하와이 지질학 개론2 - 용암의 조성

용암의 조성

 

 

 

대부분 하와이 용암은 실리카 함량이 적다. 킬라우에아와 마우나로아에서 분출된 가장 흔한 용암은 감람석 현무암이다.

감람석은 녹색 광물이며 흔히 다른 광물의 석기 속에 입자로서 산출된다.

이 결정은 1cm에 달하는 경우도 있지만 일반적으로 더 작다.

감람석 결정은 남쪽 끝(Ka Lae)의 녹색 모래 해변(Papakolea)에서 풍부하며, 여기서 이들은 주위의 화산에서 침식되어온 것이다.

 

검은색의 큰 휘석 결정은 마우나케아와 할레아칼라의 용암과 분석구에서 산출된다.

감람석 현무암은 실리카가 현무암보다 더 풍부하고 좀 더 담색인 하와이아이트(Hawaii eite)와 같은 암석으로 점이된다.

하와이아이트는 킬라우에아와 마우나로아에서 알려져 있지 않지만 마우나케아와 할레아칼라에서 풍부하다.

 

 

감람석(Oilvine)

 

 

 

 

하와이 섬의 그린 샌드

 

 

 

하와이에는 두 타입의 용암류가 산출되는데, 이들에 대한 하와이 이름은 파호이호이(Pahoehoe)와 아아(Aa) 용암이다.

파호이호이는 매끄럽고, 주름지고 혹은 새끼를 꼰 모양의 표면을 나타낸다. 이는 아아보다 더 고온이고 더 많은 가스를 가진다.

반면에 아아는 매우 거칠고 혹은 뒤범벅된 표면을 가지지만 치밀한 내부를 가진다.

 

파호이호이 용암류가 냉각되고 결정화될 때, 아아 용암류로 전이되지만 그 반대는 결코 나타나지 않는다.

이 두 타입의 차이는 화학조성에 따라 전혀 일어나지 않으며 온도, 가스와 결정 함량에 따라 나타난다.

아아 용암류는 가파른 사면에서 시속 56km의 높은 속도를 내는 빠른 용암의 강(lava river)에 의해 공급된다.

용암 강의 채널에서 용암은 측방으로 퍼져 흐르는 연변부에 공급되지만 그러나 가장 큰 용적이 아래로 흘러 용암류 전면부에 공급된다.

아아 용암류의 전면부는 공급 채널보다 훨씬 더 느린 속도로 움직인다.

 

 

점성이 작은 파호이호이(Pahoehoe) 용암에 의한 Roppy Structure

 

 

 

 

점성이 큰  아아(Aa) 용암

 

 

 

1983~1985년에 아아 용암류가 로얄가든을 여러 조각으로 황폐화시킬 때, 지질학자들은 2~3분에 수 100m로 써지를 형성하는 용암류를 관찰하였다.

분출이 끝나면, 유체 용암은 빠져나가 주위 용암류보다 더 낮은 긴 채널을 남긴다.

이러한 채널은 마우나 울루(Mauna Ulu)에서 나온 1973년 용암류에서 크레이터체인 도로를 따라 볼 수 있다.

 

파호이호이 용암류는 빨리 움직이는 채널을 형성할 수도 있고 혹은 용암관(lava tube)에 의해 공급되는 천천히 움직이는 용암류를 형성할 수도 있다.

용암관은 채널화된 용암류에서 발달되는데, 채널의 연변부에 껍데기가 축적되어 실제로 용암을 가로질러 지붕을 형성한다.

용암관은 용암 하천(lava stream)을 격리, 단열시켜 냉각과 정체되기 전에 훨씬 더 빨리 이동하게 해준다.

 

1986년 후기부터 2003년 사이에, 용암관은 킬라우에아의 동부 열곡대 상의 화구로부터 13km 떨어진 해양까지 종종 뻗쳐나갔다.

한 화구에서 활동이 멈췄을 때, 용암관 내의 대부분 용암은 빠져나가 아치형 천장과 평탄한 바닥을 가지는 터널을 남긴다.

용암관은 관내의 용암하천의 레벨 변화로부터 “높은 용암”의 흔적을 나타낼 수도 있다.

 

 

 

 

 

 참고자료 : 하와이 섬의 지질과 마우나로아 및 킬라우에아의 화산활동 (2003), 황상구, 이문원, 원종관, 우경식, 이광춘