후아이나푸티나산
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1. 개요
후아이나푸티나산은 페루 남부 모케과 주에 위치한 해발 4,850m의 화산으로, 1600년 대분화 이후 이 명칭으로 불리게 되었다. 이 화산은 안데스 산맥의 중앙 화산대에 속하며, 과거 여러 차례 분화했으며, 특히 1600년의 대분화는 남아메리카에서 역사상 가장 큰 화산 폭발로 기록되었다. 이 분화로 인해 대량의 화산재와 이산화황이 대기 상층부로 분출되어 전 세계적으로 한랭화가 초래되었으며, 주변 지역에 막대한 피해를 입혔다. 현재 후아이나푸티나산은 감시 대상이며, 재분화 시 주변 지역에 심각한 위험을 초래할 수 있어 "고위험 화산"으로 분류된다.
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후아이나푸티나산 - [지명]에 관한 문서 | |
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지도 정보 | |
산 정보 | |
이름 | 우아이나푸티나 |
위치 | 페루 |
해발고도 | ≈4,850m |
산맥 | 안데스 산맥 |
종류 | 성층 화산 |
화산 호/벨트 | 중앙 화산 지대 |
마지막 분화 | 1600년 2월 ~ 3월 |
추가 정보 | |
로마자 표기 | Huaynaputina |
2. 명칭
후아이나푸티나(Huaynaputina|후아이나푸티나qu), 또는 와이나 푸티나(Huayna Putina|와이나 푸티나qu)는 1600년 화산 폭발 이후 붙여진 이름이다. 페루 외교 통상 관광부가 인용한 번역에 따르면, Huayna|와이나qu는 '새로운'을, Putina|푸티나qu는 '불을 뿜는 산'을 의미한다. 이 이름은 화산 활동의 격렬함과 함께 1600년 폭발이 첫 폭발이었음을 시사한다. 다른 번역으로는 '젊은 끓는 것'(아마도 이전 폭발을 가리키는 듯) 또는 '젊은이들이 끓여진 곳'이 있는데, 후자는 인신 제사를 암시하는 것일 수 있다.
후아이나푸티나산은 안데스 산맥의 중앙 화산대에 속한다. 이 지역의 다른 화산으로는 북서쪽에서 남동쪽으로 사라 사라 산, 솔리마나 산, 코로푸나 산, 안다가 화산 지대, 우암보 화산 지대, 사반카야 산, 차차니 산, 엘 미스티 산, 우비나스 산, 틱사니 산, 투투파카 산, 유카마네 산, 푸루푸루니 산, 카시리 산 등이 있다. 이 중 우비나스 산은 페루에서 가장 활발한 화산이며, 후아이나푸티나 산을 포함하여 엘 미스티 산, 사반카야 산, 틱사니 산, 투투파카 산, 우비나스 산, 유카마네 산은 역사 시대에 활동 기록이 있다. 반면, 사라 사라 산, 코로푸나 산, 암파토 산, 카시리 산, 차차니 산은 휴화산으로 간주된다. 중앙 화산대의 대부분 화산은 수백만 년 동안 활동할 수 있는 거대한 복합 화산이지만, 상대적으로 수명이 짧은 원추형의 성층 화산도 존재한다. 중앙 화산대에서는 화산 폭발 지수(VEI) 6 이상의 대규모 폭발적 분화가 평균 2,000~4,000년에 한 번 발생하는 것으로 추정된다.
이 화산은 다른 이름으로도 불렸는데, 체케푸키나(Chequepuquina|체케푸키나qu)는 '불길한 징조의 화산'이라는 뜻이다. 그 외에도 치키모테(Chiquimote|치키모테qu), 과이타(Guayta|과이타qu), 오마테(Omate|오마테qu), 퀴니스타킬라스(Quinistaquillas|퀴니스타킬라스qu) 등의 이름이 있다. 때때로 엘 미스티 화산이 후아이나푸티나로 잘못 알려지기도 했다.
3. 지리적 특징
후아이나푸티나산은 페루 남부 모케과 주의 헤네랄 산체스 세로 현에 속하는 오마테 구와 키니스타킬라스 구에 걸쳐 위치한다. 오마테 마을은 화산에서 남서쪽으로 약 16km 떨어져 있으며, 모케과 시는 남-남서쪽으로 65km, 아레키파 시는 북-북서쪽으로 80km 거리에 있다.
이 지역은 일반적으로 외딴 곳이며 지형이 험준하여 후아이나푸티나산 주변은 접근이 어렵고 사람의 활동이 적다. 화산 반경 16km 이내에 소규모 농장들이 일부 존재한다. 키니스타킬라스에서 화산까지 소를 방목하는 데 이용되는 오솔길이 있으며, 주변의 화산재 평원을 통해 화산에 접근할 수 있다. 화산 주변의 독특한 풍경은 중요한 지질 유산으로 여겨진다.
후아이나푸티나산의 정상 높이는 해발 약 4850m이다. 이 화산은 외부의 복합 화산 또는 성층 화산 형태로 이루어져 있으며, 너비 2.5km, 깊이 400m의 원형 극장 모양 칼데라 내부에 3개의 더 젊은 화산 분화구가 자리 잡고 있다. 이 말굽 모양의 구조는 동쪽으로 열려 있으며, 해발 4400m 높이에 있는 더 오래된 화산체 안에 위치한다. 원형 극장은 두께 약 2m의 화산재로 덮인 사각형 모양의 높은 고원 가장자리에 있으며, 이 고원의 면적은 약 50km2에 달한다. 화산 자체는 주변 지형보다 600m 정도 덜 솟아 있어 전반적으로 규모가 크지 않지만, 1600년 분출로 인해 발생한 분출물은 원형 극장의 서쪽, 북쪽, 남쪽으로 넓은 지역을 덮고 있다. 여기에는 테프라 아래에서 노출된 화산쇄설류 사구 지형도 포함된다. 1600년 분출과 그 이전 활동의 퇴적물은 원형 극장 벽 내부에서도 관찰된다. 후아이나푸티나 바로 북쪽에는 남동쪽으로 열린 또 다른 산사태 흉터가 있다.
