리차트 구조

1. 개요

리차트 구조는 모리타니에 위치한 지름 40km에 달하는 원형 지형으로, 깊이 침식된 돔 형태를 띤다. 퇴적암과 다양한 화성암이 노출되어 있으며, 열수 변질과 관련된 특징을 보인다. 생성 기원에 대해서는 운석 충돌, 화산 활동, 융기 및 침식 등 다양한 가설이 제시되었으나, 현재까지 명확하게 밝혀지지 않았다. 이 구조는 아슐리안 유물이 다량 발견되는 고고학적 가치를 지니며, 플라톤의 아틀란티스 위치와 관련하여 논란이 일기도 했다.

2. 지질학적 특징

리차트 구조는 '겔브(Guelb)'라고도 불리는데, 이는 "섬 산"을 의미한다. 리차트 구조는 깊게 침식된, 직경 40km의 원형에 가까운 지형이다. 동심원 모양의 벽은 수 미터 높이의 퇴적암으로 이루어져 있으며, 노출된 퇴적암은 늦은 원생누대부터 오르도비스기에 이르는 시기에 쌓인 것이다. 이 구조가 어떻게 생성되었는지는 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.

국제지질과학연맹(IUGS)은 2022년 10월, 리차트 구조를 "마그마성 동심원 알칼리 복합체의 훌륭한 예"라는 점을 고려하여 전 세계 100곳의 지질 유산 목록에 포함시켰다. IUGS는 IUGS 지질 유산지를 "국제적인 과학적 관련성을 가진 지질 요소 및/또는 과정을 갖춘 핵심 장소로서, 참고 자료로 사용되거나, 역사를 통해 지질 과학의 발전에 실질적으로 기여한 곳"으로 정의한다.

2.1. 형태 및 구성

리샤트 구조는 깊이 침식된, 약간 타원형 돔으로, 직경이 40km이다. 이 돔에서 노출된 퇴적암의 연대는 돔 중앙부의 후기 원생대부터 가장자리 주변의 오르도비스기 사암까지 다양하다. 이 구조를 구성하는 퇴적암은 10~20°로 외부로 경사져 있다. 저항성 있는 석영암 층의 차별 침식으로 인해 고고도 원형 쿠에스타가 생성되었다. 그 중심은 직경이 최소 30km인 지역을 덮고 있는 규산질 각력암으로 구성되어 있다.

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리샤트 구조 내부에는 다양한 관입암 및 분출암 화성암이 노출되어 있다. 여기에는 유문암 화산암, 섬록암, 탄산염암 및 킴벌라이트가 포함된다. 유문암은 용암류와 두 개의 뚜렷한 분출 중심의 일부인 열수 변질된 응회암으로 구성되어 있으며, 이는 두 개의 마르의 침식된 잔해로 해석된다.

현장 매핑, 항공 자기 및 중력 데이터에 따르면, 섬록암은 두 개의 동심원 환상 암맥을 형성한다.
* 내부 환상 암맥은 너비가 약 30m이고, 리샤트 구조 중심에서 3km 떨어져 있다.
* 외부 환상 암맥은 너비가 약 70m이고 구조의 중심에서 8km 떨어져 있다.

32개의 탄산염암 암맥과 암상이 구조 내에서 매핑되었다.
* 암맥은 일반적으로 길이가 약 300m이고 너비가 일반적으로 1m이다.
* 이들은 대부분 공극 구조가 없는 거대한 탄산염암으로 구성되어 있다.
* 탄산염암은 94~104백만 년 전에 냉각된 것으로 연대가 측정되었다.

킴벌라이트 플러그와 여러 개의 암상이 구조 북부에서 발견되었다. 킴벌라이트 플러그는 약 99백만 년으로 연대가 측정되었다. 이러한 관입 화성암은 현재 구조 아래에 놓여 있으며 덮여 있는 암석을 들어 올림으로써 생성된 대규모 알칼리 화성 관입의 존재를 나타내는 것으로 해석된다.

