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산타마리아산

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목차

1. 개요

산타마리아산은 코코스 판이 카리브 판 아래로 섭입되면서 형성된 중앙아메리카 화산호의 일부로, 과테말라 서부에 위치한 성층 화산이다. 약 10만 3천 년 전부터 분화가 시작되어 1902년 대규모 분화 이전까지 휴지기를 가졌으며, 1902년 10월에 발생한 분화는 20세기의 가장 큰 분화 중 하나로 6,000명가량의 사망자를 냈다. 1902년 분화 이후 산타마리아산 분화구에는 산티아기토라는 용암 돔 복합체가 형성되어 현재까지 활동하고 있으며, 화산 이류와 화산쇄설류 등의 위험을 초래하고 있다.

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산타마리아산 - [지명]에 관한 문서
위치 정보
기본 정보
이름산타마리아, 산티아기토
위치케찰테낭고 주, 과테말라
산맥시에라 마드레 데 치아파스 산맥
종류성층 화산
화산호중앙 아메리카 화산호
고도
높이3772m
돌출불명
지질학적 정보
나이불명
마지막 분화2013년부터 현재까지
등반 정보
첫 등반불명
가장 쉬운 경로불명
이미지
산타마리아 봉우리에서 본 산티아기토 측화산
산타마리아 봉우리에서 본 산티아기토 측화산
산타마리아산
산타마리아산

2. 지질학적 역사

산타마리아산은 과테말라 서쪽 시에라 마드레 화산 산맥의 일부이다.[23] 이 화산들은 태평양 연안에서 코코스 판이 카리브 판 아래로 섭입하면서 형성된 중앙아메리카 화산호에 속한다.[23]

분화는 약 10만 3천 년 전(ka)에 시작된 것으로 추정된다.[4][5] 화산체는 10만 3천 년 전 - 7만 2천 년 전, 7만 2천 년 전, 6만 년 전 - 4만 6천 년 전, 3만 5천 년 전 - 2만 5천 년 전의 네 차례 분화기를 거치며 형성되었다.[4][5] 이 과정을 통해 케찰테낭고 인근 평원 위로 약 1400m 높이에 달하는[4][5] 거대한 원뿔 모양 성층 화산이 만들어졌다.

원뿔형 화산체 형성 이후, 활동은 산 정상 분화구에서 소규모의 용암류가 분출되는 형태로 바뀌었을 가능성이 있으며,[4][5] 이후 1902년 대분화 이전까지 약 2만 5천 년 동안 긴 휴지기를 가졌다.

산타마리아산을 구성하는 암석은 주로 데이사이트, 안산암, Basaltic andesite|현무암질 안산암eng이며, 그 외에 현무암, Picrite basalt|피크라이트질 현무암eng, 화산쇄설암류도 포함된다.

3. 1902년 분화

역사상 기록된 산타마리아산의 첫 번째 분화는 1902년 10월에 발생했다. 이 분화 이전에는 최소 500년, 어쩌면 수천 년 동안 휴면 상태였던 것으로 추정된다.[24] 하지만 1902년 1월부터 시작된 지역의 지진 군집과 4월의 대지진은 화산 활동 재개의 명백한 신호였다.[27] 그럼에도 불구하고 과거 분화 기록이 없었기 때문에[6] 지역 주민들은 이러한 지진 활동을 임박한 분화의 경고로 인식하지 못했다.

분화는 10월 24일에 시작되어 이후 이틀 동안 가장 큰 폭발이 이어졌으며, 약 8km³의 마그마를 분출했다. 이 분화는 20세기의 가장 큰 분화 중 하나였으며, 1991년 피나투보산 분화보다는 약간 작은 규모였다. 화산 폭발 지수(VEI)는 6으로 '거대'(colossal) 등급에 해당했다.[6]

분화로 인해 발생한 경석은 약 273000km2의 광범위한 지역에 떨어졌고, 화산재는 4000km 떨어진 미국 샌프란시스코까지 도달했다. 분화는 화산 남서쪽 측면에서 발생하여 정상 바로 아래, 해발 약 2300m 지점부터 시작되는 직경 약 1km, 깊이 약 300m의 거대한 분화구를 남겼다. 이 분화로 인해 수천 명의 인명 피해가 발생하고[9] 주변 지역의 커피 농장이 파괴되는 등[8] 막대한 피해가 발생했다.