원형 극장 내부에 있는 3개의 분화구 중 하나는 길이 70m의 도랑 형태이며, 이는 균열 분화의 흔적으로 보인다. 두 번째 분화구는 원래 너비가 약 400m였을 것으로 추정되나, 세 번째 분화구가 형성되면서 대부분 가려졌다. 세 번째 분화구는 가파른 벽을 가지고 있으며, 깊이 80m, 폭 200m의 구덩이 형태이다. 이 구덩이는 두 번째 분화구 내부에 부분적으로 자리 잡은 작은 언덕 안에 위치하며, 동심원 형태의 단층으로 둘러싸여 있다. 최소한 하나의 분화구는 화산재 원뿔 형태로 묘사되기도 했다. 네 번째 분화구는 원형 극장 외부, 복합 화산의 남쪽 사면에 위치하며 마르 형태로 기술된다. 이 분화구는 폭 약 70m, 깊이 약 30m이며, 프레아토마그마 분출 과정에서 형성된 것으로 보인다. 이 분화구들은 해발 약 4200m에 위치하는데, 이는 세계에서 가장 높은 고도에 위치한 플리니식 분화 분화구 중 하나이다.
슬럼프 지형이 원형 극장의 일부를 덮고 있다. 데이사이트질 암맥이 원형 극장 내부에 노출되어 있으며, 젊은 분화구들과 마찬가지로 북서-남동 방향의 선상 구조를 따라 배열되어 있다. 이 암맥과 유사한 조성을 가진 데이사이트 용암 돔은 1600년 분출 이전에 형성되었다. 눈에 띄는 절벽을 동반한 단층들이 원형 극장 내에서 발견되며, 이 단층들은 젊은 분화구를 변위시켰다. 일부 단층은 1600년 분출 이전에 존재했고, 다른 일부는 분출 중에 활성화된 것으로 보인다.
화산 서쪽 지형은 해발 약 4600m의 높은 고원이다. 후아이나푸티나산 북쪽으로는 우비나스 화산과 라구나 살리나스 저지가 고원 위에 자리 잡고 있으며, 남쪽에는 세로 엘 볼칸 봉우리와 세로 첸 봉우리가 있다. 용암 돔인 세로 엘 볼칸과 또 다른 작은 용암 돔인 세로 라스 칠카스는 후아이나푸티나산에서 남쪽으로 약 3km 떨어져 있다. 화산의 북동쪽으로는 지형이 급격하게 낮아져 탐보 강 계곡으로 이어지는데, 수직으로 2.3km, 수평으로 6km 정도의 낙차를 보인다. 탐보 강은 후아이나푸티나산의 동쪽과 남쪽을 돌아 흐른다. 화산에서 탐보 강으로 합류하는 여러 지류 계곡이 있는데, 동쪽부터 시계 방향으로 케브라다 후아이나푸티나, 케브라다 토르토랄, 케브라다 아구아스 블랑카스, 케브라다 델 볼칸 등이 있다. 탐보 강은 최종적으로 남서쪽으로 흘러 태평양으로 유입된다.
해발 4000m에서 5000m 사이 고도의 평균 기온은 약 6°C이며 밤에는 기온이 더 낮아진다. 오마테 지역의 평균 기온은 약 15°C이며 계절적 변동은 거의 없다. 연평균 강수량은 154.8mm/year로 적으며, 주로 12월부터 3월까지의 여름 우기에 집중된다. 이러한 건조 기후로 인해 침식 작용이 활발하지 않아 화산 분출로 생성된 지형과 퇴적물이 비교적 잘 보존되어 있다. 후아이나푸티나 지역의 식생은 희박하며, 1600년 분화 이후 쌓인 부석 퇴적물 위에서는 우기에만 식물이 자란다. 바위 노출지나 계곡 바닥에서는 선인장을 찾아볼 수 있다.
4. 지질학적 배경
후아이나푸티나산은 안데스 산맥의 중앙 화산대에 속한다. 이 지역에는 북서쪽에서 남동쪽으로 사라 사라 산, 솔리마나 산, 코로푸나 산, 안다가 화산 지대, 우암보 화산 지대, 사반카야 산, 차차니 산, 엘 미스티 산, 우비나스 산, 틱사니 산, 투투파카 산, 유카마네 산, 푸루푸루니 산, 카시리 산 등 여러 화산이 있다. 이 중 우비나스 산은 페루에서 가장 활동적인 화산이며, 후아이나푸티나산, 엘 미스티 산, 사반카야 산, 틱사니 산, 투투파카 산, 우비나스 산, 유카마네 산은 역사 시대에 활동 기록이 있다. 반면 사라 사라 산, 코로푸나 산, 암파토 산, 카시리 산, 차차니 산은 휴화산으로 간주된다. 중앙 화산대의 화산 대부분은 수백만 년간 활동할 수 있는 거대한 복합 화산이며, 드물게 수명이 짧은 원추형 성층화산도 존재한다. 중앙 화산대에서는 화산 폭발 지수(VEI) 6 이상의 대규모 폭발적 분화가 평균 2,000~4,000년에 한 번꼴로 발생한다.
후아이나푸티나산은 페루 남부 모케과 주 헤네랄 산체스 세로 현의 오마테 구와 키니스타킬라스 구에 걸쳐 위치한다. 오마테 마을은 화산 남서쪽으로 약 16km 떨어져 있으며, 모케과 시는 남-남서쪽으로 약 65km, 아레키파 시는 북-북서쪽으로 약 80km 거리에 있다.
이 지역은 일반적으로 외딴 곳이며 지형이 험준하여 후아이나푸티나산 주변은 접근이 어렵고 인간의 활동이 적다. 화산 반경 16km 이내에는 소규모 농장들이 여럿 있으며, 키니스타킬라스에서 화산까지 소를 방목하는 오솔길이 이어져 주변 화산재 평원을 통해 접근할 수 있다. 화산 주변의 풍경은 독특한 특징을 지녀 중요한 지질 유산으로 여겨진다. 화산 서쪽 지형은 해발 약 4600m의 높은 고원이며, 후아이나푸티나산 북쪽에는 우비나스 화산과 라구나 살리나스 저지가 고원에 위치해 있다. 세로 엘 볼칸 봉우리와 세로 첸 봉우리가 그 남쪽에 위치하며, 용암 돔인 세로 엘 볼칸과 또 다른 작은 용암 돔인 세로 라스 칠카스는 후아이나푸티나산에서 남쪽으로 약 3km 떨어져 있다. 후아이나푸티나산의 북동쪽으로는 지형이 가파르게 떨어져 탐보 강 계곡으로 이어지는데, 수직 거리 약 2.3km, 수평 거리 약 6km의 차이를 보인다. 탐보 강은 후아이나푸티나산의 동쪽과 남쪽을 돌아 흐르며, 케브라다 후아이나푸티나, 케브라다 토르토랄, 케브라다 아구아스 블랑카스, 케브라다 델 볼칸 등의 지류 계곡이 탐보 강으로 합류한다. 탐보 강은 결국 남서쪽으로 흘러 태평양으로 들어간다.
