제주도 한라산, 울릉도 성인봉과 백두산 천지뿐만이 아니라 경상도와 전라도의 주요 산들에 올라가 보면 그 웅장함과 아름다움에 놀라지 않을 수 없다. 어떻게 해서 그런 웅장함과 절경의 산들이 만들어졌을까? 이들은 중생대 백악기에서 신생대 4기에 걸쳐 화산 활동에 의해 만들어진 화산체들이다. 화산 활동이란 마그마가 지각의 얇은 틈을 뚫고 지표로 솟아 오르는 것으로, 이는 격렬한 지구 활동의 하나이다. 지구 내부가 아주 높은 온도로 이글거리면서 살아 있음을 나타내는 증거이기도 하다.
01. 화산의 정체
화산을 영어로는 ‘volcano’라고 하며, 그 어원은 지중해에 있는 작은 섬의 이름에서 유래했다. 옛날 그 지역에 살던 사람들은 화산이 대장장이의 신인 ‘벌칸’의 대장간 굴뚝이라고 생각했다. 또 화산 폭발 때 튀는 용암 파편과 화산재는 벌칸이 제우스의 번개 창을 만드느라 쇠를 두드릴 때 나오는 것들이라고 생각했다. 지하의 암석이 녹아 아주 뜨거운 액체 상태로 만들어진 마그마는 온도와 압력이 높고 밀도가 낮아 주변의 약한 암석이나 갈라진 틈을 뚫고 지표로 분출된다. 이런 마그마가 지하의 커다란 공간에 저장되어 있는 것을 마그마 저장소(magma chamber)라고 하며, 마그마가 지표로 흘러나오는 통로를‘화도’라고 한다. 화도가 지표에 이르러 열린 부분이‘화구’이다.
그리고 화구를 통해 밖으로 분출된 마그마를 용암이라고 하며 때로는 많은 양의 용암이 흘러나오기도 한다. 또한 폭발력이 강한 경우 주변의 땅을 부수고 그 파편이 사방으로 튀어나가기도 한다. 파편의 크기는 집채만한 바위에서 아주 미세한 먼지까지 매우 다양하다. 이처럼 화구를 통해 분출된 용암과 재 같은 물질은 멀리 날아가거나 흘러가기도 하지만, 화구 주변에 높이 쌓이기도 한다. 이렇게 쌓여 이루어진 산이 바로 화산체 또는 화산이다.
일반적으로 화산 분출이라고 하면 사람들은 한라산이나 백두산 같은 화산체나 거대한 분화구를 떠올린다. 그러나 화산 분출의 유형은 한라산이나 백두산처럼 일정한 분출구를 따라 증기와 용암이 뿜어져 나오는 중심분출과 추가령 구조대(원산과 서울을 잇는 띠 모양의 낮은 골짜기로, 한반도를 지질적으로 크게 남북으로 양분한다)처럼 지각의 벌어진 틈을 따라 큰 폭발 없이 마그마가 흘러나오는 열하분출(틈분출)로 나눌 수 있다. 세계적으로 현재 활동중인 화산은 해저에 있는 화산을 제외하고 5백개쯤 된다고 한다. 이처럼 많은 화산의 위치를 세계지도에 표시해 보면, 대부분의 화산들이 태평양 주변을 따라 일정한 띠를 이루고 있음을 알 수 있다. 태평양을 둘러싼 이 거대한 화산의 띠를‘불의 고리’라고 부른다.
그럼 화산은 왜 일정한 곳에 모여 있는 것일까? 지구의 껍데기(지각)는 여러 개의 판(지각)으로 이루어져 있다. 이 판들은 우리가 느낄 수는 없지만 오랜 세월에 걸쳐 천천히 이동한다. 맨틀의 대류에 의해 이동하는 판들은 모두 같은 방향으로 일정하게 움직이는 것이 아니기 때문에, 판의 어떤 경계면은 멀어지기도 하며 어떤 부분은 부딪치기도 한다. 이처럼 판이 이동하면서 옆의 판에 힘을 가하여 지진이나 화산 폭발을 일으킨다. 그렇기 때문에 화산은 판과 판의 경계에 많이 분포하고 있다.
이러한 지각의 변동으로 생기는 화산은 크게 세 종류로 나누어진다. 첫째는 중앙해령 화산으로, 해령을 경계로 두 개의 판이 서로 벌어지면서 좌우로 이동함에 따라 그 사이로 마그마가 분출되어 새로운 해양지각이 만들어진다. 대서양 중앙해령이 그 대표적인 예이다. 둘째는 섭입대 화산으로, 해양의 심부에서 만들어진 새로운 해양지각이 이동하여 대륙지각과 부딪치며 그 밑으로 파고들어 간다. 이를 섭입대(subduction zone)라고 하는데 땅 속 깊숙이 들어간 해양지각은 흑운모 등 광물에서 빠져나온 물(H2O)의 촉매작용으로 뜨거운 맨틀을 녹여 마그마가 된다. 이 마그마가 위로 솟아 지표를 통해 터져나옴으로써 화산이 만들어진다. 태평양을 둘러싼 화산대는 이렇게 해서 만들어진 것이다. 셋째로 열점(hotspot) 화산이다. 열점 화산은 판의 경계부가 아닌 중간 지점에서 화산이 분출하여 만들어지는데, 이는 플룸(plume)과 관련지어 설명이 가능하며, 하와이가 그 대표적인 예이다. 이 플룸과 관련된 새로운 학설을 플룸구조론이라 하는데, 이는 판구조론을 보완하는 최근의 학설이다. 하부 맨틀과 핵 부근에서 만들어진 거대하고 뜨거운 플룸이 상승하여 지각의 약한 부분을 뚫고 분출하는 화산의 형태를 말한다.