3. 1. 1902년 분화의 경과

산티아기토에서 증기가 솟아오르고 있다. 1902년 분화로 파괴된 산비탈 지역이 뚜렷이 보인다. 화산쇄설류 퇴적물이 사진 왼쪽 강 계곡 아래로 뱀처럼 뻗어 있다.


1902년 이전 수백 년간 휴면 상태였던 산타마리아산은 1902년 1월부터 시작된 지역 지진 군집과 4월의 대지진 이후 활동을 시작했다.[27] 역사상 기록된 첫 분화는 1902년 10월 24일에 시작되어 이틀간 가장 큰 폭발이 이어졌으며, 약 8km3의 마그마를 분출했다. 이는 20세기 최대 규모의 분화 중 하나로, 화산 폭발 지수(VEI) 6의 '거대' 등급에 해당한다.[6] 당시 지역 주민들은 화산 활동 경험 부족으로 지진 활동을 분화의 전조로 인식하지 못했다.[6]

분화의 경과는 다음과 같다.

  • 10월 24일
  • 오후: 남서쪽 산사면에서 수증기로 보이는 분기 활동 관측.
  • 오후 5시: 산 펠리페에서 폭포 소리와 유사한 소리가 5분간 들렸고, 큰 지진이 발생했으며, 화산 상공에는 뇌운이 형성되었다.
  • 오후 6시: 케찰테낭고에 화산재가 내리기 시작했다.[7]
  • 오후 6시 15분: 서쪽으로 14km 떨어진 헬베티아 커피 농장에 세립 화산재가 내리기 시작했다.[7]
  • 오후 7시: 화산에서 번개와 강렬한 붉은 빛이 관측되었고, 산업용 용광로와 비슷한 굉음이 들렸다.
  • 오후 8시: 산 펠리페에서 거대한 검은 화산재 기둥과 함께 수많은 번개와 붉은 빛이 관측되었다. 화산 주변 지역은 계속 흔들렸고, 160km 떨어진 곳에서도 큰 폭발음이 들렸다. 강한 바람이 화산재와 잔해를 800km 이상 날려 보냈다.

  • 10월 25일
  • 오전 1시: 플리니식 분화가 발생하여 더욱 격렬해졌다. 큰 암편들이 화산에서 14km 떨어진 곳까지 날아가 마을과 농가를 파괴했다. 분화의 폭발음은 남서쪽 850km 떨어진 코스타리카, 멕시코의 오아하카, 벨리즈에서도 들렸다.
  • 오전 3시: 케찰테낭고 시에 콩알 크기의 화산탄이 떨어졌고, 헬베티아 농장에는 처음에는 차가웠다가 점차 뜨거워지는 크기 15cm~25cm, 무게 약 0.23kg~약 0.34kg 정도의 경석이 다수 떨어졌으며, 이후 주먹 크기의 암석도 섞였다. 지진 활동이 최고조에 달했으며, 오전 7시 반과 11시에도 다시 활발해졌다.
  • 오전 6시: 북서쪽으로 104km 떨어진 멕시코 모토신트라에도 화산재가 강하했다.
  • 오전 11시: 분화가 최고조에 달해 낮 시간임에도 주변이 완전히 어두워졌다.
  • 정오까지: 북동쪽으로 160km 떨어진 코반에서 황 냄새가 감지되었고, 공진 현상이 관측되었다.
  • 낮: 화산 기둥의 높이가 해상의 선박에서 육분의로 관측한 결과 해발 27km~29km에 도달했다.
  • 일몰까지 (분화 시작 후 18-20시간 경과): 분화 활동이 일단 수그러들었다.

