분기공 (화산학)

3. 형성 과정 및 종류

분기공은 일반적으로 화산 활동 후기에 나타나지만, 화산 활동에 선행되기도 하며 화산 폭발 예측에 활용되기도 한다.^[10][4][5] 분기공 가스 조성 및 온도의 변화는 임박한 화산 폭발을 나타내는 신호일 수 있다.^[3] 특히, 황산화물 배출량 증가는 새로운 마그마가 깊은 곳에서 상승하고 있다는 강력한 징후이며, 폭발 수개월에서 수년 전에 감지될 수 있다. 폭발 후에도 황산화물 배출이 지속되는 것은 마그마가 계속해서 표면으로 상승하고 있음을 나타낸다.^[2]

분기공은 작은 균열, 긴 틈새, 혼란스러운 덩어리나 밭, 용암류 및 화쇄류 표면 등 다양한 형태로 나타난다.^[11] 분기공 지대는 얕은 마그마 또는 뜨거운 화성암이 가스를 방출하거나 지하수와 상호 작용하는 온천과 가스 통풍구의 영역이다.^[12] 얼어붙는 환경에서는 분기공 분기공 빙탑을 형성할 수도 있다.

분기공은 지속적인 열원 위에 위치하면 수십 년에서 수세기 동안 지속될 수 있지만, 빠르게 냉각되는 화산 퇴적물 위에 발생하면 몇 주에서 몇 달 안에 사라질 수 있다.^[11] 예를 들어, 만 개의 연기 계곡은 알래스카 노바루프타의 1912년 폭발 때 형성되었는데, 처음에는 폭발로 냉각된 화산재에 수천 개의 분기공이 발생했지만 시간이 지남에 따라 대부분 소멸되었다.^[13] 킬라우에아 칼데라 북쪽 가장자리에 있는 유황 뱅크는 지속적인 분기공이 발견되는 곳이지만, 하와이의 대부분 분기공은 몇 달 이상 지속되지 않는다.^[3] 미국 옐로스톤 국립공원에는 최근 폭발 후 약 7만 년이 지난 지금까지도 수많은 활성 분기공이 있다.^[14][15]

4. 경제적 자원 및 위험 요소

분기공에서 나오는 산성 가스는 주변 암석을 변질시켜 밝은 색의 "변질 후광"을 생성할 수 있다.^[5] 킬라우에아의 경우, 가벼운 변질은 암석을 회색-흰색 오팔과 고령토로 변환시키는데, 이때 암석의 원래 조직은 여전히 알아볼 수 있다. 변질은 암석의 절리를 따라 시작되어 전체 절리 블록이 변질될 때까지 안쪽으로 진행된다. 더 심한 변질은 암석을 점토 광물과 산화철로 변환시켜 붉은색-적갈색 점토를 생성한다. 같은 과정으로 깊은 곳에서 가치 있는 열수 광석이 생성될 수 있다.^[5]

유황 증기를 배출하는 분기공은 유황이 풍부한 광물과 분기공 광물의 표면 침전물을 형성한다. 킬라우에아 근처 설퍼 뱅크의 유황 결정은 길이가 2cm까지 자랄 수 있으며, 마우나 로아 칼데라 내 설퍼 콘에는 상당량의 유황이 침전되어 있다.^[3] 이러한 유황 침전물은 과거부터 여러 지역에서 채굴되어 왔다.

5. 화산 승화물

화산의 분기공 주변에 축적된 광물을 "화산 승화물"이라고 한다.^[35] 화산 승화물은 화산 가스 중의 성분이 냉각되거나 공기에 의해 산화되거나, 주변의 암석 등과의 화학 반응을 일으켜 생성된다.^[35] 화산 승화물에는 유황, 단백석, 명반, 붕산, 석고, 경석고, 염화 암모늄, 웅황, 계관석, 아라곤석, 자철광, 적철광, 황철광, 백철광 등이 있다.^[35]

