롱 밸리 칼데라
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1. 개요
롱 밸리 칼데라는 캘리포니아주에 위치한 거대한 칼데라로, 동남쪽을 제외하고 산으로 둘러싸인 지형이다. 약 76만 년 전 대규모 화산 폭발로 형성되었으며, 이후 여러 차례의 화산 활동을 겪었다. 칼데라 내부에는 매머드 마운틴과 모노-인요 크레이터와 같은 지형이 있으며, 핫 크릭을 포함한 활발한 열수 시스템을 가지고 있다. 1980년 지진 이후 칼데라 바닥의 융기, 지진 활동, 온천 변화 등 지질학적 불안정이 지속적으로 관찰되고 있으며, 관광과 하이킹 명소로도 활용되고 있다.
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| 롱 밸리 칼데라 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 일반 정보 | |
| 이름 | 롱 밸리 칼데라 |
| 위치 | 캘리포니아주 모노 카운티, 미국 |
| 고도 | 1,981 ~ 2,591 미터 |
| 길이 | 32 킬로미터 |
| 방향 | 동서 방향 |
| 너비 | 18 킬로미터 |
| 깊이 | 최대 914 미터 |
| 유형 | 칼데라 |
| 나이 | 760,000년 |
| 지질학적 정보 | |
| 형성 과정 | 화산 폭발 |
| 관련 화산 | 매머드 산 |
| 위치 정보 | |
| 좌표 | 43 |
2. 지리
롱 밸리 칼데라는 동남쪽을 제외하고 산으로 둘러싸인 거대한 그릇 모양의 함몰 지형으로, 길이는 약 약 32.19km이다. 칼데라 바닥의 고도는 약 1981.20m에서 약 2590.80m 사이이며, 서쪽이 더 높다.[2]
롱 밸리 칼데라는 마그마 융기로 환생 돔이 형성되었고, 칼데라를 만든 분화 때 분출된 화산재인 비숍 응회암이 남동쪽 경사면을 채우고 있다. 오웬스강 협곡은 칼데라가 물로 채워졌을 때 형성되었다.[4] 칼데라 가장자리는 기존 암석으로 이루어져 있으며, 동쪽 가장자리는 상대적으로 낮다.[2]
칼데라 중앙 근처에는 마그마 융기로 환생 돔이 형성되었다. 칼데라에서 캘리포니아주 비숍으로 내려가는 남동쪽 경사면은 칼데라를 생성한 분화 때 분출된 굳어진 화산재인 비숍 응회암으로 채워져 있다. 비숍 응회암은 칼데라 바닥에서 1500m 두께이며,[3] 오웬스강 협곡에 의해 잘려 있는데, 이 협곡은 플라이스토세에 칼데라가 물로 채워져 가장자리를 넘어섰을 때 형성되었다.[4]
칼데라 가장자리는 기존 암석으로 형성되었으며, 칼데라 바닥 위로 약 약 914.40m 솟아 있다.[2] 그러나 동쪽 가장자리는 더 낮아서 약 약 152.40m에 불과하다.[2]
매머드 마운틴은 칼데라의 구조적 가장자리 서쪽에 있는 용암 돔 복합체로,[5] 약 12개의 유문암 및 데이사이트 중첩 돔으로 구성되어 있다.[2][6] 이 돔들은 110,000년에서 57,000년 전 일련의 분화로 형성되었으며, 해발 약 3370.78m에 달하는 화산을 만들었다.[7]
