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파라나-에텐데카 트랩

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1. 개요

파라나-에텐데카 트랩은 약 1억 3200만 년 전 백악기 전기 발랑쟁절 시기에 생성된 대규모 현무암 지대이다. 열개 작용과 발산 작용으로 형성되었으며, 월비스 해령과 연결되어 고프섬, 트리스탄다쿠냐 제도의 기원이 되었을 것으로 추정된다. 지구 연약권의 멘틀 플룸이 암석권 바닥에 도달하여 부분 용융을 일으켜 마그마가 생성되었고, 폭발성 분화로 이그님브라이트가 분출되면서 지구 역사상 가장 거대한 단일 화산 분화 활동이 일어난 것으로 여겨진다. 파라나 지역의 규장암은 팔마스 화산암과 샤페코 화산암으로, 에텐데카 지역의 석영 래타이트는 고-Ti 및 저-Ti 스위트로 분류되며, 대서양 횡단 화학층서학을 통해 두 지역의 화산암 간의 상관관계가 밝혀졌다.

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파라나-에텐데카 트랩
개요
이름파라나 및 에텐데카 트랩
다른 이름파라나 및 에텐데카 고원 또는 파라나 및 에텐데카 지방
종류대규모 화성암 지대
위치브라질 동부, 우루과이, 나미비아 북서부 & 앙골라 남서부
일부파라나 분지
수역남대서양
면적1,500,000 km² (580,000 sq mi)
형성 원인판게아 분열
지질세라 제랄 지층
시기초기 백악기, 1억 3800만 년 ~ 1억 2800만 년 전
마지막 분출바렘절
남아메리카의 지질도에 어두운 자주색 반점으로 표시된 파라나 및 에텐데카 트랩
남아메리카의 지질도에 어두운 자주색 반점으로 표시된 파라나 및 에텐데카 트랩
지질학적 특징
분포 지역남아메리카와 아프리카 대륙에 걸쳐 분포
주요 암석현무암
형성 과정대규모 화산 활동에 의해 형성
관련 사건대서양의 개방과 관련
추가 정보
참고 자료Sur l'âge des trapps basaltiques (On the ages of flood basalt events)
Age distribution of Serra Geral (Paraná) flood basalts, southern Brazil

2. 지질학적 배경 및 형성 과정

파라나-에텐데카 트랩은 백악기 전기 발랑쟁절 시기인 약 1억 3200만 년 전에 형성된 광대한 화성암 지역이다.[26][3] 주요 형성 원인으로는 지구 연약권 깊은 곳의 맨틀 플룸 상승과 부분 용융에 따른 대규모 마그마 생성이 지목된다.[30][7] 또한, 판 구조론적 과정인 열개 작용과 확장 역시 트랩 형성에 기여했으며, 이는 월비스 해령 및 리오그란데 해팽과 같은 해저 지형 형성과도 연관된 것으로 보인다.[26][27][28][29][4][5][6] 생성된 마그마는 대부분 분출 전 지각 물질과 혼합되었으며,[7] 일부는 폭발성 분화를 통해 이그님브라이트를 형성하기도 했다.[31] 특히 파라나 트랩에서는 지구 역사상 기록된 가장 큰 규모의 단일 화산 분화 중 하나가 발생한 것으로 추정된다.[31]

2. 1. 판 구조론적 관점

파라나-에텐데카 트랩의 현무암백악기 전기 발랑쟁절 시기인 약 1억 3200만 년 전에 형성된 것으로 추정된다.[26][3] 간접적인 증거에 따르면, 이 트랩은 지구의 열개 작용과 확장 작용(발산 작용)으로 인해 만들어졌을 가능성이 있다. 이러한 과정은 월비스 해령(고프/트리스탄 열점)과 연결되어 고프섬 및 트리스탄다쿠냐 제도 형성의 원인이 되었을 수도 있다. 또한, 파라나 트랩 동쪽, 남위 25도에서 35도 사이에 위치한 리오그란데 해팽(히우그란데 융기)의 해산들도 이 트랩 시스템의 일부로 여겨진다.[27][28][4][5][29][6]