나스카 판은 남아메리카 판의 대륙 부분 아래로 연간 약 10.3cm의 속도로 섭입하고 있으며, 이 과정은 화산 활동과 안데스 산맥 및 알티플라노 고원의 융기를 유발한다. 섭입은 비스듬하게 일어나 주향 이동 단층 발생에도 영향을 미쳤다. 안데스 산맥 전체에서 화산 활동이 발생하는 것은 아니며, 섭입이 얕은 곳에는 화산 활동이 거의 없는 간격이 존재한다. 이러한 간격 사이에는 북부 화산대, 중앙 화산대, 남부 화산대 및 호주 화산대와 같은 화산대가 있다.
페루에는 약 400개의 플라이오세–제4기 화산이 있으며, 제4기 활동은 국가의 남부에서만 발생한다. 페루 화산은 중앙 화산대의 일부이다. 해당 지역의 화산 활동은 쥐라기 이후 동쪽으로 이동했다. 오래된 화산 활동의 잔재는 해안 코르디예라 데 라 코스타에 남아 있지만, 현재의 화산 호는 안데스 산맥에 위치하며, 이는 성층 화산에 의해 정의된다. 많은 페루 화산은 외지고 접근하기 어려워서 연구가 제대로 이루어지지 않았다.
후아이나푸티나산 아래의 기저는 유라 그룹을 포함하는 고생대에서 중생대 연령의 거의 2km 두께의 퇴적물 및 관입암으로 형성되며, 화산 기원의 백악기 마탈라케 지층도 포함된다. 이들은 모두 후아이나푸티나산 형성 이전에 존재했던 암석 단위이다. 제3기 동안, 이들 위에는 총 300m 에서 500m 두께의 응회암으로 이루어진 카피유네, 랴야비 및 센카 지층이 퇴적되었다. 백악기 퇴적물과 고신세–신세 화산암은 후아이나푸티나산 주변의 높은 고원을 형성한다. 카피유네 지층의 부설은 초기 플라이오세까지 계속되었으며, 그 후 플라이오세-플라이스토세 바로소 그룹이 퇴적되었다. 여기에는 후아이나푸티나산을 품고 있는 복합 화산과 칼데라에서 나온 것으로 보이는 응회암이 포함된다. 이러한 칼데라 중 하나는 후아이나푸티나산 바로 남쪽에 위치해 있다. 후기 플라이스토세에서 홀로세까지의 화산은 아레키파 화산으로 분류되었다.
4. 1. 조성
후아이나푸티나산은 해발 약 4850m에 위치한 화산이다. 이 화산은 외부적으로 복합 화산 또는 성층 화산의 형태를 띠며, 너비 2.5km, 깊이 400m인 원형 극장 내부에 3개의 더 젊은 화산 분화구가 자리 잡고 있다. 이 말굽 모양의 구조는 동쪽으로 열려 있으며, 해발 4400m에 있는 더 오래된 화산체 안에 위치한다. 원형 극장은 약 2m 두께의 화산재로 덮인 사각형의 높은 고원 가장자리에 자리 잡고 있으며, 그 면적은 50km2에 달한다. 화산 자체는 규모가 작아 주변 지형보다 600m 덜 솟아 있지만, 1600년 분출물은 원형 극장 서쪽, 북쪽, 남쪽으로 멀리 떨어진 넓은 지역을 덮고 있다. 이 분출물에는 화산쇄설류 사구가 포함되어 있으며, 이들은 테프라 아래에서 노출된다. 1600년 분출과 이전 사건의 퇴적물 또한 원형 극장 벽 안쪽에서 발견된다. 또 다른 남동쪽으로 열린 산사태 흔적이 후아이나푸티나 바로 북쪽에 위치한다.
깔때기 모양의 분화구 중 하나는 원형 극장을 가로지르는 70m 길이의 도랑으로, 이는 균열 분화구의 잔해로 추정된다. 두 번째 분화구는 너비가 약 400m였을 것으로 보이며, 세 번째 분화구가 형성되면서 대부분 가려졌다. 세 번째 분화구는 가파른 벽을 가지고 있으며, 깊이 80m, 폭 200m의 구덩이가 두 번째 분화구 내부에 부분적으로 자리 잡은 작은 언덕 안에 있다. 이 세 번째 분화구는 동심원 모양의 단층으로 둘러싸여 있다. 최소한 하나의 분화구는 화산재 원뿔 형태로 묘사되기도 했다. 네 번째 분화구는 원형 극장 외부 복합 화산의 남쪽 사면에 위치하며 마르로 묘사된다. 이 분화구는 폭 약 70m, 깊이 30m이며, 프레아토마그마 분출 동안 형성된 것으로 보인다. 이 분화구들은 해발 약 4200m에 위치하며, 이는 세계에서 가장 높은 플리니 분화 분화구 중 하나이다.
슬럼프 지형이 원형 극장의 일부를 덮고 있다. 데이사이트 암맥이 원형 극장 내부에 노출되어 있으며, 젊은 분화구들과 마찬가지로 북서-남 방향의 선상 구조를 따라 배열되어 있다. 이 암맥과 유사한 조성을 가진 데이사이트 용암 돔은 1600년 분출 이전에 형성되었다. 눈에 띄는 절벽을 가진 단층들이 원형 극장 내에서 발견되며, 이 단층들은 젊은 분화구를 이동시켰다. 이 단층 중 일부는 1600년 분출 전에 존재했고, 다른 일부는 분출 사건 동안 활성화되었다.