모노-인요 크레이터는 약 40.23km 길이의 화산 사슬로, 매머드 마운틴에서 모노호 북쪽 해안까지 칼데라의 서쪽 가장자리를 따라 뻗어 있는 좁고 남북 방향의 균열 시스템을 따라 위치해 있다.[8] 모노-인요 크레이터는 40,000년에서 600년 전 롱 밸리 칼데라와는 별개의 마그마원에서 분출되었다.[9]
칼데라는 광범위한 수열 순환 시스템을 가지고 있다. 카사 디아블로 온천은 환생 돔 기저부에 위치하며 매머드 지열 복합 단지를 호스팅한다. 핫 크릭은 환생 돔의 일부를 자르고 온천을 통과한다. 핫 크릭의 따뜻한 물은 많은 송어를 지원하며, 핫 크릭 어류 부화장에서 사용된다.[10] 이 지역의 지열 활동이 증가한 후 2006년에 이 개울은 수영 금지 구역으로 지정되었다.[10][11] 이 지역에는 여러 온천이 있으며, 일부는 목욕객에게 개방되어 있다.[12]
3. 지질
매머드 마운틴은 칼데라 서쪽 가장자리에 있는 용암 돔 복합체로, 11만~5만 7천 년 전 분화로 형성되었다.[7] 모노-인요 크레이터는 칼데라 서쪽 가장자리를 따라 뻗어 있으며, 4만 년~600년 전 롱 밸리 칼데라와는 별개의 마그마원에서 분출되었다.[9]
칼데라에는 카사 디아블로 온천과 핫 크릭 등 수열 순환 시스템이 발달해 있다.[10] 핫 크릭의 따뜻한 물은 송어를 지원하며, 핫 크릭 어류 부화장에서 사용된다.[10]
롱 밸리 화산 활동의 구조적 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 열점이나 섭입과는 관련이 없다.
롱 밸리 칼데라 지역의 화산 활동은 수백만 년 전 시작되었으며, 310만 년~250만 년 전 유문암질 데사이트 분화, 210만 년~80만 년 전 고실리카 유문암 분출이 있었다. 76만 년 전 대규모 분화로 칼데라가 형성되었고, 화산쇄설류가 주변 지역을 덮었으며, 화산재는 멀리 네브래스카와 캔자스까지 퍼졌다.
3. 1. 칼데라 형성
롱 밸리 칼데라는 동남쪽을 제외하고 산으로 둘러싸인 거대한 그릇 모양의 함몰 지형으로, 길이는 약 약 32.19km이다. 이 지형 바닥의 고도는 약 1981.20m에서 약 2590.80m 사이이며, 서쪽이 더 높다.[2]
칼데라 중앙 근처에는 마그마 융기로 환생 돔이 형성되었다. 칼데라에서 캘리포니아주 비숍으로 내려가는 남동쪽 경사면은 칼데라를 생성한 분화 때 분출되어 굳어진 화산재인 비숍 응회암으로 채워져 있다. 비숍 응회암은 칼데라 바닥에서 1500m 두께이며,[3] 플라이스토세에 칼데라가 물로 채워져 가장자리를 넘어섰을 때 형성된 오웬스강 협곡에 의해 잘려져 있다.[4]
칼데라 가장자리는 기존 암석으로 형성되었으며, 칼데라 바닥 위로 약 약 914.40m 솟아 있다.[2] 그러나 동쪽 가장자리는 더 낮아서 약 약 152.40m에 불과하다.[2]
롱 밸리 칼데라 지역의 화산 활동은 수백만 년 전 마그마가 표면 아래 수 마일 지점에 모이기 시작하면서 시작되었다. 310만 년에서 250만 년 전 롱 밸리 칼데라 현재 위치 부근에 화산 활동이 집중되었으며, 유문암질 데사이트가 분화되었고, 210만 년에서 80만 년 전에는 고실리카 유문암이 분출했다. 얼마 후, 주로 유문암질 화산 무리가 이 지역에 형성되었다. 모두 합쳐 약 가 용암으로 뒤덮였다.