리샤트 구조는 극적인 열수 특징을 가지고 있다. 여기에는 유문암과 섬록암의 광범위한 열수 변질과 열수 용해 및 붕괴로 생성된 중앙 거대 각력암이 포함된다.
* 규질 거대 각력암은 중심에서 두께가 최소 40m이고 가장자리에서는 불과 몇 미터 두께이다.
* 각력암은 흰색에서 어두운 회색 처트질 물질, 석영이 풍부한 사암, 속성작용 처트 결절, 스트로마톨라이트 석회암의 파편으로 구성되어 있으며, 집중적으로 규화되어 있다.
* 이 각력암을 생성한 열수 변질은 ⁴⁰Ar/³⁹Ar 방법을 사용하여 약 98.2 ± 2.6 백만 년 전에 발생한 것으로 연대가 측정되었다.

2.2. 열수 변질

리샤트 구조는 유문암과 섬록암의 광범위한 열수 변질 및 열수 용해와 붕괴로 생성된 중앙 거대 각력암을 포함하는 등 극적인 열수 특징을 보인다. 규질 거대 각력암은 중심부에서 최소 40m 두께를 가지며, 가장자리에서는 불과 몇 미터 두께에 불과하다. 이 각력암은 흰색에서 어두운 회색의 처트질 물질, 석영이 풍부한 사암, 속성작용 처트 결절, 스트로마톨라이트 석회암 파편으로 구성되어 있으며, 이들은 모두 집중적으로 규화되어 있다. ⁴⁰Ar/³⁹Ar 연대 측정 결과, 이 각력암을 생성한 열수 변질은 약 98.2 ± 2.6 백만 년 전에 발생한 것으로 나타났다.

3. 생성 가설

리차트 구조는 1930년대에서 1940년대에 처음 묘사되었으며, 당시에는 '리샤트 분화구' 또는 '리샤트 단추구멍'(boutonnière du Richât)으로 불렸다. 리처드-몰라드(1948)는 이를 락코리스의 융기로 보았다. 1952년 테오도르 모노가 이끄는 모리타니 지질 탐험대는 이 지역에서 에르 리샤트, 아우엘룰(칭게티 남쪽), 테미미샤트-갈라만 및 테누메르와 같이 네 개의 "분화구 모양 또는 원형 불규칙"을 발견했다.

초기에는 운석 충돌로 인한 크레이터로 여겨졌지만, 1950년대에서 1960년대에 걸친 연구를 통해 지상 과정에 의해 형성되었을 가능성이 제기되었다. 1960년대 현장 및 실험실 연구 결과, 충격 변성 작용이나 초고속 외계 충돌의 증거는 발견되지 않았다. 코사이트가 발견되었다는 보고도 있었으나, 1969년 분석 결과 중정석을 코사이트로 오인한 것으로 밝혀졌다. 1990년대에는 구조의 연대 측정 연구가 수행되었다. Matton, et al.(2005, 2008)의 연구는 리차트 구조가 충돌 구조가 아니라고 결론지었다.

항공 자력 및 중력 매핑을 통해 표면 아래 구조를 분석한 결과, 리차트 구조는 가브로 환상 암맥을 형성하는 환상 단층의 결과이며, 거대한 마그마 관입체를 덮고 파괴된 하부 구조를 통한 격렬한 열수 순환으로 돔이 융기하고 침식된 것으로 밝혀졌다. 이는 시간이 지남에 따라 경암과 연암 층의 차별 침식을 통해 쿠에스타를 형성할 수 있다. 침식으로 드러난 기저의 알칼리 화성암 복합체는 백악기 시대로 거슬러 올라간다.