후아이나푸티나산의 분화구는 북북서-남남동 방향으로 뻗어 있으며, 이 방향은 인접한 우비나스산과 티사니산을 포함한다. 우비나스산은 전형적인 성층 화산인 반면, 티사니산은 후아이나푸티나산과 유사한 구조를 가진다. 이 화산들은 주요 화산 호 뒤에 위치한 화산 지대를 구성하며, 리오 탐보 그라벤의 경계 및 지역적인 주향 이동 단층과 관련이 있다. 화산 복합체와 관련된 단층들, 특히 단층 교차점은 상승하는 마그마의 통로 역할을 하여 후아이나푸티나산을 포함한 구성 화산들의 진화에 영향을 미쳤다. 이 화산들이 생성한 화산암은 유사한 조성을 가지며, 우비나스산과 티사니산의 역사적인 지진 및 화산 활동은 이들이 마그마 저장소를 공유할 수 있음을 시사한다. 40x 크기의 마그마 저장소가 이 화산 시스템 아래에 존재할 수 있다.
후아이나푸티나산의 1600년 분출물은 주로 데이사이트이며, 이는 칼크-알칼리성이고 칼륨이 풍부한 계열에 속하며, 때로는 아다카이트질로 묘사되기도 한다. 1600년 분출 암석에는 유문암 포유물과 유문암 기질도 포함되어 있다. 안산암 또한 후아이나푸티나산에서 발견되었다. 주요 반정광물로는 흑운모, 황동석, 각섬석, 일메나이트, 자철석, 사장석이 있으며, 각섬석, 인회석, 휘석도 보고되었다. 새로 형성된 화산암 외에도, 1600년 분출 시 화산 아래의 암석, 퇴적물, 오래된 화산암에서 유래한 물질도 함께 분출되었는데, 이들은 모두 열수변질된 상태였다. 후아이나푸티나산의 부석은 흰색을 띤다.
마그마의 휘발성 물질 함량은 1600년 분화 동안 감소한 것으로 보이며, 이는 분화가 두 개의 분리된 마그마 챔버 또는 구역화된 하나의 챔버에서 기원했음을 시사한다. 이는 1600년 활동 동안 분화 양상의 변화를 설명할 수 있다. 분화 초기에 분출된 "데이사이트 1" 암석은 휘발성 물질이 더 풍부하여 플리니 분화를 일으켰지만, 후기의 "데이사이트 2" 암석은 점성이 더 강해 벌칸식 분화만 발생시켰다. 지각과의 상호 작용 및 결정 분별 작용 과정 또한 마그마 생성에 관여했으며, "데이사이트 1"은 지각 깊은 곳에서 형성된 반면, "데이사이트 2"는 상부 지각과 상호 작용한 것으로 보인다.
분출 시 암석의 온도는 약 780°C 에서 815°C였으며, "데이사이트 1"이 "데이사이트 2"보다 더 뜨거웠다. 이러한 분화는 고철질 마그마가 마그마 시스템으로 유입되면서 촉발되었을 수 있다. 화산 시스템에 새로운 마그마가 유입되는 것은 종종 폭발적인 분화의 계기가 된다. 1600년 사건 초기에 분출된 마그마는 20km 이상의 깊이에서 기원한 것으로 보이며, 암석학적 분석에 따르면 일부 마그마는 15km 에서 25km 이상의 깊이에서, 다른 마그마는 약 4km 에서 6km 깊이에서 유래했다. de Silva와 Francis의 초기 가설은 물이 마그마 시스템으로 유입되어 분화를 유발했을 가능성을 제기했다. 2006년 연구에서는 기존 데이사이트 마그마 시스템에 새로운 데이사이트 마그마가 유입되면서 1600년 분화가 촉발되었으며, 이 새로운 데이사이트를 생성한 깊은 안산암 마그마의 이동이 화산 내부의 움직임을 유발했다고 주장한다.
5. 분화 역사
후아이나푸티나산을 포함하는 조상 화산 복합체는 미오세 이후 형성된 500m 두께의 안산암으로 이루어진 파스티요 화산 복합체의 일부이며, 미오세부터 플라이스토세 시대에 걸쳐 형성된 것으로 추정된다. 이 화산은 과거 사면 붕괴와 빙하 침식을 겪으며 외형이 변형되었다. 현재 후아이나푸티나 화구가 위치한 원형 극장 지형은 칼데라가 아닌 빙하 권곡, 사면 붕괴 흔적, 또는 다른 침식 작용으로 형성되었을 가능성이 높다. 이 지역의 다른 사화산들도 비슷한 원형 극장 구조를 보인다. 젊은 후아이나푸티나 화산이 이 복합 화산 내에서 발달한 것은 우연일 수 있으나, 화구 형성에 영향을 준 구조 운동 응력장은 유사했을 것으로 추정된다.
후빙기에 형성된 데사이트 암체들이 후아이나푸티나 지역에서 발견되며, 일부는 1600년 분화 직전에 형성되었을 가능성이 있다. 세로 라스 칠카스는 1600년 분화 이전에 형성된 이 지역 최고(最古)의 화산 중심지로 보이며, 제4기에 형성된 세로 엘 볼칸 돔은 후아이나푸티나 남쪽 용암 돔 무리의 잔해일 수 있다.
홀로세 분화구에서 유래한 테프라와 블록 및 화산재류 퇴적물이 원형 극장에서 발견된다. 약 7,000년에서 1,000년 전의 일부 테프라층은 인근 우비나스 화산과 가깝지만 후아이나푸티나의 활동으로 여겨진다. 방사성 탄소 연대 측정 결과, 약 9,700 ± 190년 전, 7,480 ± 40년 전, 그리고 5,750년 전(BP)에 분화가 있었던 것으로 추정된다. 처음 두 번의 분화는 부석 낙하와 화산쇄설류를 동반했으며, 특히 첫 번째는 플리니식 분화였다. 또한, 1600년 분화 직전에 형성되었을 가능성이 있는 산사태 퇴적물도 발견된다.
1600년의 대분화 이전에는 후아이나푸티나가 화산으로 널리 인식되지 않았고, 푸마롤 활동 외에는 알려진 분화 기록이 없었다. 당시 화산의 모습은 "시에라 중심의 낮은 능선"으로 묘사되었으며, 정상에 있던 용암 돔은 분화로 파괴되었을 수 있다. 1600년 이전 마지막 분화는 수 세기 전에 있었을 것으로 추정된다. 현지인들이 산에 제물을 바쳤다는 기록이 있으나, 이는 다른 비화산 산에서도 행해진 관습이다.
