용의 머리-용두암의 기원

 제주도는 우리나라에서 가장 큰 섬입니다. 우리나라의 대표적인 관광지인 제주도는 지질학적으로 상당히 가치가 있는 명소가 많습니다. 지질학적으로 여러 사건이 있었기 때문이죠.

 제주도의 기반을 이루는 주요 암석은 현무암입니다. 현무암은 용암이 굳어져서 만들어진 암석입니다. 더 정확히 말하자면, 용암 속에 있는 가스가 빠져나가면서 만들어진 암석이죠. 이 용암이 만들어지는 과정에서 멋진 구조물이 생기기도 하는데, 제주도에는 대표적으로 용두암이 있습니다. 이번 글에서는 간단하게, 이 용두암이 어떻게 만들어진 것인지 살펴보겠습니다.

 

제주도의 대표적인 지질 관광지 용두암. 출처-직접촬영

 

1. 용두암을 이루는 암석 현무암

 위에서 언급하였듯이 용두암은 현무암이라는 암석으로 만들어졌습니다. 이 암석은 용암이 굳어져서 만들어진 암석이죠. 하지만 모든 용암이 다 현무암이 되는 것은 아닙니다. 용암을 이루는 성분에 따라서 현무암이 되기도 하고, 다른 암석이 되기도 합니다. 이 기준은 SIO2, 우리말로 규산염이라는 광물에 따라 결정됩니다. 이 광물의 함량에 따라 용암이 얼마나 끈끈한지가 결정됩니다. 용암이 끈끈하면 끈끈할수록 규산염의 함량이 높아집니다. 

 그러면 현무암은 얼마나 끈끈한 용암이 굳어서 만들어졌을까요? 현무암을 만든 용암은 그렇게 끈끈한 용암은 아닙니다. 반대로 매끄러운 용암이지요.  Sio2가 45%에서 52% 이하를 차지하는 매끄러운 용암이 굳어질 때 현무암이 만들어집니다. 

 그러면 반대로 Sio2의 함량이 높으면 어떨까요? Sio2의 함량이 52%~66%를 차지하면 안산암이라는 암석이 만들어지고, 66%를 넘으면 유문암이 만들어집니다. 유문암을 이루는 용암은 매우 끈끈합니다. 이런 점성의 차이 덕분에 용암의 성질에 따라 화산의 분출 모습 역시 차이가 나는데, 현무암질 용암의 경우, 화산의 분출이 비교적 조용한 편입니다. 용암의 분출이 자주 일어나기 때문이죠. 그 반면에 끈끈한 유문암질 용암의 경우엔 화산 내부에 용암이 쌓이고 쌓이다가 폭발하기에 매우 큰 폭발이 일어나게 됩니다.

 반대로 Sio2의 함량이 더 낮으면 당연히 반대로 용암의 점성도 더 낮고 유동성도 매우 큰, 아주 매끄러운 용암이 되지요. Sio2의 함량이 45%이하일 경우엔 초고철질 용암이라고 합니다.

 

구분	초고철질 용암	현무암질 용암	안산암질 용암	유문암질 용암
Sio2	45%이하	45%~52%	52~63%	63%이상
점성	매우 매끄럽다	매끄럽다	중간	끈끈하다
유동성	매우 크다	크다	중간	작다
온도	높다	높다	중간	낮다
분출형태	조용하다	조용하다	중간	크게 분출한다
화산의 모습	고철질 화산	순상화산 (방패형 화산) 완만한 경사	성층화산	용암돔 급격한 경사

 

 제주도는 현무암이 굉장히 많이 발견되는 곳입니다. 제주도라는 섬 자체가 거대한 현무암질 화산이었기 때문이죠. 그래서 제주도는 화산섬이라고 불립니다. 용두암은 이 화산에서 용암이 흐르던 시기에 만들어졌습니다.

 

2. 용두암의 형성 과정

 그러면 용두암은 어떻게 생긴 것일까요? 용두암은 대략 20만 년 전 즈음에 만들어졌다고 합니다. 제주도의 화산활동은 180만년 전에 수성화산활동 (용암이 물과 만나 물이 끓고 냉각되는 활동이 격렬하게 일어나는 화산활동)으로 시작하였습니다. 90만년 전부터 해안가를 제외한 섬의 안쪽에서는 화산활동이 육지로 옮겨졌습니다. 그 결과 산방산, 섭섬이 생겨났지요. 그리고 20만 년 전 즈음에 화산이 분출하면서 용두암이 만들어졌습니다. 용두암 근처를 가보면 둥글둥글한 모습의 현무암 덩어리가 여러 개 분포해 있습니다. 이를 클링커라고 합니다.

 

용두암 근처의 현무암 클링커. 출처- 직접 촬영.

 

 클링커는 용암이 흐르면서 겉 부분이 굳으면서 만들어집니다. 용암의 굳은 표면은 시간이 지나서 깨지게 됩니다. 깨져서 파편을 남기게 되지요. 이 파편이 클링커입니다. 이 클링커는 시간이 지나면서 떨어져서 용두암 근처에 지금도 남아있습니다. 바람, 바닷물에 의해 풍화되어서 지금은 둥글둥글한 모습을 하고 있지요.

 클링커가 아직 단단히 굳어있을 때 클링커 안쪽으로는 용암이 여전히 흐르고 있었습니다. 요즘 말로 겉바속촉한 형태였지요. 그런데 안쪽에서 아직 용암이 흐르면서 단단하게 굳은 표면으로 용암이 올라가기도 합니다. 뒤에서 용암이 계속 밀려오기 때문이죠. 이때 용암이 단단하게 굳은 부분을 뚫고 올라오면서 용두암과 비슷한 형태를 하게 됩니다. 이러한 관입을 스퀴즈업이라고 합니다. 즉 용두암은 본래 내부에서 생성된 것입니다.

 시간이 지나면서 용두암을 덮었던 클링커층은 전부 풍화되면서 사라지거나 떨어져나오게 되었습니다. 그리고 용두암이 표면에 드러나게 되었습니다. 그 결과가 현재 제주도의 유명한 관광지인 용두암인 것이죠.

 

용두암의 형성과정. 출처- 김용제 (2020).

 제주도의 화산 활동은 그 이후로도 계속 이어져왔습니다. 지금으로부터 2천년 전, 심지어 고려시대인 1002년과 1007년에도 화산활동의 기록이 있다 합니다. 지질학적으로 상당히 최근까지 화산활동이 있던 셈이죠.

 

 

자료 출처-

http://jeju.grandculture.net/jeju/toc/GC00701484

 

http://jeju.grandculture.net/jeju/dir/GC00701482

 

http://encykorea.aks.ac.kr/Contents/Item/E0039568

 

http://www.astronomer.rocks/news/articleView.html?idxno=86912

 

김용제. (2020). 제주도 지질여행. 한국지질자원연구원․ 제주발전연구원.