동위원소 분석을 포함한 지구화학적 해석 결과, 지질학자들은 지구 연약권맨틀 플룸암석권 바닥에 도달하여 부분 용융되면서 트랩 지역의 마그마가 형성되고 화성암이 만들어졌다고 추정한다. 이후 분화 과정에서 지각 물질이 분진 형태로 분출했을 것으로 보인다. 일부 심성암 분석 결과는 트랩의 분화가 맨틀의 마그마가 지각을 직접 뚫고 올라온 결과일 수도 있음을 시사한다.[30]

트랩에서 발견되는 암석 중 일부는 폭발성 분화 시 생성되는 이그님브라이트이다. 특히 파라나 트랩에서는 지구 역사상 알려진 가장 거대한 단일 화산 분화 활동이 일어났을 것으로 추정된다.[31]

2. 2. 연대 측정 및 동위원소 분석

파라나-에텐데카 트랩의 현무암은 약 1억 3200만 년(132 Ma) 전, 즉 백악기 전기 발랑쟁절 시기에 형성된 것으로 추정된다.[26]

동위원소 분석을 포함한 지구화학적 해석 결과, 지질학자들은 이 트랩과 관련된 화성암을 형성한 마그마가 지구 연약권의 부분 용융에 의해 생성되었다고 결론지었다.[7][30] 이는 지구 하부로 멘틀 플룸이 도달하여 암석권 바닥에서 부분 용융이 일어난 결과로 보인다.[30][7]

이렇게 생성된 마그마의 대부분은 분출하기 전에 지각 물질과 섞여 오염되었을 것으로 추정된다.[7] 분화 과정에서 이러한 지각 물질이 분진 형태로 함께 분출했을 가능성도 있다.[30] 하지만 트랩과 관련된 일부 심성암은 이러한 지각 오염을 피했으며, 이를 통해 맨틀에서 유래한 마그마의 원래 성질을 더 직접적으로 파악할 수 있다.[7] 일부 심성암 분석 결과는 멘틀의 마그마가 지각을 직접 뚫고 올라왔을 가능성도 시사한다.[30]

2. 3. 리오그란데 해팽과의 연관성

파라나 및 에텐데카의 현무암 표본은 약 1억 3200만 년 전 백악기 전기 발랑쟁절 시기에 형성되었다.[26][3] 파라나 트랩 동쪽으로 남위 25도에서 35도 사이에 걸쳐 있는 리오그란데 해팽(Rio Grande Rise, 또는 히우그란데 융기)의 해산들은 이 트랩 시스템의 일부로 간주된다.[27][28][29][4][5][6]

간접적인 증거에 따르면, 파라나-에텐데카 트랩의 형성은 지구의 열개 작용과 확장과 연관된 것으로 보이며, 이는 월비스 해령(고프/트리스탄 열점)을 통해 연결된 고프섬과 트리스탄다쿠냐 제도의 기원이기도 한 것으로 추정된다.[26]

3. 화산암의 종류 및 특징

파라나-에텐데카 트랩은 주로 백악기 전기 발랑쟁절 시기(약 1억 3200만 년 전)에 분출된 현무암으로 구성되어 있다.[26] 이러한 현무암질 마그마는 맨틀 플룸 활동과 관련되어 형성된 것으로 추정되며, 분출 과정에서 대륙 지각 물질과 섞이기도 했다.[7][30] 또한, 일부 지역에서는 폭발성 분화의 증거인 이그님브라이트도 발견되는데, 이는 지구 역사상 유례없는 규모의 분화 활동이 있었음을 시사한다.[31] 현무암질 화산암의 형성과 특징에 대한 자세한 내용은 아래 문단에서 다룬다.

현무암 외에도 규장암(파라나 지역)과 석영 래타이트(에텐데카 지역)와 같은 규장질 화산암이 중요한 부분을 차지한다. 파라나 지역의 규장암은 화학적 조성에 따라 크게 팔마스 화산암샤페코 화산암으로 분류된다.[8] 마찬가지로, 대서양 건너편 에텐데카 지역의 석영 래타이트는 Ti 함량을 기준으로 고-Ti 스위트저-Ti 스위트로 나뉜다.[11]

화학층서학 연구를 통해 남아메리카의 파라나 트랩과 아프리카의 에텐데카 트랩 화산암 사이에 밀접한 연관성이 밝혀졌다. 구체적으로 에텐데카의 저-Ti 스위트는 파라나의 팔마스 화산암과,[10] 에텐데카의 고-Ti 스위트는 파라나의 샤페코 화산암과 동일한 마그마 활동의 산물로 여겨진다.[11] 각 규장질 화산암 그룹의 세부적인 분류와 두 지역 간의 상관관계는 아래 문단 및 관련 하위 문단들에서 상세히 설명한다.[13][10][14]