1600년에는 남아메리카 역사상 최대 규모의 화산 분화가 발생했으며([1] 1600년 대분화 참조), 이는 전 세계적인 기후 변화 등 막대한 영향을 미쳤다.[1][2][3] 이 분화 이후 후아이나푸티나에서는 더 이상의 분화 활동이 기록되지 않았다. 1667년 분화에 대한 일부 기록은 부정확하거나 인근 우비나스산의 활동을 잘못 기록한 것으로 추정된다.
5. 1. 1600년 대분화
1600년 이전에는 후아이나푸티나에 화산이 있다는 사실이 잘 알려지지 않았으며, 푸마롤 활동 외에는 알려진 분화 기록이 없었다. 이 때문에 1600년 분화는 단성 화산 활동의 사례로 언급되기도 한다. 1600년 이전 마지막 분화는 토양 아래 묻힌 화산 분출물의 존재를 근거로, 그보다 수 세기 전에 발생했을 것으로 추정된다. 현지인들이 산에 제물을 바쳤다는 기록이 있으나, 이는 페루 남부의 다른 비화산 산에서도 행해진 관습이다.1600년 2월 19일부터 3월 6일까지 발생한 대분화는 화산 폭발 지수(VEI) 6을 기록한 대규모 분화로, 역사 시대 남아메리카에서 발생한 가장 큰 화산 분화이자[1] 서반구에서 발생한 가장 큰 역사적 분화 중 하나로 평가받는다. 이는 인도네시아 크라카토아의 1883년 분화나 필리핀 피나투보의 1991년 분화보다도 큰 규모였다. 분화는 플리니식과 벌컨식 양상을 보였으며, 약 30km3에 달하는 막대한 양의 데사이트 테프라, 화산쇄설류 등을 분출했다. 고밀도 암석 상당량(DRE)으로는 약 13km3에서 14km3로 추정된다.
이 분화로 인해 다량의 화산재와 이산화 황 등이 대기권 상층부까지 분출되어 태양광을 차단했고, 이는 전 세계적인 한랭화를 초래했다.[1] 분화 이듬해인 1601년부터 그 영향이 나타나, 프랑스에서는 와인 수확이 늦어졌고 페루와 독일에서는 와인 생산이 거의 붕괴될 정도였다.[2] 스웨덴에서는 기록적인 강설과 이어진 홍수로 흉작을 겪으며 기아와 질병이 만연했다.[1] 특히 러시아에서는 1601년-1603년 러시아 대기근이 발생하여 약 200만 명이 사망했으며, 이는 차르 보리스 고두노프의 몰락과 혼란 시대로 이어지는 중요한 원인이 되었다.[1][3] 후아이나푸티나 분화는 이후 다른 화산들의 활동과 더불어 17세기 전반의 세계적인 한랭화에 영향을 미친 것으로 평가된다.[4]
1600년 대분화 이후 후아이나푸티나산에서는 더 이상의 분화 활동이 기록되지 않았다. 1667년 분화에 대한 일부 기록은 부정확하거나 인근 우비나스산 화산의 활동을 잘못 기록한 것으로 추정된다.
5. 1. 1. 분화의 진행 과정
역사 기록에 따르면, 후아이나푸티나산의 분화는 1600년 2월 19일(4일 전에 시작된 지진 이후) 시작되었으며, 1599년 12월에 임박한 분화의 조짐이 있었을 수 있다. 분화 기간은 명확히 밝혀지지 않았으나, 최대 12~19시간 지속되었을 수 있다. 이 사건은 약 2주 동안 지진과 화산재 낙하로 이어졌고, 3월 6일에 종료되었다. 1600년 4월 2일에 분화로 인한 화산재가 사라졌다. 늦은 화산재 낙하에 대한 일부 보고는 바람에 의해 운반된 화산재 때문일 수 있으며, 1600년 8월에 있었던 것으로 추정되는 분화에 대한 퇴적물은 없다. 그러한 보고는 이류(lahar) 또는 화산쇄설류의 폭발을 언급하는 것일 수 있다.1600년 분화는 처음에는 우비나스 화산에 기인했으며, 때로는 엘 미스티 화산에 기인하기도 했다. 사제들은 아레키파에서 분화를 관찰하고 기록했으며, 수도사 안토니오 바스케스 데 에스피노사는 도시의 목격자 보고서를 바탕으로 분화에 대한 간접적인 설명을 작성했다. 분화의 규모와 기후에 미치는 영향은 역사 기록, 나이테 데이터, 빙하의 위치, 동굴 생성물의 두께 및 얼음, 식물 꽃 피는 시기, 와인 수확량 및 산호 성장 등을 통해 결정되었다. 층서학적으로, 분화 퇴적물은 5개의 형성으로 세분되었다.
화산 폭발은 새로운 "다사이트 1" 마그마가 "다사이트 2" 마그마를 포함하는 마그마 시스템으로 유입되어 시스템에 압력을 가하여 마그마가 표면으로 상승하기 시작하면서 촉발되었을 수 있다. 폭발의 전조로, 미래의 분화구로 이동하는 마그마는 지진을 유발했으며, 이는 6km 깊이의 얕은 저수지에서 시작되었다. 사제들의 증언에 따르면, 아레키파의 사람들은 집이 붕괴될 것을 두려워하여 집에서 도망쳤다. 상승하는 마그마는 분화구 아래로 최대 3km 아래에 존재했던 오래된 열수 시스템을 가로챈 것으로 보이며, 시스템의 일부가 폭발 중에 방출되었다. 마그마가 표면에 도달하자마자 폭발은 빠르게 격렬해졌다.
