이트질${\sim}$유문암질 화산회류 분화로 변하였다. 그 이후에는 안산암과 안산암질 화성쇄설암의 분출이 일어났고, 최종적으로 화산암체의 중앙에 가까운 틈을 따라 용암돔의 형태로 유문암이 관입하였다. 암석화학적 데이터는 이러한 암석들이 칼크-알칼리암 계열이며, 섭입대와 관련된 대륙연변부 화산호와 지구조적으로 관련성이 있다는 것을 보여준다 주성분원소 조성은 medium-K에서 high-K의 범위를 가진다. 이 지역의 화산암류에서 암석화학적 변화는 부수적인 혼합과 더불어 분별결정작용으로 설명할 수 있다. 가장 매픽한 암석은 현무암질안산암이지만, 낮은 MgO와 Ni 함량은 이들이 상부 맨틀 웨지 내 초염기성암의 20%이내의 부분용융에서 유래된 초기의 초생 마그마로부터 분별결정작용에 의해 형성되었음을 지시한다. 층서상으로 초기의 화산암은 조성적으로 하부의 산성암과 상부의 안산암으로 분대되어 분포한다. 상부의 산성에서 하부의 안산암질로 조성적으로 누대구조를 보이는 마그마 챌버는 챔버 내에서의 분별작용과 깊은 곳에서의 새로운 염기성 마그마가 유입되어 보충된 결과로 사료된다. 마그마의 보충에 따른 혼합은 화산암 내의 비평형적인 반정의 관찰에 기초한다. REE 패턴은 안산암에서 유문암으로 분화되면서 LREE가 약간 부화되어 있음을 보여준다. 마지막 단계의 유문암은 분별결정작용에 의해 칼크-알칼리 안산암질 마그마로부터 유래되었으며, 이는 분별결정작용 동안 지각 동화작용을 겪은 것으로 보인다.

원동 칼데라의 화산작용과 화산과정 (Volcanisms and Volcanic Processes of the Wondong Caldera, Korea)

  • 황상구;이기동;김상욱;이재영;이윤종
    • 암석학회지
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.96-110
    • /
    • 1997
  • 원동 칼데라의 화산작용은 화도에서 어떤 외부물과 상호작용되는 수증기마그마성 분출작용으로 시작하여 점차 물의 유입이 차단됨으로써 저플리언 분출작용으로 전환되었으며 이는 다시 회류분출로 전환되었다. 이 회류분출은 초기에는 중앙화구로부터 일어났으며 후기에는 환상 열극화구로 전환되었다. 이러한 환상 열극화구로부터 회류분출의 방출율이 급격히 커짐으로써 원동 칼데라가 형성되고 뒤이어 환상단열대를 따라 석영반암이 관입되어 환상암맥을 형성하였다. 그리고 이 칼데라 모우트에는 오랬동안 응회질 퇴적물이 채워지면서 반상유문암 용암이 초기 소생도움으로부터 분류되었으며, 환상단열대의 다른 틈을 따라 소량의 회류응회암이 분출되었다. 그리고 소생도움이 더 커지면서 세립질 화강섬록암이 관입되었으며, 마지막으로 지속적 소생작용으로 칼데라 중앙부에 각섬석 흑운모 화강암이 정치되어 완전한 소생도움을 형성하는 과정을 겪었다.

  • PDF

청송남부 면봉산 칼데라의 유형과 진화 (Type and Evolution of the Myeonbongsan Caldera in Southern Cheongsong, Korea)

  • 황상구;김성규
    • 암석학회지
    • /
    • 제8권3호
    • /
    • pp.171-182
    • /
    • 1999
  • 면봉산 칼데라는 경상북도 청송군 남부에서 백악기 퇴적암류와 중성 화산암류 속에 직경 10.2$\times$8.0km 의 크기로 존재한다. 면봉산 칼데라 지역은 하부의 중성 화산암류, 중부의 응회질 퇴적암과 상부의 면봉산응회암으로 구성된다. 칼데라를 형성케 한 면봉산응회암은 하부 회류응회암, 층리응회암과 상부 회류응회암으로 나누어지며, 칼데라 북동부에서 최고 1,030m의 두께이고 남서부로 갈수록 얇아진다. 면봉산 칼데라는 칼데라 북측에서 최고 820m 내려앉았고 남서측에서 함몰되지 않은 비대칭 칼데라로 분류된다. 본 칼데라는 면봉산 지역에서 폭발적인 회류 분출로 인해 마그마챔버의 지붕이 갑자기 함몰됨으로서 형성되었다. 칼데라 연변부의 환상단열대는 유문암이 맥상으로 관입되고 칼데라 중앙부는 유문암이 플러그상으로 관입되었다. 그리고 환상단열대의 남부와 북서부는 심성암류의 관입에 의해 잘려 있다. 이와 같은 증거들을 종합하면, 면봉산 칼데라는 기하학상 뚜컹문형 칼데라로 분류되고 하나의 칼데라 윤회를 따르는 진화를 밟았다.

  • PDF

경상분지 동북부 보경사화산암체의 암석학적 연구 (Petrology of the Bokyeongsa Volcanics in the northeast Gyeongsang Basin)

  • 윤성효;이문원;고정선;김영라;한미경
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제21권5호
    • /
    • pp.595-610
    • /
    • 2000
  • 본 연구에서는 경상분지 북동부 보경사화산암체에 대하여 암석성인 및 지구조적 위치에 중점을 두고 화산암류의 암석기재적 및 암석화학적 특성을 연구하였다. 보경사화산암체는 주로 내연산응회암과 규장암으로 구성되고, 유문암질 응회암이 인접하여 분포한다. 내연산응회암은 용결구조를 나타내는 부석편, 사장석, 석영, 각섬석의 반정 그리고 암편으로 구성되는 회류응회암이다. 내 연산응회암과 규장암은 각각 SiO$_2$함량이 68${\sim}$71wt%와 77wt%로서, 내연산응회암은 데사이트/유문데사이트, 규장암은 유문암의 조성을 나타낸다. 이들 화산암들은 TAS 성분도와 AFM도에서 칼크-알칼리암 계열의 특성을 보인다. 화산암류의 주성분 변화도에서TiO$_2$, Al$_2$ O$_3$, FeO$^T$, MnO, MgO, CaO는 SiO$_2$가 증가함에 따라 감소하는 경향을, K$_2$O는 증가하는 경향을 보이며, 칼크-알칼리암의 분화경향을 나타낸다. MORB값으로 표준화한 미량원소의 거미그림에서 K, Rb, Th와 Ta 함량은 비교적 부화되어 있으나, Nb, Zr, Hf, Ti, Y과 Yb 함량은 MORB와 비슷한 낮은 값을 나타낸다. 운석값으로 표준화한 희토류원소 변화도에서 경희토류원소가 중희토류원소에 비하여 많이 부화되어 있다. 이러한 미량원소 조성과 희토류원소 변화 경향은 이들 화산암류가 대륙연변부 섭입대의 조구적 환경에서 형성된 전형적인 도호 칼크-알칼리화산암임을 지시한다.

  • PDF