  • 10월 26일
  • 오전 12시: 화산 활동이 잠시 잠잠해졌다.
  • 이른 아침: 다시 분화가 시작되었다. 수증기 폭발과 함께 마그마 수증기 폭발로 인한 검은 연기가 발생했으며, 주변 지역에 진흙 상태의 화산재가 내렸다.
  • 오후 3시: 또 다른 폭발이 있었으나, 이번에는 수증기로 구성된 것으로 추정되는 흰색 기둥이 뿜어져 나왔다.

  • 10월 29일: 분화 활동이 점차 수그러들면서 날씨가 맑아지기 시작했다.


이 분화로 인해 약 5.5km3의 분출물이 발생했으며, 칼 자퍼의 조사에 따르면 화산재 강하 범위는 120만 km2 이상, 1mm 이상 퇴적 범위는 273000km2, 1m 이상 퇴적 범위는 400km2에 달했다. 분화로 인한 직접적인 피해와 질식 등으로 약 6,000명이 사망한 것으로 추정된다.[9][10] 화산재는 최대 4000km 떨어진 미국 샌프란시스코까지 날아갔으며, 화산 주변 지역은 최대 53시간 동안 완전한 암흑 상태에 놓였다.[11] 많은 커피 농장이 파괴되었고[8], 분화 후 혼란 속에서 약탈과 살인이 벌어지기도 했다.[10] 특히 원주민 공동체는 큰 피해를 입었으며, 복구 작업에 강제로 동원되는 동시에 토지를 크리오요 지주들에게 빼앗기는 고통을 겪었다.

1902년 분화는 인도네시아의 1815년 탐보라 산 분화(VEI 7), 1883년 크라카토아 분화(VEI 6), 미국 알래스카의 1912년 노바룹타 분화(VEI 6), 필리핀의 1991년 피나투보 산 분화(VEI 6)와 함께 19세기 이후 발생한 세계적인 거대 분화 중 하나로 꼽힌다.[28] 분화 이후 1922년까지 약 20년간은 간헐천 분출이나 소규모 화산재 방출 외에는 비교적 안정적인 상태를 유지했다.

3. 2. 1902년 분화의 피해

1902년 10월의 산타마리아산 분화는 지역 사회에 막대한 피해를 남겼다. 과거 분화 기록이 거의 없었기 때문에[6], 지역 주민들은 이전의 지진 활동 증가를 임박한 분화의 경고 신호로 인식하지 못했다. 분화로 인해 약 6,000명이 화상이나 질식으로 사망한 것으로 추정되며,[9][10] 일부 자료에서는 사망자 수를 8,700명 이상으로 추산하기도 한다.

분화의 영향은 광범위했다. 화산에서 최대 160km 떨어진 지역까지 53시간 동안 완전한 암흑 상태가 이어졌고,[11] 주변 지역의 커피 농장은 약 2m 두께의 화산재와 모래로 뒤덮여 파괴되는 등 막대한 경제적 손실을 입었다.[8][24] 혼란한 상황 속에서 피해자들을 대상으로 한 약탈, 살인, 농장 습격과 같은 범죄가 발생하기도 했다.[10]

특히 원주민 공동체는 분화로 인해 가장 큰 고통을 겪었다. 그들은 분화로 친척과 친구, 집과 농작물 등 삶의 기반을 송두리째 잃었을 뿐만 아니라, 이후 복구 과정에서도 심각한 불이익과 착취에 시달렸다. 크리오요 지주들은 자신들의 손실을 메우기 위해 산 미겔 우스판탄 (키체 주), 파남(수치테페케스 주), 솔롤라 주 등지의 원주민 공동체 토지를 몰수했으며, 정작 피해 당사자인 원주민들은 복구 작업에 강제로 동원되는 이중고를 겪어야 했다. 이는 당시 과테말라 정부가 피해 복구 과정에서 원주민들의 희생을 외면하고 지주 계층의 이익을 우선시했음을 보여준다.