분화 단계
- 1단계: 플리니식 단계 (2월 19일 ~ 20일)
- 첫 번째 플리니식 단계는 2월 19일과 20일에 발생했으며 지진 활동의 증가를 동반했다. 첫 번째 플리니식 이벤트는 약 20시간 동안 지속되었으며, 분화구 근처에 두께가 18m 에서 23m인 부석 퇴적물을 형성했다. 이 단계에서 분출된 화산재는 부석을 덮었으며, 이는 남극까지 기록되었다. 이 폭발 단계에서는 최소 26km3의 암석이 생성되었으며, 이는 1600년 폭발의 산출물 대부분을 차지한다. 약 34km 에서 46km 높이의 지속적인 분화 기둥은 하늘을 어둡게 하고 해와 별을 가리는 버섯 구름을 생성했을 가능성이 높다. 그 후, 원형 극장의 붕괴와 분화구 내부의 붕괴로 두 특징이 모두 확대되었으며, 폭발의 강도도 감소했다. 첫 번째 화산쇄류는 기둥이 불안정해졌을 때 이미 이 기간 동안 퇴적되었다.
- 플리니식 단계는 단열에 의해 유도되었으며, 열극 분화의 특징을 보였다. 아마도 두 번째 분화구가 이 단계에서 형성되었을 것이지만 다른 해석은 두 번째 분화구가 실제로 폭발 후반부에 형성된 붕괴 구조라는 것이다. 도관의 대부분의 굴착은 이 단계에서 발생했다.
- 2단계: 화산쇄설류 분출
- 휴지기 이후 화산은 화산쇄설류를 분출하기 시작했다. 이들은 대부분 지형에 의해 제한되었고 단계적으로 분출되었으며, 더 먼 거리까지 확장된 화산재 낙하가 교차되었다. 이러한 화산쇄류의 대부분은 우아이나푸티나에서 멀어져 방사형으로 뻗어 있는 계곡에 축적되어 분화구에서 13km의 거리에 도달했다. 바람은 화산쇄류에서 화산재를 날려 보냈고, 비는 새로 퇴적된 화산쇄류 퇴적물을 침식시켰다. 화산재 낙하와 화산쇄류는 이 단계에서 번갈아 나타났으며, 이는 아마도 분화구의 짧은 막힘으로 인해 발생했을 것이다. 이 시기에 두 번째 분화구 내에 용암 돔이 형성되었다. 분출된 암석의 조성 변화가 발생했으며, "다사이트 1" 지구화학군은 세 번째 단계에서 지배적이 된 "다사이트 2" 지구화학군에 의해 점차 수정되었다.
- 화산쇄류는 화산 경사를 따라 흘러 리오 탐보 강 계곡으로 들어가 강에 댐을 형성했으며, 이는 아마도 퀘브라다 아구아스 블랑카스(Quebrada Aguas Blancas)의 입구에서 주로 발생했을 것이다. 두 개의 댐 호수 중 하나는 약 28km 길이었다. 댐이 붕괴되자 호수는 뜨거운 물과 부석, 잔해를 리오 탐보로 방출했다. 퇴적물은 강줄기를 영구적으로 변경했다. 이그님브라이트의 부피는 이 단계에서 분출된 화산재를 제외하고 약 2km3로 추정된다. 화산쇄류는 부석 낙하와 함께 약 950km2의 면적을 덮었다.
- 3단계: 벌컨식 폭발
- 세 번째 단계에서 우아이나푸티나에서 벌컨식 폭발이 발생하여 또 다른 화산재 층이 퇴적되었으며, 이는 첫 번째 단계 폭발로 생성된 층보다 얇고 부분적으로 마그마
5. 1. 2. 분화의 영향
1600년 분화는 화산 폭발 지수 6을 기록했으며, 역사 시대 안데스 산맥에서 발생한 유일한 대규모 폭발성 분화로 여겨진다. 이는 역사상 남아메리카에서 가장 큰 화산 분화이며,[1] 지난 천 년 동안 가장 큰 분화 중 하나이자 서반구에서 발생한 가장 큰 역사적 분화이다. 인도네시아 크라카토아의 1883년 분화와 필리핀 피나투보의 1991년 분화보다 더 컸다. 후아이나푸티나산의 분화 기둥은 대류권 계면을 뚫고 지구의 기후에 영향을 미칠 정도로 높았다.분화는 강렬한 지진, 귀청이 찢어질 듯한 폭발음과 소리를 동반했으며, 소리는 리마 너머 1000km 떨어진 곳에서도 들렸다. 아레키파에서는 하늘이 번개로 밝아졌고, 화산재가 너무 많이 쏟아져 집들이 무너졌다. 분화 소리는 포격과 유사하게 느껴졌다. 그곳과 코파카바나에서는 하늘이 어두워졌다. 분화 폭발음은 아르헨티나와 리마, 치키아보, 아리카 해안 지역에서도 들을 수 있었다. 이러한 해안 지역에서는 그 소리가 사략선을 포함한 해상 전투에서 비롯된 것으로 생각했다. 이를 고려하여 페루 부왕은 엘 카야오로 증원 부대를 보냈다. 화구에 더 가까운 푸키나 마을 주민들은 후아이나푸티나산에서 하늘로 솟아오르는 거대한 불꽃을 보았고, 이후 쏟아지는 경석과 화산재에 휩싸였다.
후아이나푸티나산에서 분출된 화산암의 총 부피는 약 30km3이며, 데사이트 테프라, 화쇄류, 화쇄 서지 형태로 분출되었다. 하지만 더 적은 추정치도 제시되었다. 분화의 대부분의 낙진은 분화의 첫 번째 단계에서 발생한 것으로 보이며, 두 번째 및 세 번째 단계는 비교적 작은 부분을 차지했다. 후아이나푸티나산 분화의 고밀도 암석 상당량에 대한 추정치는 4.6km3에서 11km3 사이이며, 멀리 떨어진 테프라를 고려한 2019년 추정치는 13km3에서 14km3이다.
후아이나푸티나산에서 떨어진 화산재는 페루 남부, 볼리비아, 칠레의 95000km2 넓이의 지역에서 1cm의 두께에 이르렀으며, 화산 가까이에서는 1m 이상에 달했다. 화산재는 주요 서쪽 엽과 작은 북쪽 엽에 퇴적되었다. 이는 중앙 안데스 산맥의 화산에서 나온 화산재가 일반적으로 바람에 의해 동쪽으로 운반되기 때문에 특이한 분포이다. 화산재의 퇴적은 지형과 분화 중의 풍향 변화에 영향을 받았으며, 이는 화산재 낙하 패턴의 변화로 이어졌다. 분화에서 나온 화산재 퇴적물은 오늘날까지도 보이며, 여러 고고학 유적이 그 아래에 보존되어 있다.