6. 세계의 분기공

• 이탈리아 캄피 플레그레이는 고대부터 알려져 왔으며, 지옥의 입구로 여겨졌다.^[26] 인근 도시화에 위협을 가하기 때문에 현재 면밀히 감시되고 있다.^[27]
• 남아메리카 중앙 화산대^[28]
• 에티오피아 코르베티 칼데라는 지열 발전소가 건설 중이다.^[29]
• 뉴질랜드 타우포 화산대는 분기공이 독특하고 멸종 위기에 처한 생태계를 지원한다.^[30]
• 일본 우수산^[31]
• 도미니카 모르네 트루아 피통 국립공원의 황폐의 계곡^[32]
• 포르투갈 아소르스 제도 상미겔 섬 푸르나스
• 미국 옐로스톤 국립공원에는 노리스 간헐천 분지의 블랙 그라울러와 로어링 마운틴에 점점이 흩어져 있는 수많은 분기공을 포함하여 수천 개의 분기공이 있다.^[33]

참조

_[1] 웹사이트 fumerole – Definition and meaning https://www.merriam-[...] Merriam-Webster 2023-06-04
_[2] 문서 fumarole
_[3] 서적 Volcanoes in the sea : the geology of Hawaii University of Hawaii Press 1983
_[4] 서적 A dictionary of geology and earth sciences Oxford University Press 2013
_[5] 서적 Principles of igneous and metamorphic petrology Cambridge University Press 2009
_[6] 서적 Volcanism https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2004
_[7] 문서 solfatara
_[8] 웹사이트 Solfatara https://www.merriam-[...] Merriam-Webster 2020-02-20
_[9] 논문 Vapor-dominated hydrothermal systems compared with hot-water systems 1971
_[10] 서적 Glossary of geology. American Geological Institute 1997
_[11] 웹사이트 Fumarole http://volcanoes.usg[...] 2019-02-06
_[12] 서적 Glossary of Geology https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2015-06-06
_[13] 서적 The Novarupta-Katmai eruption of 1912– largest eruption of the twentieth century; centennial perspectives USGS Professional Paper 1791 2012
_[14] 웹사이트 Fumaroles https://www.nps.gov/[...] National Park Service 2022-03-01
_[15] 웹사이트 Summary of Eruption History https://www.usgs.gov[...] U.S. Geological Survey 2022-03-01
_[16] 뉴스 Kawah Ijen: Between potential & threat http://www.thejakart[...] 2011-12-19
_[17] 뉴스 The Struggle and Strain of Mining "Devil's Gold" https://www.national[...] 2022-03-01
_[18] 웹사이트 Welirang volcano photos http://www.decadevol[...] 2022-03-01
_[19] 웹사이트 Global Volcanism Program, National Museum of Natural History, Smithsonian Institution http://www.volcano.s[...]
_[20] 논문 Undeveloped high-enthalpy geothermal fields of the Taupo Volcanic Zone, New Zealand 2016-01
_[21] 웹사이트 Eruption on Whakaari White Island kills 10 people https://nzhistory.go[...] 2021-10-26
_[22] 웹사이트 Disaster at White Island https://www.nzgeo.co[...] 2021-10-26
_[23] 서적 Essays on the History of Mechanical Engineering 2016
_[24] 뉴스 How Routine Turned to Tragedy at Mammoth https://www.latimes.[...] 2011-05-09
_[25] 논문 Fatal Fall into a Volcanic Fumarole 2009-03
_[26] 서적 Natural Heritage from East to West 2010
_[27] 논문 The Pisciarelli main fumarole mechanisms reconstructed by electrical resistivity and induced polarization imaging 2021-12
_[28] 논문 Gas emissions from five volcanoes in northern Chile and implications for the volatiles budget of the Central Volcanic Zone: Volatiles budget of the CVZ, Chile 2014-07-28
_[29] 논문 Geology of the Corbetti Caldera area (Main Ethiopian Rift Valley) 1971-06
_[30] 웹사이트 Fumaroles https://www.landcare[...] 2022-03-01
_[31] 논문 Long-term geochemical surveillance of fumaroles at Showa-Shinzan dome, Usu volcano, Japan
_[32] 웹사이트 Morne Trois Pitons National Park https://whc.unesco.o[...] 2020-07-28
_[33] 웹사이트 Hydrothermal Features https://www.nps.gov/[...] U.S. National Park Service 2022-03-01
_[34] 간행물 The Hydrothermal System at Home Plate in Gusev Crater, Mars
_[35] 웹사이트 火山昇華物 https://kotobank.jp/[...] コトバンク 2023-07-15