화산 분화의 종류와 화산쇄설류

 

화산 분화는 지하에서 올라오는 마그마로 인해, 지하의 물질이 화구로 분출하는 현상이다. 분출하는 물질은 비휘발성 물질과 휘발성 물질로 나뉜다. 마그마에 포함된 휘발성 물질은 화산가스라고 부르고 비휘발성 물질은 식으면 암석으로 변한다. 화산가스는 수증기가 90% 이상이고 황화수소나 이산화 항의 영향으로 유황 냄새가 난다. 마그마가 지표에 접근하면 마그마 안의 가스는 분리되어 발포 현상이 일어난다. 이때 휘발성 물질이 많이 포함되어 있는 마그마일수록 분화가 폭발적으로 일어난다. 반대로 휘발성 물질이 적은 마그마는 폭발적인 분화로 이어지지 않는다.  마그마의 팽창은 점성에 따라 달라진다. 점성이 작은 마그마는 지표에 도달하기 전에 휘발성 물질이 분리되고, 이때 마그마는 용암류가 되어 분출된다. 반대로 점성이 큰 마그마는 휘발성 물질이 마그마로부터 충분히 분리되지 않기 때문에 지표 부근에서 폭발적으로 분출된다. 분화 프로세스는 세 가지 정도로 이루어진다. 첫 번째는 마그마가 상승하면 지하에 대량의 물을 갖고 있는 지층인 대수층의 지하수가 데워진다. 그로 인해 수증기가 발생하고 압력이 증가한다. 이 수증기가 화구에서 분출하면 수증기 폭발이 일어난다. 이때 주위 암석의 파편과 화산회가 방출되지만, 마그마가 직접 분출되는 것은 아니다. 두 번째는 마그마가 지하수에 직접 닿았을 때의 현상으로 폭발적인 수증기와 마그마의 폭발이 발생한다. 이때는 수증기와 마그마가 동시에 화구로 방출된다. 이는 마그마가 매우 얕은 장소까지 상승하여 본격적인 분화가 시작되는 것을 의미한다. 세 번째는 마그마에 본래 포함된 휘발성 물질이 발포하여 폭발하는 현상으로 쉽게 말해 마그마의 폭발이다. 수증기 마그마 폭발과 마찬가지로 지하에서 올라온 마그마가 관여하는 본격적인 분화다. 일반적으로 큰 순서는 수증기 마그마 폭발, 그다음은 마그마 폭발, 마지막이 수증기 폭발이다. 분화의 모습은 다양한데 플리니식 분화, 스트롬볼리식 분화, 불칸 식 분화, 아이슬란드 및 하와이식 분화, 펠레식 분화 등이 있다. 이들 명칭은 이런 분화 모습을 잘 보여 주는 화산이나 지역에서 유래되었다. 마그마 의해서도 분화 양식은 변한다. 암석의 질 분화로 방출된 암석과 화산회를 조사하여 판단한다. 현무암 질 마그마는 휘발성이 낮아 용암류를 분출하는 분화를 일으키는 수가 많으며, 대표적인 예로서 이즈오오 섬의 미하라 산과 미야케 섬을 들 수 있다. 반면에 점성이 큰 안산암질 마그마는 용암을 만드는 경우도 있으나 폭발적인 분화를 일으키는 수가 많다. 사쿠라지마와 우수 산 등 활동적인 화산의 대다수가 안산암질 마그마이다. 화산 분화 중 이번 페이지에선 화산 쇄설류를 설명하고자 한다. 화산 쇄설류란 화구에서 분출한 마그마의 파편이 600도씨 이상의 고온 가스와 일체가 되어 최고 시속 100 킬로미터 이상의 속도로 산기슭을 흘러내리는 현상이다. 이때 모든 것은 불타버리고 파괴된다. 화산 쇄설류가 처음으로 세상에 알려진 것은 1902년 서인도 제도 마르티니크 섬의 펠레 산에서 분화가 일어났을 때이다. 일반적으로 화산 쇄설류는 분연 붕괴형, 용암 붕락형 두 종류가 있다. 분연 붕괴형은 분화와 함께 발생하는 화산 쇄설류이며, 용암 붕락형은 고온의 용암돔이 붕락할 때 발생하는 화산 쇄설류이다. 하지만 화산 쇄설류가 특별한 분화 현상은 아니다. 지질학적 조사와 연구를 통하여 일본의 많은 화산에서 과거 수만 년 사이에 후켄 다케보다 훨씬 큰 규모의 화산 쇄설류가 여러 차례 발생했던 것이 밝혀졌다.