일부 화산재는 엘 미스티산과 우비나스산에 퇴적되었으며, 라구나 살리나스와 같은 페루 남부의 호수, 사반카야 화산 근처의 이탄 습지에도 퇴적되어 5cm에서 10cm의 두께에 이르렀을 수 있으며, 페루의 아타카마 사막까지 남쪽으로 뻗어 불연속적인 층을 형성하고, 북쪽의 빌카밤바 산맥까지 도달했을 수 있다. 페루의 켈카야와 볼리비아의 사하마의 빙모에 약 8cm에서 12cm 두께의 화산재 층이 관찰되었지만, 사하마의 퇴적물은 대신 틱사니산 화산에서 기원했을 수 있다.
후아이나푸티나산의 화산재 층은 이 지역의 테프라 연대기적 마커로 사용되었으며, 예를 들어 고고학 및 지질학에서 안다과 화산 지대의 분화와 파괴적인 지진을 일으켰을 수 있는 단층 움직임을 측정하는 데 사용되었다. 히말라야의 에베레스트산에 있는 동 롱북 빙하까지 도달했을 수 있는 이 화산재 층은 그린란드와 남극의 빙핵에서도 테프라 연대기적 마커로 사용되었다. 이 층은 인류세의 시작을 나타내는 마커로 제안되었다.

분화는 이 지역에 파괴적인 영향을 미쳤다. 화산재와 부석이 주변 지역을 2m 이상의 암석으로 덮었으며, 화산쇄류는 경로 내의 모든 것을 태워버려 광대한 지역의 식물을 파괴했다. 화산 현상 중 화산재와 부석 낙하가 가장 파괴적이었다. 이들과 잔해 및 화산쇄류는 후아이나푸티나산 주변 약 40km × 70km 지역을 초토화시켰으며, 작물과 가축 모두 심각한 피해를 입었다.
화산에서 20km 이내의 11개에서 17개 마을이 화산재에 묻혔는데, 여기에는 후아이나푸티나산 남쪽 및 남서쪽에 위치한 칼리칸토, 침파팜파, 코하라케, 에스타가게, 모로 모로, 산후안 데 디오스가 포함되었다. 2015년에 시작된 우아루로 프로젝트는 이러한 마을을 재발견하는 것을 목표로 하며, 칼리칸토는 2021년에 100개의 국제지질과학연맹 유산 중 하나로 지정되었다. 유독 가스와 화산재 낙하로 인한 마을의 사망자 수는 심각했다. 일부 마을은 분화로 인해 전체 인구를 잃었으며 분화 후 오마테를 방문한 한 사제는 "타는 돌의 불에 주민들이 죽어 구워진 것을 발견했다"고 주장했다. 에스타가게는 "페루의 폼페이"로 여겨졌으며, 페루의 지질, 광업 및 야금 연구소는 화산 주변의 지질관광 위치에 대한 보고서를 발표했다.
그 영향은 아레키파에서 두드러졌으며, 최대 1m의 화산재가 떨어져 그 무게로 인해 지붕이 무너졌다. 화산재 낙하는 페루, 칠레, 볼리비아 전역의 300000km2 지역에서 보고되었으며, 대부분 화산 서쪽과 남쪽에 위치하며, 여기에는 라파스, 쿠스코, 카마나, 야자수가 무너질 정도로 두꺼웠던 포토시, 아리카, 그리고 폭발음과 함께 화산재가 내린 리마가 포함되었다. 배는 해안에서 서쪽으로 1000km 떨어진 곳에서도 화산재 낙하를 관찰했다.
생존한 지역 주민들은 분화 동안 도망쳤고 야생 동물들은 아레키파 시로 피난했다. 이전 잉카 행정 중심지였던 토라타 알타는 후아이나푸티나산 분화 동안 파괴되었고, 잠시 재점령된 후 토라타로 대체되었다. 마찬가지로, 카마나 인근의 필리스타 지역 점령은 분화 직후 종료되었다. 분화와 관련 없는 지진과 엘니뇨 관련 홍수와 함께 후아이나푸티나산 분화는 페루 카리잘의 일부 관개지를 폐기하게 했다.
분화로 1,000~1,500명이 사망했으며, 리오 탐보의 지진이나 홍수로 인한 사망자는 포함되지 않았다. 아레키파에서는 2월 27일에 일어난 지진 후 미사 동안 집과 대성당이 무너졌으며, 이는 분화의 두 번째 단계가 시작될 때 발생했다. 분화 동안 쓰나미도 보고되었다. 리오 탐보의 화산 댐이 붕괴되면서 홍수가 발생했으며, 잔해와 라하르가 120km~130km 떨어진 태평양에 도달했다. 때때로 태평양에 도달한 흐름은 화산쇄류로 묘사되었다. 보고에 따르면, 강어귀에서 태평양의 홍수로 인해 물고기가 죽었다.
당시 남부 페루 부왕령의 기반 시설과 경제 자원에 대한 피해가 심각했다. 남부 페루의 식민지 와인 산업이 붕괴되었으며, 연대기 작가들은 분화와 함께 쓰나미로 인해 모든 와인이 손실되었다고 전한다.[2] 분화 전 모케구아 지역은 와인 생산지였으나, 그 후 포도 재배의 초점이 피스코, 이카, 나스카로 옮겨갔으며, 이후 사탕수수가 모케구아 계곡의 중요한 작물이 되었다. 테프라 낙하는 토양을 비옥하게 하여 특정 지역의 농업을 증가시켰을 수 있다. 1600년 분화로 소 목축업도 심각한 피해를 입었다. 아레키파와 모케구아 지역은 전염병과 기근으로 인해 인구가 감소했으며, 회복은 17세기 말에야 시작되었다. 키니스타카스 계곡의 원주민들은 계곡이 화산재로 덮여 모케구아로 이주했다. 후아이나푸티나산 분화와 1604년 지진으로 인한 인구 이동은 볼리비아까지 발생했을 수 있다. 당시 페루 부왕인 살리나스 델 리오 피수르가 후작 루이스 데 벨라스코는 몇 주 후 아레키파에 도착했다. 그는 리마로 돌아온 후 경제적 지원을 요청하기 위해 스페인 펠리페 3세 국왕과 인도 평의회에 소식을 보냈다. 종교 및 정치 당국은 분화와 그 영향에 대응하기 위해 동원되었다. 수년간 세금이 중단되었고, 복구를 돕기 위해 티티카카 호수와 쿠스코에서 원주민 노동자가 모집되었다. 아레키파는 분화 후 몇 년 동안 비교적 부유한 도시에서 기근과 질병의 장소로 바뀌었으며, 추레 항구는 버려졌다. 피해에도 불구하고 아레키파의 회복은 빨랐다. 이 지역의 인구는 감소했지만, 그 감소의 일부는 1600년 이전의 지진과 전염병 때문일 수 있다. 인구 감소와 후아이나푸티나산 분화의 영향으로 인해 지역 인구가 공납을 지불할 수 있는 능력이 감소한 후, 1604년에 콜카 계곡에서 revisitases라고 불리는 새로운 행정 조사가 수행되어야 했다.
