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플리니식 분화

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목차

1. 개요

플리니식 분화는 화산 폭발의 한 유형으로, 엄청난 양의 화산 분출물과 에너지를 방출하는 특징을 보인다. 이는 지하 마그마의 급격한 압력 감소로 인해 발생하며, 거대한 분연주와 화쇄류를 동반한다. 유문암과 같은 규산이 풍부한 용암질 화산에서 주로 발생하지만, 현무암질 화산에서도 나타날 수 있다. 플리니식 분화는 인류에게 큰 영향을 미치며, 역사적으로 79년 베수비오 화산 폭발, 1883년 크라카토아 분화 등이 대표적인 예시이다. 울트라 플리니식 분화는 플리니식 분화보다 더 강력한 분화로, 화산재를 더 높이 분출하고 더 많은 분출물을 낸다.

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플리니식 분화
개요
1883년 크라카토아 화산 폭발
1883년 크라카토아 화산 폭발
유형폭발형 분화
일반적인 특징높은 분연주
화산재와 부석의 대량 방출
관련 화산베수비오산
피나투보산
타라웨라산
설명
명명 유래플리니우스의 베수비오산 폭발에 대한 기술
특징강력하고 지속적인 폭발
높은 분연주 높이 (2~45km)
다량의 부석 방출
광범위한 지역에 화산재 확산
화산쇄설류 발생 가능성
형성 과정점성이 높은 마그마에 가스가 축적되어 폭발적인 분출
높은 압력으로 마그마가 파편화되어 화산재와 부석 형성
분연주가 대기 중으로 상승하며 확산
위험
주요 위험화산재 낙하로 인한 피해
화산쇄설류로 인한 인명 및 재산 피해
건축물 붕괴
항공 교통 마비
농작물 피해
쓰나미 발생 가능성
예시
대표적인 플리니식 분화79년 베수비오산 폭발
1883년 크라카토아 화산 폭발
1980년 세인트헬렌스산 폭발
1991년 피나투보산 폭발
1886년 타라웨라산 폭발
마사야 화산 삼중층 분화

2. 플리니식 분화의 특징

플리니식 분화는 파국적 분화나 칼데라 형성에 이어 엄청난 화산 분출물과 에너지를 방출하는 화산 분화 형식이다.

대 플리니우스의 조카인 소 플리니우스는 삼촌인 대 플리니우스가 79년 베수비오 화산 폭발 당시 베수비오산을 관찰한 것에 대한 초기 묘사를 남겼다.[5] 소 플리니우스는 분화의 모습을 "매우 키가 큰 줄기 모양으로 하늘 높이 솟아올라 꼭대기에서 가지처럼 퍼져 나갔다"라고 묘사하며, 이는 스톤 파인 나무와 같다고 비유했다.

대 플리니우스는 나폴리 만 해안의 위험한 위치에 있는 사람들을 구출하기 위해 갤리선을 타고 스타비아에(오늘날 카스텔라마레 디 스타비아 근처)로 건너갔으나, 화산에서 뿜어져 나온 유독 가스를 흡입하여 사망했다. 그의 시신은 화산재 아래에서 발견되었으며, 질식사 또는 중독사로 확인되었다.[5]

1990년 4월 21일, 레다우트 화산에서 뿜어져 나온 화산 구름 (화산 정상에서 60km 이상 떨어진 곳)


2015년 4월, 칼부코 산의 서브 플리니식 분화


1822년 이탈리아 반도의 베수비오 산 분화. 폼페이를 매몰시킨 79년의 분화도 이와 유사했을 것으로 생각된다.


플리니식 분화의 예시는 다음과 같다.

발생 시기화산 이름 및 위치
약 76만 년 전롱 밸리 칼데라 (미국 캘리포니아주)
기원전 10,950년라허 호 (독일 라인란트팔츠주)
기원전 4860년크레이터 호 (미국 오리건주)
기원전 1645년테라 (그리스 남부 에게해)
기원전 400년대브리지 강 벤트 (캐나다 브리티시컬럼비아주)
서기 79년베수비오 화산 (이탈리아 폼페이)
서기 180년타우포 호 (뉴질랜드)
946년백두산 (중국 / 조선민주주의인민공화국)
1257년삼바스 산 (인도네시아 롬복)
1600년우아이나푸티나 (페루)
1667년, 1739년타루마에 산 (일본 홋카이도)[6]
1707년후지 산 (일본)
1815년탐보라 산 (인도네시아 숨바와 섬)
1883년크라카토아 (인도네시아 순다 해협)
1886년타라웨라 산 (뉴질랜드)
1902년산타 마리아 산 (과테말라)[7]
1912년노바룹타 (미국 알래스카)
1980년세인트헬렌스 산 (미국 워싱턴주)
1982년엘 치촌 (멕시코 치아파스주)
1991년피나투보 산 (필리핀 삼발레스주)
2009년 6월사리체프 봉 (러시아)
2011-2012푸예우에-코르돈 카우에 (칠레)
2014년퉁구라와 화산 (에콰도르 코르디예라 오리엔탈 산맥)
2020년타알 화산 (필리핀)
2022년훙가 통가-훙가 하파이 (통가)