3. 1. 현무암질 화산암

파라나-에텐데카 트랩의 현무암들은 약 1억 3200만 년 전(백악기 전기 발랑쟁절)에 형성된 암석이다.[26] 간접적인 증거에 따르면, 이 트랩은 대륙이 갈라지는 열개 작용과 발산 작용으로 만들어진 것으로 보이며, 이는 월비스 해령과 그 위의 고프섬, 트리스탄다쿠냐 제도를 형성한 고프/트리스탄 열점 활동과 연관된 것으로 추정된다.[27][28] 파라나 트랩 동쪽의 리오그란데 해팽 역시 파라나-에텐데카 트랩의 일부로 여겨진다.[29]

동위원소 분석을 포함한 지구화학적 연구 결과, 지질학자들은 지구 내부 깊은 곳의 뜨거운 맨틀 플룸암석권 바닥에 도달하면서 연약권이 부분 용융되어 마그마가 생성되었고, 이것이 화성암을 형성한 것으로 본다.[7][30] 이 마그마는 대부분 분출하기 전에 대륙 지각 물질과 섞여 오염된 것으로 추정된다.[7] 하지만 트랩과 관련된 일부 심성암은 이러한 지각 오염을 겪지 않아, 맨틀에서 만들어진 마그마의 원래 성질을 더 직접적으로 보여주기도 한다.[7][30]

트랩에서 발견되는 암석 중에는 폭발성 분화 때 생성되는 이그님브라이트도 포함되어 있다. 파라나 트랩에서는 지구 역사상 알려진 가장 거대한 규모의 단일 화산 분화가 일어났을 가능성이 제기된다.[31]

3. 2. 규장질 화산암

파라나 지역에서는 규장암이 팔마스 화산암과 샤페코 화산암이라는 두 가지 주요 그룹으로 나뉜다.[8] 마찬가지로 에텐데카 지역에서는 석영 래타이트가 Ti 함량에 따라 고-Ti 및 저-Ti 스위트로 구분된다.[11]

대서양을 사이에 둔 두 지역의 화산암은 화학층서학 연구를 통해 서로 연관성이 있음이 밝혀졌다. 에텐데카의 저-Ti 스위트는 파라나의 팔마스 화산암과 동일한 마그마 활동의 결과로 여겨지며,[10] 고-Ti 스위트는 파라나의 샤페코 화산암과 동일한 것으로 간주된다.[11] 각 그룹 및 스위트 내의 더 세부적인 분류와 두 지역 간의 구체적인 상관 관계는 하위 섹션에서 자세히 다룬다.[13][10][14]

3. 2. 1. 팔마스 화산암

파라나 지역의 규장암은 팔마스 화산암과 샤페코 화산암의 두 가지 조성 그룹으로 나뉜다.[8] 팔마스 화산암은 다음과 같은 5가지 지구화학적 하위 유형으로 구성된다.[9]

하위 유형
산타마리아
카시아스 두 술
아니타 가리발디
클레벨란디아
자쿠이



팔마스 화산암 내에서는 PAV-A부터 -G, 그리고 BRA-21까지 총 8개의 주요 분출 단위가 확인된다.[10]

대서양 횡단 화학층서학 연구에 따르면, 아프리카 나미비아 에텐데카 지역의 저-Ti 스위트는 남아메리카 브라질 파라나 분지의 팔마스 화산암과 동일한 것으로 여겨진다.[10] 구체적으로는 다음과 같은 화학적 친화성을 통해 팔마스 화산암의 특정 단위와 에텐데카 저-Ti 스위트의 특정 멤버 간 잠정적인 상관관계가 밝혀졌다.[13][10][14]

파라나 (팔마스 화산암)에텐데카 (저-Ti 스위트)
아니타 가리발디 (PAV-G)비콘
카시아스 두 술 (PAV-B)스프링복
자쿠이 (PAV-A)고보보세브-II
BRA-21웨렐드센드
카시아스 두 술 (PAV-F)그루트베르크



또한, 에텐데카의 프리아 멤버는 팔마스 화산암의 산타마리아 또는 클레벨란디아 하위 유형과 상관관계가 있을 수 있다.[13][14]