아레키파 지역의 상황에 대한 역사가들의 기록은 신의 분노를 달래기 위한 종교적 행렬, 하루 종일 기도하는 사람들, 그리고 분화가 진행되는 동안 교회에 대한 믿음을 잃은 사람들이 마법 주문에 의존하는 모습을 보여준다. 한편 모케과에서는 아이들이 뛰어다니고, 여성들이 비명을 질렀으며 분화에서 살아남거나 존재하지 않았던 사람들에 대한 수많은 일화가 전해졌다. 아레키파 시에서는 교회 당국이 분화에 대응하여 일련의 행렬, 진혼 미사, 엑소시즘을 조직했다. 코파카바나와 라파스에서는 종교 행렬이 열렸고, 교회 문이 열렸으며 사람들이 기도했다. 일부 원주민들은 자신들만의 의식을 조직했는데, 여기에는 자신들이 가진 음식과 음료를 마음껏 먹고 산 채로 매달린 개들을 때리는 것이 포함되었다. 기독교 의식의 겉보기 효과는 이전에 주저했던 많은 원주민들이 기독교를 받아들이고 비밀리에 행해지던 고유의 종교를 버리도록 이끌었다.
6. 현재 상황 및 위험성
현재 화산체에서는 분기공 활동과 온천이 관찰된다. 분기공은 주로 세 개의 분화구 근처 원형 극장 주변과 암맥 등에서 발견된다. 1962년 조사에서는 원형 극장 내 분기공이 없었다고 보고되었으나, 현재는 흰 연기를 내뿜으며 썩은 달걀 냄새를 풍기는 분기공이 활동 중이다. 분기공 가스는 대부분 수증기이며, 소량의 이산화 탄소와 황 가스를 포함한다. 2010년 조사된 가스 온도는 51.8°C에서 78.7°C 사이였으며, 계절에 따라 변동한다. 분기공 주변에서는 식생이 자라기도 한다.
화산 주변 지역에는 여러 온천이 있으며, 일부는 후아이나푸티나산과 연관된 것으로 보인다. 대표적인 온천으로는 북동쪽의 칸다구아와 팔카마요, 남동쪽 리오 탐보(Río Tambo) 강 유역의 아구아 블랑카와 세로 레벤타도, 서쪽의 울루칸 등이 있다. 온천수의 온도는 22.8°C에서 75.4°C 범위이며, 다량의 용해된 염을 함유하고 있다. 세로 레벤타도와 울루칸 온천은 마그마 기원의 물과 깊은 지하수로부터 영향을 받는 것으로 보이며, 아구아 블랑카는 지표수의 영향을 받는 것으로 분석된다.
현재 후아이나푸티나산 인근 지역에는 약 3만 명이 거주하고 있으며, 인접한 주요 도시인 모케과에는 약 6만 9천 명, 아레키파에는 100만 명 이상이 살고 있다. 만약 화산이 다시 분화한다면 칼라코아, 오마테, 푸키나, 퀴니스탁키야스 등의 마을이 직접적인 위협을 받을 것이다. 1600년 규모의 분화가 재현될 경우, 과거보다 훨씬 증가한 인구로 인해 막대한 인명 피해가 발생할 수 있으며, 안데스 지역 전체에 심각한 사회경제적 혼란을 야기할 것으로 예상된다. 또한, 화산 주변 지역의 열악한 도로 사정은 주민 대피를 어렵게 만들고, 광범위한 화산재 낙하는 페루 경제에 큰 타격을 줄 수 있다. 이러한 위험성 때문에 1600년 분화는 페루에서 발생 가능한 화산 분화의 최악의 시나리오 모델로 자주 사용되며, 후아이나푸티나산은 "고위험 화산"으로 분류되어 있다.
이에 따라 페루 당국은 화산 감시를 강화하고 있다. 2017년, 페루 지구물리 연구소는 후아이나푸티나산을 남부 화산 관측소의 주요 감시 대상에 포함할 것이라고 발표했으며, 2019년부터는 지진 활동 관측이 시작되었다. 2021년 기준으로, 화산에는 3개의 지진계와 1개의 화산 변형 측정 장치가 설치되어 운영 중이다.
한편, 우기에는 화산 경사면에서 이류(泥流)가 자주 발생하는 것으로 보고된다. 2010년에는 지진 활동 증가와 화산 소음 발생으로 지역 주민들이 불안을 느껴 화산학적 조사가 이루어지기도 했다. 당시 조사 결과, 지진 활동은 주로 원형 경기장 주변에서 기록되었으며, 화산체 내부보다는 지역의 단층 및 지질 구조선과 관련된 것으로 분석되었다. 연구자들은 보다 정확한 감시와 예측을 위해 추가적인 지진계 설치, 정기적인 분기공 가스 샘플 분석, 지하 레이다를 이용한 탐사, 화산의 자연 전위 측정 등을 권고했다.
참조
[1]
웹사이트
大噴火が引き起こした地球寒冷化と社会不安
https://natgeo.nikke[...]
ナショナル ジオグラフィック協会
2008-04-29
[2]
웹사이트
Volcano in 1600 caused global disruption
http://www.msnbc.msn[...]
MSNBC
2008-05-05
[3]
학술지
Global Impacts of the 1600 Eruption of Peru's Huaynaputina Volcano
[4]
웹사이트
〈絵で見る歴史と環境〉 17世紀オランダの冬
http://www.teikokush[...]
帝国書院
2011
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