3.1. 운석 충돌설

초기에 이 구조는 돔 형태 때문에 소행성 충돌로 인한 크레이터일 것으로 예측되었으나, 리차트 구조는 평평한 중심부를 포함해 광범위한 현장 및 실험실 연구를 통해 구조 주변에서 운석 충돌로 인한 변성암이 발견되지 않아 이 가설은 지지를 받지 못하고 있다. 1960년대의 현장 및 실험실 연구 이후, 충격 변성 작용 또는 초고속 외계 충돌을 나타내는 기타 변형에 대한 유의미한 증거는 발견되지 않았다. 충격 변성 작용의 지표인 코사이트가 처음에는 구조의 암석 표본에 존재한다고 보고되었지만, 1969년의 추가 분석 결과 중정석이 코사이트로 잘못 식별된 것으로 결론지었다.

3.2. 화산 분출설

1954년, 사하라 연구원 테오도르 모노는 학술지에서 리차트 구조를 포함해 모리타니에 위치한 다섯 곳의 분화구가 화산 분출로 인해 생겼다고 주장하였다. 그러나 화산암이 발견되지 않아 이 주장은 힘을 얻지 못하였다.

3.3. 융기 및 침식설

리샤트 구조는 깊이 침식된, 직경 40km의 약간 타원형 돔이다. 돔에서 노출된 퇴적암의 연대는 돔 중앙부의 후기 원생대부터 가장자리 주변의 오르도비스기 사암까지 다양하다. 퇴적암은 10~20°로 외부로 경사져 있으며, 저항성 있는 석영암 층의 차별 침식으로 인해 원형 쿠에스타가 생성되었다. 그 중심은 직경이 최소 30km인 지역을 덮고 있는 규산질 각력암으로 구성되어 있다.

리샤트 구조 내부에는 유문암 화산암, 섬록암, 탄산염암 및 킴벌라이트 등 다양한 화성암이 노출되어 있다. 유문암은 용암류와 열수 변질된 응회암으로 구성되어 있으며, 두 개의 마르가 침식된 잔해로 해석된다. 섬록암은 두 개의 동심원 환상 암맥을 형성한다. 내부 환상 암맥은 너비가 약 30m이고, 리샤트 구조 중심에서 3km 떨어져 있다. 외부 환상 암맥은 너비가 약 70m이고 구조의 중심에서 8km 떨어져 있다. 탄산염암 암맥과 암상은 32개가 구조 내에서 매핑되었으며, 암맥은 일반적으로 길이가 약 300m이고 너비가 1m에서 4m 사이이다. 탄산염암은 94~104백만 년 전에 냉각된 것으로 측정되었다. 킴벌라이트 플러그와 여러 개의 암상이 구조 북부에서 발견되었고, 약 99백만 년으로 측정되었다.

리샤트 구조는 극적인 열수 특징을 가지고 있다. 유문암과 섬록암의 광범위한 열수 변질과 열수 용해 및 붕괴로 생성된 중앙 거대 각력암이 이에 해당한다. 규질 거대 각력암은 중심에서 두께가 최소 40m이고 가장자리에서는 불과 몇 미터 두께이다. 각력암은 처트질 물질, 석영이 풍부한 사암, 스트로마톨라이트 석회암의 파편으로 구성되어 있으며, 집중적으로 규화되어 있다. 이 각력암을 생성한 열수 변질은 ⁴⁰Ar/³⁹Ar 방법을 통해 약 98.2 ± 2.6 백만 년 전에 발생한 것으로 측정되었다.

1930년대에서 1940년대에 처음 묘사된 이 구조는 리샤트 분화구 또는 리샤트 단추구멍(boutonnière du Richât)으로 불렸다. 리처드-몰라드(1948)는 이를 암경의 융기로 보았다. 1960년대의 현장 및 실험실 연구 이후, 충격 변성 작용 또는 초고속 외계 충돌을 나타내는 유의미한 증거는 발견되지 않았다. 충격 변성 작용의 지표인 코사이트가 구조의 암석 표본에 존재한다고 보고되었지만, 1969년의 추가 분석 결과 중정석이 코사이트로 잘못 식별된 것으로 결론지었다.