3. 2. 2. 샤페코 화산암

파라나 트랩 지역에서 발견되는 규장암은 크게 팔마스 화산암과 샤페코 화산암, 두 가지 그룹으로 나눌 수 있다.[8] 이 중 샤페코 화산암은 지구화학적 특성에 따라 Orinhos|오리뇨스por, Tamarana|타마라나por, Guarapuava|과라푸아우por의 세 가지 하위 유형으로 분류된다.[9]

한편, 대서양 건너편 나미비아의 에텐데카 트랩 지역에서는 석영 래타이트가 Ti 함량에 따라 고(高)-Ti 스위트와 저(低)-Ti 스위트로 구분된다. 고-Ti 스위트는 Naude|나우데por, Sarusas|사루사스por, Elliot|엘리엇por, Khoraseb|코라세브por, Ventura|벤투라por 등 6개의 멤버로 구성되어 있다.[11]

화학층서학 연구에 따르면, 에텐데카 트랩의 고-Ti 스위트는 파라나 트랩의 샤페코 화산암과 동일한 마그마 활동의 결과물로 여겨진다.[11] 두 지역의 화산암 사이에는 다음과 같은 구체적인 화학적 유사성이 확인되어, 서로 연관성이 있는 것으로 추정된다.[13][10][14]

파라나 (샤페코 화산암 하위 유형)에텐데카 (고-Ti 스위트 멤버)상관 관계
Guarapuava|과라푸아우porVentura|벤투라por확인됨[13][10][14]
Orinhos|오리뇨스porKhoraseb|코라세브por확인됨[13][10][14]
Guarapuava|과라푸아우por 또는 Tamarana|타마라나porSarusas|사루사스por가능성 있음[13][14]


3. 3. 에텐데카 지역의 화산암

에텐데카 지역에서는 석영 래타이트가 주요 화산암 유형이며, 이는 고-Ti 스위트와 저-Ti 스위트의 두 그룹으로 나뉜다. 각 스위트는 여러 멤버로 구성되어 있다.[11]

에텐데카 화산암 스위트 및 멤버
스위트 구분멤버 목록비고
고-Ti 스위트나우데, 사루사스, 엘리엇, 코라세브, 벤투라6개 멤버
저-Ti 스위트프리아, 비콘, 그루트베르크, 웨렐드센드, 호아닙, 스프링복, 고보보세브, 테라스8개 멤버. 특히 고보보세브는 고보보세브-I부터 -IV까지 4개의 분출 단위로 구성된다.[12]



대서양 횡단 화학층서학 연구에 따르면, 에텐데카의 저-Ti 스위트는 파라나 지역의 팔마스 화산암과 동일하며,[10] 고-Ti 스위트는 파라나의 샤페코 화산암과 동일하다.[11] 더 나아가, 화학적 유사성을 바탕으로 두 지역의 화산암 단위 간의 잠정적인 상관관계가 다음과 같이 제시되었다.[13][10][14]

파라나-에텐데카 화산암 잠정적 상관관계
파라나 화산암 (하위 유형/분출 단위)에텐데카 화산암 (멤버/분출 단위)상관관계 근거
팔마스 - 아니타 가리발디 (PAV-G)저-Ti - 비콘화학적 친화성
팔마스 - 카시아스 두 술 (PAV-B)저-Ti - 스프링복화학적 친화성
팔마스 - 자쿠이 (PAV-A)저-Ti - 고보보세브-II화학적 친화성
팔마스 - 카시아스 두 술 (PAV-F)저-Ti - 그루트베르크화학적 친화성
팔마스 - BRA-21저-Ti - 웨렐드센드화학적 친화성
팔마스 - 산타마리아 또는 클레벨란디아저-Ti - 프리아추정[13][14]
샤페코 - 과라푸아바고-Ti - 벤투라화학적 친화성
샤페코 - 오리뇨스고-Ti - 코라세브화학적 친화성
샤페코 - 과라푸아바 또는 타마라나고-Ti - 사루사스추정[13][14]


4. 분화 양상 및 규모

파라나-에텐데카 트랩의 현무암은 대략 1억 3200만 년 전(백악기 전기 발랑쟁절)에 분출된 것으로 추정된다.[26] 이 거대한 화산 활동은 남아메리카아프리카 대륙이 분리되던 시기의 열개 작용 및 발산 작용과 관련이 깊으며, 월비스 해령과 리오그란데 해팽의 형성, 더 나아가 고프섬과 트리스탄다쿠냐 제도를 만든 트리스탄 열점 활동과도 연결된 것으로 보인다.[27][28][29]