2. 1. 분화 과정

지하에서 마그마가 화도를 통해 분화구로 밀려 올라갈 때, 압력 감소에 따라 발포하여 엄청난 양의 테프라를 분출한다. 이러한 화산쇄설물과 화산재, 화산 가스로 구성된 Eruption column|분연주영어의 높이는 보통 10,000m, 때로는 성층권에 달하며, 50,000m(성층권 계면)를 넘어 중간권에 달하기도 한다. 분연주는 1일에서 수일, 경우에 따라서는 수개월 동안 주변을 어둡게 만들기도 한다. 이윽고 거대한 분연주는 자체 무게를 이기지 못하고 붕괴되어 화쇄류가 되어 사방으로 흘러내려, 때로는 주변 100km의 거리를 순식간에 매몰시킨다. 이러한 거대 분화 후에는 칼데라가 형성되는 경우도 있다.

플리니식 분화는 유문암 등 규산을 풍부하게 함유한 점성이 높은 용암질 화산에서 발생하기 쉽다. 점성이 적은 용암의 화산에서 발생하는 경우는 드물지만, 후지 산은 점성이 적은 현무암질 화산임에도 1707년(호에이 4년) 호에이 대분화라는 플리니식 분화를 일으켰다.

거대한 규모의 플리니식 분화는 인류 등 생물의 생활에 막대한 영향을 미친다. 역사상 유명한 예로는 1883년 인도네시아 순다 해협에서 발생한 크라카토아 분화가 있다. 이 분화에서는 화쇄류가 바다로 유입되고 칼데라가 형성되면서 거대한 쓰나미가 발생하여 해안에서 3만 명 이상이 사망했다. 또한 거대한 분연주의 상승 기류를 타고 성층권에 도달한 화산재는 편서풍을 타고 대기 중에 확산되어 전 세계적으로 햇빛을 가리게 된다. 그 결과, 지구 규모의 이상 기후를 일으키고, 더 나아가 대흉작과 기근, 정정 불안을 초래한다. 일본에서는 1783년 8월 6일(덴메이 3년 7월 6일) 아사마 산 분화가 수년간 지속되던 기후 불순을 가속화시켜 덴메이 대기근을 일으켜, 로주 타누마 오키쓰구를 실각시켰다. 1815년 인도네시아 섬바와 섬의 탐보라 산 분화에서는 화쇄류와 칼데라 형성에 휘말린 1만 명이 사망하고, 그 후 기아와 역병으로 8만 2000명이 사망했다. 또한 그 후 수년에 걸쳐 북미와 유럽에서는 이상 냉하가 계속되어, "여름 없는 해"라고 불리기도 한다.

2. 2. 분출물

지하의 마그마가 화도를 통해 분화구로 밀려 올라갈 때, 압력 감소에 따라 발포하여 엄청난 양의 테프라를 분출한다. 이러한 화산쇄설물과 화산재, 화산 가스로 구성된 Eruption column|분연주영어의 높이는 보통 10,000m, 때로는 성층권에 달하며, 50,000m(성층권 계면)를 넘어 중간권에 이르기도 한다. 1일에서 경우에 따라서는 수일, 수개월 동안 주변을 어둠에 잠기게 한다. 이윽고 거대한 분연주는 자신의 무게를 견디지 못하고 붕괴되어 화쇄류가 되어 사방으로 흘러내려, 때로는 주변 100km의 거리를 순식간에 매몰시킨다. 이러한 거대 분화 후에는 칼데라가 형성되는 경우도 있다.

2. 3. 지형 변화

지하의 마그마가 화도를 통해 분화구로 밀려 올라갈 때, 압력 감소에 따라 발포하여 엄청난 양의 테프라를 분출한다. 이러한 화산쇄설물과 화산재, 화산 가스를 주체로 구성된 Eruption column|분연주영어의 높이는 보통 10,000m, 때로는 성층권에 달하며, 50,000m(성층권 계면)를 넘어 중간권에 달하기도 한다. 분연주는 1일에서 경우에 따라서는 수일, 수개월 동안 주변을 어둠에 잠기게 한다. 이윽고 거대한 분연주는 자신의 무게를 견디지 못하고 붕괴되어 화쇄류가 되어 사방으로 흘러내려, 때로는 주변 100km의 거리를 순식간에 매몰시킨다. 이러한 거대 분화 후에는 칼데라가 형성되는 경우도 있다.