표면 아래의 깊은 구조에 대한 분석에는 항공 자력 및 중력 매핑이 포함되었으며, 이 구조가 가브로 환상 암맥을 형성하는 환상 단층의 결과이며, 거대한 마그마 관입체를 덮고, 파괴된 하부 구조를 통한 격렬한 열수 순환을 통해 돔이 융기하고 나중에 침식된 것으로 결론지었다. 침식으로 드러난 기저의 알칼리 화성암 복합체는 백악기 시대로 거슬러 올라간다.

4. 고고학적 유물

리차트 구조는 아슐리안 유물이 예외적으로 많이 발견되는 장소이다. 이러한 아슐리안 고고학 유적지는 이 구조의 가장 바깥쪽 환상 함몰부를 차지하는 와디를 따라 위치해 있다. 아슐리안 이전의 석기 또한 같은 지역에서 발견되었다. 이 유적지는 유물을 제작하는 데 필요한 원료를 제공한 부서진 노두의 석영암과 관련이 있다. 가장 중요한 아슐리안 유적지와 관련 노두는 바깥쪽 링의 북서쪽을 따라 발견되며, 이곳에서 와디 아케르딜은 동쪽으로, 와디 바무에레는 서쪽으로 뻗어 있다. 드문드문 흩어져 있는 신석기 시대의 창끝과 기타 유물도 발견되었다.

1974년 테오도르 모노에 의해 처음 발견된 이후, 구조 내부의 유물 지도를 작성한 결과, 구조의 가장 안쪽 함몰부에서는 일반적으로 유물이 발견되지 않았다. 지금까지, 식별 가능한 쓰레기 퇴적물이나 인공 구조물은 구조에서 식별되거나 보고되지 않았다. 이는 리차트 구조 지역이 단기적인 사냥과 석기 제작에만 사용되었음을 나타내는 것으로 해석된다. 표면 유물의 국소적인 풍부함은 여러 빙하기-간빙기 주기에 걸쳐 감압 작용에 의한 집중과 혼합의 결과이다.

유물은 전형적으로 후기 플라이스토세에서 초기 홀로세에 걸쳐 재퇴적되거나, 감압되거나, 둘 다 겪은 자갈질 진흙, 진흙 자갈, 점토질 모래, 실트질 모래에서 발견된다. 이러한 퇴적물은 종종 석회암에 의해 결핵성 덩어리나 층으로 굳어진다. 능선은 전형적으로 열대 환경에서 형성된 절단된 신생대 고토양을 나타내는 심하게 풍화된 기반암으로 구성된다. 플라이스토세에서 중기 홀로세 퇴적물은 와디를 따라 내부 환상 함몰부의 얇은, 미터에서 미터 미만의 두께의 축적에서 구조의 가장 바깥쪽 환상 함몰부의 와디를 따라 3m에서 4m 두께의 축적으로 나타난다. 자갈 퇴적물은 경사 스크리, 사태, 하천 또는 심지어 급류 퇴적물의 혼합물로 구성된다. 더 미세한 입자의 모래 퇴적물은 풍진과 플라야 호수 퇴적물로 구성된다. 후자는 잘 보존된 담수 화석을 포함한다. 다수의 일치하는 방사성 탄소 연대 측정 결과에 따르면, 이러한 퇴적물의 대부분은 아프리카 습윤기 동안 15,000년에서 8,000년 BP 사이에 축적되었다. 이러한 퇴적물은 심하게 침식되고 풍화된 기반암 위에 직접 놓여 있다.

5. 아틀란티스 위치 논란

리차트 구조는 플라톤의 저서에 언급된 아틀란티스의 위치라는 주변 주장의 대상이 되어 왔다. 이 주장은 주로 구조의 동심원적인 특성에 기반을 두고 있으며, 이는 플라톤이 묘사한 도시와 표면적으로 일치한다. 대부분의 고전학자들은 아틀란티스가 실제 지리적 위치가 아닌 플라톤의 허구적 수사적 발명품이라고 믿는다. 회의론자 스티븐 노벨라는 이 주장을 비판하며, 이 구조가 플라톤의 아틀란티스 묘사와 일치하지 않으며, 해당 위치에 도시가 건설되었다는 증거가 전혀 없다고 주장했다.