지구화학적 분석 결과, 이 트랩의 마그마는 지구 연약권 깊은 곳의 맨틀 플룸암석권 하부에 도달하여 부분 용융되면서 형성된 것으로 여겨진다. 이 마그마가 분출하면서 막대한 양의 화성암을 만들었으며, 분화 과정에서 지각 물질이 함께 분출되었을 가능성도 제기된다.[30] 일부 연구는 맨틀 마그마가 지각을 직접 뚫고 올라왔을 가능성도 제시한다.[30]

파라나-에텐데카 트랩의 분화는 단순히 현무암 용암이 흘러나온 분출성 분화뿐만 아니라, 강력한 폭발성 분화도 동반했던 것으로 보인다. 트랩 곳곳에서 폭발성 분화의 증거인 이그님브라이트가 발견되며, 특히 파라나 트랩 지역에서는 지구 역사상 가장 거대한 규모의 단일 화산 분화가 일어났을 가능성이 제기된다.[31] 에텐데카 지역에서 발견되는 두꺼운 화산쇄설류 퇴적층은 이러한 거대 폭발성 분화의 증거로 해석된다.[12]

파라나 지역의 특정 화산암(샤페코, 팔마스 등)과 에텐데카 지역의 화산재류가 동일한 거대 분화의 산물일 수 있다는 주장이 제기되면서, 이 분화의 규모가 기존에 알려진 초대형 분화들을 능가할 수 있다는 가능성이 제시되었다.[13][16] 추정되는 분출량은 상상을 초월하는 수준이다. 그러나 이러한 해석은 여전히 논쟁 중이다. 해당 지층이 여러 차례의 분화로 형성되었을 가능성,[13][17] 그리고 파라나 지역의 화산암이 폭발성 분화보다는 용암류나 용암 돔과 같은 분출성 분화의 산물일 가능성도 제기되고 있어[18][19][20], 정확한 분화 양상과 규모에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.[10][21][22] 일부 연구는 폭발성 분화의 증거를 제시하면서도, 그 양상이 낮은 폭발성과 높은 분출률을 특징으로 하는 기둥 붕괴형 분화였을 것으로 보기도 한다.[16][23]

4. 1. 폭발성 분화

트랩에서 나오는 암석들 중 일부에는 폭발성 분화가 일어날 때 생성되는 이그님브라이트도 발견된다. 파라나 트랩에서는 지구 역사상 알려진 것 중 가장 거대한 단일 화산 분화 활동이 일어난 것으로 추정된다.[31]

에텐데카 지역의 석영 라타이트 단위는 고온의 화산재류에 의한 폭발 분화로 형성된 레오모르픽 이그님브라이트로 해석된다. 각 분화는 40m에서 300m 두께의 방대한 화산쇄설류를 광범위하게 생성했으며, 에텐데카 내 개별 단위의 부피는 400km3에서 2600km3에 달하고 최대 8800km2의 면적을 덮는다.[12] 분화와 관련된 공중 낙하층은 확인되지 않았다.[12][16] 18km 지름의 원형 구조인 메섬 화성 복합체는 고보보셉 I~IV 및 스프링복의 분화 중심지로 확인되었다.[15]

파라나 지역의 샤페코 및 팔마스 화산암은 에텐데카 화산재류의 동쪽 연장선으로 추정되기도 하며, 이 경우 각 분화는 거대한 이그님브라이트 분화를 나타내 지구상에서 가장 큰 폭발적인 분화 중 하나가 될 수 있다.[13][16] 특히 가장 큰 것으로 여겨지는 과라푸아바-타마라나/사루사스 단위는 부피가 8600km3로 추정되어, 3천만 년 전의 와와 스프링스 분화나 2800만 년 전의 피시 캐년 응회암 분화 같은 다른 초대형 분화들을 능가할 가능성이 있다.