1902년 산타마리아산 분화는 화산 폭발 지수(VEI) 6으로 분류되는 거대 분화였으며,[6] 20세기 발생한 가장 큰 규모의 분화 중 하나로 기록되었다.[28]

4. 산티아기토 화산돔

1902년 대분화 이후 20년의 휴지기를 거쳐 1922년, 산타마리아 산 남서쪽 사면의 분화구 내부에 새로운 용암 돔이 형성되기 시작했다.[24] 이 측화산 형태의 용암 돔은 산티아기토(Santiaguito)라고 불린다.

산티아기토는 형성 이후 현재까지 100년 넘게 용암류 분출, 폭발적 분화, 화산쇄설류 발생 등 다양한 화산 활동을 지속하고 있으며[25], 세계에서 가장 활발하게 활동하는 화산 중 하나로 여겨진다. 이러한 활동 과정에서 1929년에는 돔의 일부가 붕괴하며 발생한 화산쇄설류로 인해 큰 인명 피해가 발생하기도 했다.[17]

산티아기토의 지속적인 활동과 잠재적 위험성 때문에 국제 화산학 및 지구 내부 화학 협회는 이곳을 방재 10년 화산으로 지정하여, 미래의 재해 경감을 위한 상세한 연구를 진행하고 있다.[26]

4. 1. 산티아기토 화산돔의 활동

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1902년 분화 이후 20년간의 휴지기를 거쳐 1922년 새로운 분화가 시작되었다. 이 분화로 1902년 분화구 내부에 용암 돔 복합체가 형성되었는데, 이 복합체는 산티아기토(Santiaguito)라고 명명되었다. 산티아기토는 현재까지 1 km3 이상의 용암을 분출하며 활동을 지속하고 있다. 이 용암 돔 복합체는 엘 칼리엔테(El Caliente), 라 미타드(La Mitad), 엘 몬헤(El Monje), 엘 브루호(El Brujo) 등 4개의 주요 돔으로 구성되어 있으며, 현재 활동 중인 화구는 엘 칼리엔테이다.[13]

산티아기토 돔의 성장은 크게 두 가지 방식으로 이루어졌다. 하나는 새로운 용암이 내부에 축적되어 돔 자체가 팽창하는 내생적 성장(endogenous growth)이며, 다른 하나는 용암이 표면으로 넘쳐 흘러 쌓이는 외생적 성장(exogenous growth)이다.[14] 초기(1922년~1958년경)에는 내생적 성장이 주를 이루었고, 1929년경부터는 외생적 성장 방식으로 변화하였다. 활동은 시기에 따라 여러 다른 화구에 집중되어 왔으며, 이로 인해 산티아기토는 현재 여러 겹의 돔이 겹쳐진 복잡한 형태를 띠게 되었다.[14] 돔 형성 초기의 분출 용암은 1902년 산타마리아 산 분화 당시와 유사한 데이사이트 성분이었으나, 시간이 지나면서 이산화 규소 함량이 감소하여 1990년대 이후에는 안산암 성분으로 변화하였다.[15] 이는 화산 아래에 성분이 다른 마그마가 층을 이루고 있는 마그마 챔버가 존재하기 때문으로 추정된다.[15]

주요 화구의 활동 시기는 다음과 같다.