3. 플리니우스의 기록

대 플리니우스의 조카인 소 플리니우스는 삼촌인 대 플리니우스가 79년 베수비오 화산 폭발 당시 베수비오산을 관찰한 것에 대한 초기 묘사를 다음과 같이 남겼다.[5]

대 플리니우스는 나폴리 만 해안의 위험한 위치에 있는 사람들을 구출하기 위해 자신의 갤리선을 띄워 스타비아에 (오늘날 카스텔라마레디스타비아 근처)로 건너갔다. 소 플리니우스는 그의 죽음에 대한 설명을 제공했는데, 그는 화산에서 뿜어져 나온 유독 가스를 흡입하여 쓰러져 사망했다고 추측했다. 그의 시신은 화산 폭발로 인한 재 아래에서 발견되었으며, 8월 26일 연기가 흩어진 후 뚜렷한 부상은 없었고, 질식사 또는 중독사로 확인되었다.

「플리니식 분화」라는 이름은, 고대 로마의 박물학자 가이우스 플리니우스 세쿤두스(대(大) 플리니우스)에 기인한다. 서기 79년, 폼페이의 거리를 매몰시킨 베수비오 산의 분화를 겪은 대 플리니우스는, 지인의 구조를 돕는 한편 분화 활동을 조사했지만, 화산 가스나 화산재에 휘말려 호흡 곤란에 빠져 사망했다. 그 모습은 그의 조카・가이우스 플리니우스 카이킬리우스 세쿤두스(소 플리니우스)가 써 내려간 서간에 상세히 기록되어 후세에 전해졌고, 그것에 연유하여 이 분화 형식에 「플리니식 분화」라는 이름이 주어졌다.

소 플리니우스가 로마 제국의 역사가・타키투스에게 보낸 편지에 따르면, 나폴리 만 북안의 미세눔에 있던 대 플리니우스는 갤리선을 준비하여 지인을 구조하기 위해 해로로 스타비아에에 이르렀다. 그러나 자욱한 스코리아로 주변이 암흑에 휩싸이는 가운데, 화산 가스나 화산재를 들이마시고 질식하여, 2일 후에 시신으로 발견되었다.

4. 울트라 플리니식 분화

1980년, 화산학자 조지 P. L. 워커(George P. L. Walker)는 하테페 화산 폭발을 분산력과 분화 기둥의 높이를 기준으로 울트라 플리니식 분화의 새로운 유형으로 제시했다.[8]

4. 1. 분류 기준

조지 P. L. 워커(George P. L. Walker)는 1980년에 분산력과 분화 기둥의 높이를 기준으로 하테페 화산 폭발을 울트라 플리니식 분화의 새로운 유형으로 제시했다.[8] 그는 분산 지수가 50,000제곱킬로미터 (약 49209.53km2)인 경우를 울트라 플리니식 분화의 기준으로 제안했다.[8] 화산 폭발 지수(Volcanic Explosivity Index) 기준으로는, 울트라 플리니식 분화로 분류되는 폭발은 최소 VEI-5 이상이다.[9]

울트라 플리니식 분화의 임계점은 분화 기둥의 높이가 45km[10] 또는 41km으로 정의된다.[11] 플리니식 분화와 울트라 플리니식 분화의 경계에 있는 분화 사례로는 1257 사말라스 화산 폭발의 P3 단계,[12] 1991년 피나투보산 폭발,[11] 캄파니아 이그님브라이트의 플리니식 단계,[13] 치레게 멤버의 츠앙카위 경석층 (Bandelier Tuff),[14] 그리고 1902년 산타 마리아 화산 폭발이 있다.[15]

하테페 화산 폭발은 한때 울트라 플리니식 분화로 분류되었으나, 최근 증거에 따르면 극심한 분화 활동보다는 바람장의 변화로 인한 현상일 수 있다는 의문이 제기되고 있다.[16][17]

미국의 스미소니언 박물관은 화산 폭발 지수 중 6에서 8 등급을 "울트라 플리니식 분화" (Ultra Plinian)라고 부른다. 이 등급의 분화에서는 화산재를 상공 25km 높이로 분출하며, 분출물의 총량은 10km3에서 1000km3에 이른다. 이러한 울트라 플리니식 분화의 예로는 인도네시아 토바 호의 칼데라 분화 (토바 대참사 이론), 1815년 탐보라 화산 폭발, 1883년 크라카토아 화산 폭발이 있다.