그러나 이러한 해석에는 논쟁이 있다. 사루사스 지층은 10개의 분화 단위로 구성되어 여러 차례의 분화 산물일 수 있으며,[13][17] 각 지역의 단위들이 정확히 동일한 분화 사건에 해당하지 않고 동일한 마그마 챔버를 공유했을 가능성도 제기된다.[10]

또한, 파라나의 샤페코 및 팔마스 화산암의 분화 양식에 대해서도 의견이 갈린다. 많은 연구에서는 이들을 분출성 분화에 의해 생성된 용암류와 용암 돔의 층으로 보며, 인근 화산관이나 급원 암맥에서 분출된 것으로 해석한다. 이 관점에서는 극도로 큰 규모나 폭발적인 분화 양식에 의문을 제기한다.[18][19][20][21][22] 반면, 일부 연구에서는 샤페코 및 팔마스 화산암에서 폭발적 분화를 시사하는 화산쇄설암과 유사한 조직을 발견했다고 보고한다. 이 연구에 따르면 과라푸아바 및 클레벨란디아 하위 유형은 완전히 이그님브라이트이며, 자쿠이, 아니타 가리발디, 카시아스 두 술, 산타 마리아 등은 용암 돔과 번갈아 나타나는 여러 이그님브라이트 단위이다.[16] 이러한 이그님브라이트는 낮은 폭발성, 높은 분출률의 물질 흐름, 그리고 기둥 붕괴로 특징지어진다.[23]

4. 2. 대규모 화산 분화

파라나-에텐데카 트랩의 현무암은 대략 1억 3200만 년 전(백악기 전기 발랑쟁절)에 형성되었다.[26] 간접적인 증거에 따르면, 이 트랩은 열개 작용과 발산 작용으로 인해 생성되었으며, 이는 월비스 해령(고프/트리스탄 열점)을 통해 연결된 고프섬과 트리스탄다쿠냐 제도의 형성 원인으로도 여겨진다.[27][28] 파라나 트랩 동쪽의 리오그란데 해팽 역시 이 트랩 시스템의 일부로 간주된다.[29]

동위원소 분석을 포함한 지구화학적 연구는 지구 연약권맨틀 플룸암석권 하부에 도달하여 부분 용융을 일으켰고, 이것이 트랩에서 마그마를 형성하고 화성암을 만든 원인으로 추정한다. 이후 분화 과정에서 지각 물질이 분진 형태로 함께 분출되었을 가능성이 있다. 일부 심성암 분석 결과는 맨틀 마그마가 지각을 직접 뚫고 분출했을 가능성도 시사한다.[30]

트랩에서 발견되는 암석 중 일부는 폭발성 분화의 증거인 이그님브라이트이다. 특히 파라나 트랩에서는 지구 역사상 알려진 가장 거대한 단일 화산 분화가 일어났을 것으로 추정된다.[31] 에텐데카 지역의 석영 라타이트 단위는 고온의 화산재류에 의해 형성된 레오모르픽 이그님브라이트로 해석되며, 각 분화는 40m에서 300m 두께의 광범위한 화산쇄설류를 생성했다. 에텐데카 내 개별 단위의 부피는 400km3에서 2600km3에 달하며, 최대 8800km2의 면적을 덮는다.[12] 분화와 관련된 공중 낙하층은 확인되지 않았다.[12][16] 메섬 화성 복합체라 불리는 지름 18km의 원형 구조는 고보보셉 I~IV 및 스프링복 이그님브라이트의 분화 중심으로 확인되었다.[15]

파라나 지역의 샤페코 및 팔마스 화산암은 에텐데카 화산재류의 동쪽 연장선으로 여겨져, 각 단위의 상관관계가 거대한 이그님브라이트 분화를 나타낼 가능성이 제기되었다. 만약 이 해석이 맞다면, 이 분화들은 지구상 가장 큰 규모의 폭발적 분화에 속하게 된다.[13][16] 특히 가장 큰 것으로 추정되는 과라푸아바-타마라나/사루사스 단위의 부피는 8600km3에 달하며, 이는 3천만 년 전의 와와 스프링스 칼데라나 2800만 년 전의 피시 캐년 응회암과 같은 다른 초대형 분화 규모를 능가한다. 하지만 이러한 해석에는 논란이 있다. 사루사스 지층은 최소 10개의 분화 단위로 구성되어 여러 차례 분화의 산물임이 밝혀졌으며,[13][17] 각 지역의 단위들이 정확히 동일한 분화 사건의 결과가 아닐 수 있고, 동일한 마그마 챔버를 공유했을 가능성도 제기된다.[10]