100만에서 200만 년 된 글래스 마운틴 (흑요석)을 제외한[13] 이 화산들은 76만 년 전 화산 폭발 지수 (VEI) 7 규모의 대규모 분화로 파괴되었으며, 이 분화로 칼데라 가장자리 바로 안쪽 통풍구에서 의 물질이 방출되었다.[14] (1980년 세인트헬렌스 산 폭발은 를 방출하는 VEI-5 분화였다.) 이 물질의 약 절반은 유해 가스, 경석, 화산재의 매우 뜨거운 () 혼합물인 화산쇄설류로 분출되어 주변 지역을 수백 피트 깊이로 덮었다. 이 물질의 한 엽은 남쪽으로 오웬스 밸리로 이동하여 현재의 빅 파인, 캘리포니아를 지나갔다. 또 다른 엽은 시에라 네바다 봉우리를 넘어 서쪽으로 이동하여 샌 호아킨 강 배수로로 들어갔다. 나머지 화산쇄설물은 의 다른 물질과 함께 떨어진 공중으로 날아가 바람에 의해 동부 네브래스카와 캔자스까지 멀리 분포되었다.
분화는 처음에 2km에서 3km 깊이의 칼데라를 생성했다. 그러나 분출물 대부분은 곧바로 위로 올라가 떨어졌고, 초기 칼데라의 약 3분의 2를 채웠다.
3. 2. 분화 역사
롱 밸리 칼데라 지역의 화산 활동은 수백만 년 전 마그마가 지표 아래 수 마일 지점에 모이기 시작하면서 시작되었다. 310만 년에서 250만 년 전, 롱 밸리 칼데라 부근에 유문암질 데사이트가 분화했고, 210만 년에서 80만 년 전에는 고실리카 유문암이 분출했다. 이후, 주로 유문암질 화산 무리가 이 지역에 형성되어 약 약 3884.96km2를 용암으로 뒤덮었다.
이 화산들 중 100만~200만 년 된 글래스 마운틴(흑요석)을 제외한 나머지는[13] 76만 년 전 대규모 (화산 폭발 지수 7) 분화로 파괴되었다. 이 분화로 칼데라 가장자리 바로 안쪽 통풍구에서 600km3의 물질이 방출되었다.[14] 이 물질의 약 절반은 유해 가스, 경석, 화산재의 매우 뜨거운 (약 815.6°C) 혼합물인 화산쇄설류로 분출되어 주변을 수백 피트 깊이로 덮었다. 한 엽은 남쪽으로 오웬스 밸리를 지나 빅 파인, 캘리포니아까지, 다른 엽은 서쪽으로 시에라 네바다 봉우리를 넘어 샌 호아킨 강 배수로로 이동했다. 나머지 화산쇄설물과 300km3의 다른 물질은 약 40.23km 상공으로 날아가 동부 네브래스카와 캔자스까지 퍼졌다.
분화 초기에는 2km에서 3km 깊이의 칼데라가 생겼으나, 분출물 대부분이 곧바로 떨어져 초기 칼데라의 약 3분의 2를 채웠다.
이후 롱 밸리 마그마 챔버에서 발생한 분출은 칼데라 내에 국한되었다. 70만 년에서 60만 년 전, 칼데라 바닥 융기로 융기 돔이 형성되면서 비교적 뜨거운 유문암이 분출되었고, 이후 20만 년 간격(50만 년, 30만 년, 10만 년 전)으로 돔 주위에 시계 방향으로 더 차갑고 결정체가 풍부한 해자 유문암이 분출되었다.[2] 지난 65만 년 동안 화산 활동 감소, 결정질 용암 분출 증가 등의 추세는 칼데라 아래 마그마 저수지가 대부분 결정화되어 대규모 분출 가능성이 낮음을 시사한다.[15]
롱 밸리 화산은 현무암질 용암과 실리카질 용암을 모두 분출했다는 점에서 특이하다.[16]
60만 년 전 오웬스 강 물이 칼데라를 300m 깊이까지 채웠고, 당시 호수 표면 고도는 약 2286.00m 근처였다.[17] 호수는 지난 10만 년 동안 칼데라 남쪽 가장자리를 넘어 실을 침식하고 오웬스 강 협곡을 만들면서 배수되었다. 협곡에 건설된 댐은 원래 호수를 부분 복원한 크롤리 호수를 만들었다. 대분화 이후 이 지역에 많은 온천이 발달했고, 융기 돔이 융기했다.