4. 2. 대표적인 울트라 플리니식 분화

조지 P. L. 워커(George P. L. Walker)는 1980년에 특출난 분산력과 분화 기둥의 높이를 가진 하테페 화산 폭발을 울트라 플리니식 분화라는 새로운 유형의 대표적인 사례로 제시했다.[8] 그는 분산 지수가 50,000제곱킬로미터 (19,000제곱마일)인 경우를 울트라 플리니식 분화의 기준으로 제안했다.[8] 화산 폭발 지수(Volcanic Explosivity Index)에 따르면, 울트라 플리니식 분화는 최소 VEI-5 이상이다.[9]

울트라 플리니식 분화의 임계점은 분화 기둥의 높이가 45km 또는 최근에는 41km로 정의된다.[10][11] 플리니식 분화와 울트라 플리니식 분화의 경계에 있는 분화로는 1257 사말라스 화산 폭발의 P3 단계,[12] 1991년 피나투보산 폭발,[11] 캄파니아 이그님브라이트의 플리니식 단계,[13] 치레게 멤버의 츠앙카위 경석층 (Bandelier Tuff),[14] 1902년 산타 마리아 화산 폭발이 있다.[15]

미국 스미소니언 박물관은 화산 폭발 지수 6에서 8 등급을 "울트라 플리니식 분화" (Ultra Plinian)라고 부른다. 이 등급의 분화에서는 화산재를 상공 25km 높이로 분출하며, 분출물의 총량은 10km3에서 1000km3에 이른다. 이러한 울트라 플리니식 분화의 예로, 인도네시아 토바 호의 칼데라 분화 (토바 대참사 이론), 1815년 탐보라 화산 폭발, 1883년 크라카토아 화산 폭발이 있다.

하지만, 하테페 화산 폭발은 극심한 분화 활동보다는 인식되지 않은 바람장의 변화로 인한 현상일 수 있다는 새로운 증거에 따라 의문이 제기되고 있다.[16][17]

5. 역사 속 플리니식 분화



6. 한국의 화산

946년 백두산 분화 외에도, 1914년 사쿠라지마(다이쇼 대분화)가 있었다.[1]

6. 1. 백두산

946년 조선 북부(당시는 발해의 통치 하)에서 백두산의 플리니식 분화가 발생했다.[1]

6. 2. 기타

참조

[1] 웹사이트 Pliny Letter 6.16 http://www.yorku.ca/[...] 2022-11-22
[2] 웹사이트 Hunga Tonga volcano triggered nearly 400,000 lightning strikes https://wildfiretoda[...] 2022-01-17
[3] 논문 Pre- and syn-eruptive conditions of a basaltic Plinian eruption at Masaya Volcano, Nicaragua: The Masaya Triple Layer 2020
[4] 웹사이트 Okataina Volcanic Centre/ Mt Tarawera Volcano https://www.gns.cri.[...] 2020-01-15
[5] 서적 Pliny's Letters https://archive.org/[...]
[6] 서적 Enlightenment activities for improvement on disasters 2020-05
[7] 논문 The October 1902 plinian eruption of Santa Maria volcano, Guatemala 1983
[8] 논문 The Taupo pumice: Product of the most powerful known (ultraplinian) eruption? https://dx.doi.org/1[...] 1980-08-01
[9] 논문 The volcanic explosivity index (VEI) an estimate of explosive magnitude for historical volcanism http://doi.wiley.com[...] 1982
[10] 논문 The thickness, volume and grainsize of tephra fall deposits https://doi.org/10.1[...] 1989-01-01
[11] 논문 Plume height, volume, and classification of explosive volcanic eruptions based on the Weibull function https://doi.org/10.1[...] 2013-07-25
[12] 논문 Dynamics of the major plinian eruption of Samalas in 1257 A.D. (Lombok, Indonesia) https://doi.org/10.1[...] 2015-08-08
[13] 논문 Stratigraphy and physical parameters of the Plinian phase of the Campanian Ignimbrite eruption http://dx.doi.org/10[...] 2016-03-09
[14] 간행물 Tsankawi Pumice Fall Unit B, a Very Widespread and Powerfully Emplaced Plinian Deposit 2021-12
[15] 논문 The October 1902 plinian eruption of Santa Maria volcano, Guatemala https://dx.doi.org/1[...] 1983-04-01
[16] 논문 The 1800a Taupo eruption: "III wind" blows the ultraplinian type event down to Plinian http://dx.doi.org/10[...] 2014-05-01
[17] 논문 MeMoVolc report on classification and dynamics of volcanic explosive eruptions https://doi.org/10.1[...] 2016-10-28
[18] 웹사이트 デジタル大辞泉の解説 https://kotobank.jp/[...] コトバンク 2018-03-31
[19] 서적 日本列島100万年史 大地に刻まれた壮大な物語 講談社
[20] 웹사이트 How Volcanoes Work: Variability of Eruptions http://www.geology.s[...] サンディエゴ州立大学 2010-08-04


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