전남대 이창열 교수와 경북대 유인창 교수가 수퍼컴퓨터를 이용해 중생대 백악기 시기 동북아시아 지질 조사의 새로운 분석모델을 선보였다.

연구팀은 최근 학계에 보고된 판재건 모델을 도입하여 가설을 세우고 수퍼컴퓨터를 이용하여 3차원 컴퓨터 수치모델링을 수행함으로서 기존 연구의 한계를 극복한 새로운 지구조사 모델을 제시했다.

▲ 유인창 교수

판재건 모델(plate reconstruction model)은 대륙 및 해양판의 과거 위치와 상대적인 이동을 재건함으로써 초대륙의 위치와 형태 등을 이해하기 위한 모델이다.

연구 결과에 따르면, 백악기 시기 중국 내부에 맨틀 플룸이 존재했고 맨틀 플룸의 열에 의한 침식 때문에 북중국 지괴 하부의 동쪽 부분이 박리되었으며, 또한 맨틀 플룸이 섭입 해양판에 유입됨으로써 아다카이트를 비롯한 다양한 화성암을 발생시켰다.

맨틀 플룸(mantle plume)은 핵-맨틀 경계에서 뜨거운 맨틀이 상승하여 암석권 하부에 도달하는 현상으로, 하와이 섬은 맨틀 플룸에 의해 형성된 대표적인 화산섬이다..

섭입(subduction)은 오래된 해양판이 맨틀 속으로 침강하는 지질 작용이며, 아다카이트(adakite)는 얄류산 열도의 아닥(adak) 섬에서 보고된 화산암으로써 섭입 해양판의 상부 지각이 부분 용융되어 발생한 마그마에 의해 생성된다..

▲ 이창렬교수

이창열 교수는 “이 연구에서 제시한 새로운 지구조사 모델은 백악기 시기 동북아 지역의 다양한 지질 현상에 대한 통합적인 해석 틀을 제공한 것”이라며, “광주 무등산, 의성 금성산을 포함하여 아직까지 연구되지 못한 한반도 남부 지방의 백악기 화산에 대한 새로운 연구 방향을 제시할 것으로 기대된다”고 설명했다.

중생대 백악기 시기 중국 남부에서 한반도 남부를 거쳐 남서 일본 지역에 존재했던 화산 활동과 북중국 지괴의 하부 박리 등의 다양한 지질 현상을 설명하기 위하여 지구조사 모델 연구가 활발하다.

그러나 기존의 암석학, 지구화학 연구는 연구대상이나 지질시대가 한정적이고 각 연구결과가 모순되는 한계가 있어, 통합적 지구조사 모델이 필요하다.

북중국 지괴(North China Craton)는 북중국, 한반도 북부 및 몽고 남부 지방에 존재하는 선캠브리아 시기 생성된 오래되고 안정된 암석권이며,박리(delamination)는 지괴의 하부 암석권이 분리되어 맨틀 속으로 침강하는 현상이다.

이 연구는 교육부․한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업 등의 지원으로 수행되었다. 지구물리․지구화학 분야 국제학술지 지구 및 행성 과학 저널(Earth and Planetary Science Letters) 10월 3일자에 게재되었다.