마지막 빙하기 동안 빙하는 롱 밸리로 이어지는 협곡을 채웠지만 계곡 바닥은 얼음이 없었다. 롱 밸리에서는 말단 퇴석의 훌륭한 예를 볼 수 있으며, 로렐 크릭, 컨빅트 크릭, 맥기 크릭은 각각 뚜렷한 퇴석을 가지고 있다.
1980년 5월, 4차례의 리히터 규모 6의 강진을 포함한 강력한 지진군이 롱 밸리 칼데라 남쪽 가장자리를 강타했다. 이는 칼데라 바닥의 약 25.40cm 돔 모양 융기와 관련 있었다.[18][19] 이 사건은 칼데라 불안정의 최신 시기 시작을 알렸다.[18] 불안정에는 반복적인 지진군, 칼데라 중앙 부분의 돔 모양 융기, 온천 및 가스 방출 변화가 포함된다.[18] 지진 이후, 매머드 레이크스 타운의 대피로로 보조 진입로가 생겼고, 매머드 경치 좋은 루프로 이름이 변경되었다.
1982년, 미국 지질 조사소는 화산 위험 프로그램에 따라 롱 밸리 칼데라의 지질학적 불안정을 감시하고 연구하기 시작했다.[18] 목표는 주민과 당국에 불안정으로 인한 잠재적 위험 정보를 제공하고, 화산 폭발 시 시기적절한 경고를 제공하는 것이다.[18] 화산 폭발은 지구물리학적 및 지구화학적 변화를 동반하고, 그에 앞서 일어나는데,[18] 일반적인 전조 지표에는 지진 활동 증가, 지반 변형, 가스 방출 변화가 있다.[18]
3. 3. 최근 활동
1980년 5월, 리히터 규모 6의 강진을 포함한 강력한 지진군이 롱 밸리 칼데라의 남쪽 가장자리를 강타했다. 이는 칼데라 바닥의 약 25.40cm 돔 모양 융기와 관련이 있었다.[18][19] 이 사건은 현재 진행 중인 칼데라 불안정의 최신 시기의 시작을 알렸다.[18] 이 지속적인 불안정에는 반복적인 지진군과 칼데라 중앙 부분의 지속적인 돔 모양 융기, 그리고 온천 및 가스 방출의 변화가 포함된다.[18] 지진 이후, 매머드 레이크스 타운의 잠재적인 대피로로서 보조 진입로가 생겼다. 처음에는 "매머드 탈출로"로 이름이 제안되었지만, 매머드 지역의 사업체와 토지 소유주들의 항의로 매머드 경치 좋은 루프로 변경되었다.