한편, 파라나의 샤페코 및 팔마스 화산암이 에텐데카 화산재류와 직접적으로 연결된다는 명확한 증거는 부족하다. 다수의 연구는 이들 화산암을 용암류와 용암 돔의 층으로 보고 있으며, 이는 분출성 분화에 의해 인근의 화산관이나 급원 암맥에서 분출된 것으로 해석된다.[18][19][20] 따라서 이들의 극도로 큰 규모나 폭발적 분화 양상에 대한 초기 추정은 의문시되고 있다.[21][22] 반면, 일부 연구에서는 샤페코 및 팔마스 화산암 내에서 폭발성 분화를 시사하는 화산쇄설암과 유사한 조직을 발견하기도 했다. 이 연구에 따르면, 과라푸아바 및 클레벨란디아 하위 유형은 완전히 이그님브라이트로, 자쿠이, 아니타 가리발디, 카시아스 두 술 및 산타 마리아 하위 유형은 용암 돔과 교호하는 여러 이그님브라이트 단위로 해석된다.[16] 이러한 이그님브라이트는 낮은 폭발성, 높은 분출률, 그리고 기둥 붕괴를 특징으로 하는 분화 양상을 보였을 것으로 추정된다.[23]

4. 3. 분화 중심지

에텐데카 지역의 석영 라타이트 단위는 고온의 화산재류에 의한 폭발적 분화로 형성된 레오모르픽 이그님브라이트로 해석된다. 각 분화는 40m에서 300m 두께의 방대한 화산쇄설류를 넓은 지역에 걸쳐 생성했다. 에텐데카 내 개별 단위의 부피는 400km3에서 2600km3에 달하며, 최대 8800km2의 면적을 덮는다.[12] 분화와 관련된 공중 낙하층은 확인되지 않았다.[12][16] 메섬 화성 복합체라고 불리는 18km 지름의 원형 구조는 고보보셉 I~IV 및 스프링복의 분화 중심지로 확인되었다.[15]

파라나 지역의 샤페코 및 팔마스 화산암은 에텐데카 화산재류의 동쪽 연장선으로 추정되기도 한다. 이 해석에 따르면 각 분출 사건은 거대한 이그님브라이트 분화를 나타내며, 이는 지구상에서 가장 큰 규모의 폭발적 분화 중 하나에 해당할 수 있다.[13][16] 특히 가장 큰 규모로 추정되는 과라푸아바-타마라나/사루사스의 부피는 8600km3에 달하는데, 이는 3천만 년 전의 와와 스프링스 분화나 2800만 년 전의 피시 캐년 응회암과 같은 다른 초대형 분화의 규모를 능가하는 것이다.

그러나 이러한 해석에는 논란이 있다. 예를 들어, 사루사스 지층은 실제로는 10개의 개별 분화 단위로 구성되어 있어 여러 차례의 분화 결과물이라는 주장이 있다.[13][17] 또한, 파라나와 에텐데카 각 지역의 단위들이 정확히 동일한 분화 사건의 결과물이 아닐 수 있으며, 단지 동일한 마그마 챔버를 공유했을 가능성도 제기된다.[10]

다른 한편으로, 파라나의 샤페코 및 팔마스 화산암을 에텐데카 화산재류의 연장선으로 명확히 보기 어렵다는 연구도 많다. 이들 연구는 샤페코 및 팔마스를 주로 용암류와 용암 돔의 층으로 보고 있으며, 이는 분출성 분화에 의해 생성되어 인근의 화산관이나 급원 암맥에서 흘러나온 것으로 해석한다.[18][19][20] 따라서 이 화산암들의 막대한 규모 추정치나 폭발적인 분화 양상에 대해서는 의문이 제기된다.[21][22]

반면, 샤페코 및 팔마스 화산암에서 폭발적 분화를 시사하는 화산쇄설암과 유사한 조직이 발견되었다는 연구도 있다. 이 연구에 따르면, 과라푸아바 및 클레벨란디아 하위 유형은 완전히 이그님브라이트로 해석되는 반면, 자쿠이, 아니타 가리발디, 카시아스 두 술, 산타 마리아 등은 용암 돔과 교호하는 여러 이그님브라이트 단위로 구성된다.[16] 이러한 이그님브라이트는 상대적으로 낮은 폭발성, 높은 분출률, 그리고 기둥 붕괴 현상을 특징으로 하는 것으로 분석되었다.[23]

참조

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