‘화산’ 무등산 생성비밀 캘 단서 찾았다

이창열-유인창 교수팀 새이론 제시

화산인 광주 무등산은 어떻게 만들어졌을까.

이창열 전남대 지질환경과학과 교수와 유인창 경북대 지질학과 교수 공동연구팀이 중생대 한반도 주변 지역 지질 운동에 대한 새로운 이론을 제시했다. 중국 북부 지역이 일본 남서부 지역으로 움직이는 과정에서 한반도 남부의 화산이 만들어졌다는 게 핵심이다.

22일 연구팀에 따르면 한반도에는 백두산, 한라산, 울릉도 외에도 남쪽에 작은 화산들이 있다. 광주 무등산과 경북 의성 금성산이 대표적이다. 이 화산들은 지층의 나이를 분석해 약 1억3500만 년 전부터 6500만 년 전인 중생대 백악기에 만들어진 것으로 추정된다. 하지만 명확한 생성 과정이 밝혀진 적은 없다.

연구팀이 제시한 시나리오는 이렇다. 중생대 백악기 중국 내부에서 ‘맨틀 플룸’이 일어났다. 맨틀 플룸은 지구 내부에서 뜨거운 맨틀이 상승해 지각 근처까지 도달하는 현상이다. 강이 움직이면 수면에 떠 있는 나뭇조각이 움직이는 것처럼 맨틀이 움직이면 맨틀 위를 덮고 있는 지각이 함께 움직인다. 당시 맨틀이 움직인 방향이 남서쪽 일본 방향이었다. 한반도 남부에서는 맨틀이 다시 지구 중심부로 내려가는 흐름이 만들어지면서 화산활동이 활발하게 일어났다. 무등산은 이때 생긴 것으로 보인다.

연구팀은 이번 결과를 얻기 위해 현재 지층 형태를 바탕으로 중생대 당시의 지층 움직임을 재현했다. 한반도 남부는 물론이고 중국과 일본 자료까지 모았다. 슈퍼컴퓨터를 이용해 3차원(3D) 컴퓨터 수치모델링을 진행해 백악기 당시 움직임을 구체적으로 찾아냈다.

이 교수는 “이번에 발표한 모델은 중생대 백악기에 동북아 지역에서 일어난 다양한 지질 현상을 통합적으로 해석한 것”이라며 “한반도 남부의 백악기 화산에 대한 새로운 연구 방향을 제시할 것”이라고 말했다.

연구 결과는 지질학 분야 학술지 ‘지구 및 행성과학(Earth and Planetary Science Letters)’ 10월 3일자에 게재됐다.

오가희 동아사이언스 기자 solea@donga.com