1982년, 미국 지질 조사소는 화산 위험 프로그램에 따라 롱 밸리 칼데라의 지질학적 불안정을 감시하고 연구하기 위한 집중적인 노력을 시작했다.[18] 그 목표는 주민과 민간 당국에 이 불안정으로 인한 잠재적 위험의 성격에 대한 신뢰할 수 있는 정보와 임박한 화산 폭발이 발생할 경우 시기적절한 경고를 제공하는 것이다.[18] 대부분의 화산 폭발은 화산 시스템의 지구물리학적 및 지구화학적 변화를 동반하고, 그에 앞서 일어난다.[18] 화산 활동의 일반적인 전조 지표에는 지진 활동 증가, 지반 변형, 가스 방출의 성격 및 속도의 변화가 포함된다.[18]
4. 열수 시스템
롱 밸리 칼데라는 활발한 열수 시스템을 갖추고 있으며, 온천, 푸마롤(증기 구멍), 광물 퇴적물 등을 포함한다.[20] 온천은 주로 칼데라 동쪽의 낮은 고도 지역에, 푸마롤은 서쪽의 높은 고도 지역에 주로 분포한다.[20] 열수 활동으로 인한 광물 퇴적물은 리서전트 돔(융기된 지역), 리틀 핫 크릭 온천, 핫 크릭 협곡 및 칼데라 남쪽과 동쪽 해자의 여러 곳에서 발견된다.[20]
온천은 주로 핫 크릭 협곡, 리틀 핫 크릭, 알칼리 호수 지역에서 배출된다. 핫 크릭 협곡에는 가장 큰 온천이 있으며, 초당 약 250L의 열수를 배출하는데, 이는 칼데라 전체 열수 배출량의 약 80%에 해당한다.[20] 핫 크릭 어류 부화장의 온천은 주변 온도보다 약 5°C 높은 열수를 일부 포함하고 있어, 송어의 성장 속도를 높여 어류 생산량 증가에 기여한다.[20]
열수 시스템에서 지하수 순환은 지형과 열원의 조합으로 이루어진다. 롱 밸리 칼데라의 경우, 주로 칼데라 서쪽 및 남쪽 가장자리 주변 고지대에서 눈이 녹은 물로 재충전된다.[20] 이 물은 지질학적으로 젊은 관입부 근처의 뜨거운 암석에 의해 최소 220°C까지 가열되며, 수 킬로미터 깊이로 침투한다. 서쪽 해자에서는 가파르게 기울어진 단층을 따라 밀도가 낮은 가열된 물이 1km에서 2km 깊이까지 상승한다. 이 열수 유체는 수압 경사에 따라 서쪽에서 남동쪽으로 리서전트 돔 주변을 따라 흐른 후, 동쪽으로 흘러 핫 크릭과 크로울리 호수 주변에서 방출된다.[20] 화산 충진 내 저수지 온도는 이노 크레이터 근처의 220°C에서 크로울리 호수 근처의 50°C로 감소하는데, 이는 열 손실과 냉수 혼합 때문이다.[20]
핫 크릭은 수십 년 동안 인기 있는 수영장이었으나, 1960년대 후반 이후 12명 이상이 사망했다. 이들 대부분은 경고 표지판을 무시하고 열수 풀을 온천으로 이용하려다 변을 당했다. 최근 지열 불안정성으로 인해 현재 수영장은 임시 폐쇄된 상태이다.
열수 활동은 칼데라 내 많은 암석을 변화시켜 석회화 및 점토로 만들었다. 헌틀리 점토 광산에서는 고령토라 불리는 흰색 분필 점토를 채굴하며, 이는 리서전트 돔에서 밝은 흰색 띠 형태로 나타난다.
5. 관광 및 하이킹
칼데라에서 가장 큰 관광 명소는 매머드 마운틴 스키장으로, 겨울에는 스키와 스노보드를 즐길 수 있으며, 여름에는 산악 자전거를 탈 수 있다. 핫 크릭 관광 명소는 2006년 지열 활동 증가로 인해 수영이 금지되었다.[10]
하이킹과 오프로드 차량 운전은 칼데라 전역과 칼데라 바로 남쪽에 있는 셔윈 산맥의 빙하 계곡에서 가능하다. 하이커들은 밸런타인 호수, 컨빅트 호수, 도로시 호수, 로럴 호수를 포함한 이 빙하 계곡에 있는 여러 호수로 하이킹을 할 수 있다. 칼데라 남쪽 끝에 있는 크롤리 호수는 낚시로 유명하다.
칼데라에서 가장 가까운 호텔 숙소는 매머드 레이크스에 있다. 칼데라 전역과 칼데라 가장자리에 있는 산에도 캠프장이 흩어져 있다.
6. 사망 사고
2006년 4월, 매머드 마운틴 스키장의 스키 순찰대원 3명이 근무 중 사망했다. 이들은 산비탈에 있는 푸마롤에 울타리를 치는 작업을 하던 중 이산화 탄소에 질식하여 사망했다.[21]
참조
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