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2017년 09월 27일 수요일

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독도의 지질학적 가치

독도의 지질학적인 의의

동해는 우리 애국가에서 가장 먼저 등장하는 지명이다. 그 동해의 한복판에서 묵묵히 한반도를 지켜온 독도. 독도는 어떤 섬일까? 독도의 해저지형이 처음으로 밝혀진 것은 1997년 한국지질자원연구원의 해양탐사결과에서 비롯되었다. 바다 수면 아래에 독도를 떠받치고 있는 직경 약 24km인 탁상모양의 거대한 평정해산(독도해산)이 발견된 것이다. 더욱 놀라운 사실은 독도 동쪽에는 이와 같은 평정해산이 바닷물 밑에 2개(탐해해산과 동해해산) 더 존재한다는 사실이다. 독도해산은 독도의 본체이며 주변의 탐해-동해해산과 함께, 지질학적으로 매우 중요한 의의를 갖는다.

▲ 독도-탐해-동해해산의 3차원 해저지형도, Han et al., 1998

동해는 약 2천3백만년전부터 1천5백만년 사이에 확장된 후배호 분지로서, 남쪽의 울릉분지와 야마토분지, 북쪽의 일본분지로 구분된다. 이 중 일본분지는 지각구조의 규모나 자기탐사에 의한 이상대가 전형적인 해양지각의 형태를 보이고 있는 데에 반하여, 울릉분지와 야마토분지는 Layer3(반려암) 층이 유난히 두껍고, 자기이상대가 잘 인지되지 않는다는 점에 있어서 학계의 논란이 되어 왔다. 즉 울릉분지와 야마토분지는 대륙지각이 엿가락처럼 늘여져 형성됐다는 설과 해양지각이 확장되면서 형성됐다는 설이 팽팽히 맞서고 있다. 이를 밝히기 위해서는 무엇보다도 7000m이상의 해저시추가 필요하지만, 국내의 현 시추장비와 시추기술로는 불가능하며, IODP(통합해양시추계획, Integrated Ocean Drilling Program)등의 국제협력을 통하지 않고는 여의치 않은 실정이다.

독도-탐해-동해해산은 평정부가 수심 200-300m 정도로 얕으며 그 지형적 특징이, 하와이에서 북서쪽으로 수천 km의 길이로 태평양 바닷속에 늘어서 있는 평정해산들, 즉 하와이화산열과 유사한 지형적 특성을 보이고 있다. 이들 해산들이 하와이화산열처럼 태평양판이 고정된 맨틀 열점(hotspot)위를 이동하면서 차례로 만들어진 흔적일 가능성도 있다. 또 다른 가능성은 이들 해산들이 단지 해저지각판의 이동과 관련없아 단순히 맨틀 플룸(열기둥)으로부터 분출되었을 가능성도 충분히 있을 수 있다. 매우 얕음에도 불구하고 아직 이들 해산으로부터 어떤 시추도 이루어 진 적이 없다. 단지 독도의 화산성 각력암으로부터 독도해산의 일부로 추정되는 현무암질 역이 포획된 것을 채취했을 뿐이다. 이 역의 암석연대측정결과, 독도해산이 적어도 460만년보다 더 이전에 형성됐다는 것은 분명하다.

독도해산을 비롯한 이들 해산들의 지질학적 연구는 울릉분지 확장 혹은 진화와 관련하여 중요한 단서를 제공해 줄 것으로 기대되며, 이로부터 동해 전체의 형성 혹은 진화에 관한 새로운 사실을 알려줄 지도 모른다. 러시아 과학자들이 울릉분지에서 맨틀 초기 분화물인 피크라이트(현무암의 일종)을 견인한 바 있어 그 가능성을 높여 주고 있다. 독도-탐해-동해해산 3형제는 우리나라 지각 아래 깊숙한 곳, 즉 맨틀이 보내 준 귀한 선물이다. 이 3형제 해산이야 말로 우리의 것이기에 우리가 먼저 연구, 조사하고 그 결과를 국제학계에 알려야 하지 않을까?

이윤수(이학박사, 한국지질자원연구원)


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