화구 이름주요 활동 기간
칼리엔테 화구1922년 - 1939년, 1972년 - 현재
라미타드 화구1939년 - 1949년
엘 몬헤 화구1949년 - 1958년
엘 부르호 화구1958년 - 1986년



초기(1990년 이전)의 외생적 화산 활동은 점성이 높은 용암이 솟아오르는 용암 기둥 형태와 용암류 분출로 구성되었으나, 현재는 주로 용암류만 분출된다. 용암 분출은 1922년 이후 끊임없이 이어지고 있으며, 분출 속도가 빠른 시기와 느린 시기를 10년 이상의 주기로 반복한다.[16] 가장 최근의 높은 분출률 시기는 2011–2015년으로, 이 기간 동안 4개 이상의 새로운 용암류가 형성되었다.[14] 용암류는 긴 경우 4km에 달하기도 한다. 돔 성장 과정 전반에 걸쳐 작은 규모의 분화와 화산쇄설류가 빈번하게 발생했다.

산티아기토의 분화 활동은 대부분 비교적 온화하지만, 때때로 큰 규모의 폭발적 분화도 발생했다. 1929년에는 칼리엔테 돔의 일부가 붕괴하면서 대규모 화산쇄설류가 발생하여 하류 11km 지점까지 도달했고, 엘 파르마르 주변 지역에서 수백 명에서 최대 5,000명에 이르는 인명 피해가 발생했다.[17] 또한 1983년에는 화산 이류(화산재와 암석 조각 등이 물과 섞여 흘러내리는 현상)가 엘 파르마르 마을을 덮쳐 도시가 완전히 파괴되는 막대한 피해가 발생하기도 했다. 때때로 발생하는 암석 붕괴는 작은 규모의 화산쇄설류를 유발하며, 화산재를 수직으로 수 킬로미터 높이까지 뿜어 올리는 분출도 흔하게 관찰된다.[18]

산티아기토 산의 해발고도는 2021년 현재 약 2500m에 달하며, 산체 부피는 약 1.5 km3(2008년 추정)으로 추산된다. 산체 붕괴와 강우에 의한 침식 및 유출된 양까지 고려하면, 총 분출된 마그마의 양은 2 km3 이상일 것으로 추정된다. 현재 산티아기토는 관광 명소로도 알려져 있으며, 산타마리아 산 정상에서는 방문객들이 규칙적으로 발생하는 작은 규모의 분화를 관찰할 수 있다.

4. 2. 산티아기토 화산돔의 피해

산티아기토의 분화 활동 대부분은 비교적 온화했지만, 때때로 더 큰 폭발이 발생했다.[17] 분화나 용암류 유하에 따른 화산쇄설류, 화산쇄설물이 빗물과 섞여 흐르는 화산 이류 외에도 산사태나 산사면 붕괴가 종종 발생한다.

1929년, 용암 돔 중 하나인 칼리엔테 돔 일부가 붕괴하고 폭발하며 화산쇄설류가 발생했다. 이 화쇄류는 산 아래로 11km까지 흘러내려 엘팔마르 주변 지역을 덮쳤으며, 이로 인해 수백 명에서 최대 5,000명에 이르는 사람들이 희생된 것으로 추정된다.[17]

1983년에는 화산 이류가 엘팔마르를 덮쳐 도시가 파괴되고 주민들이 떠나는 큰 피해가 발생했다.

이 외에도 때때로 발생하는 낙석으로 인해 소규모 화산쇄설류가 만들어지기도 하며, 돔 위로 수 킬로미터 높이까지 화산재 기둥이 솟아오르는 현상도 자주 관찰된다.[18]

5. 화산 방재

산타마리아산과 그 주변 지역은 화산 활동으로 인한 여러 위험에 노출되어 있다. 이러한 위험을 고려하여 국제 화산학 및 지구 내부 화학 협회(IAVCEI)는 산타마리아산을 미래의 자연 재해 완화를 위해 연구가 집중적으로 필요한 방재 10년 화산 중 하나로 지정했다.[26] 인근 지역 주민들에게 가해지는 위협 때문에 화산학자들은 이 화산을 특별히 연구하고 있다.

현재 산타마리아에서 가장 흔하게 발생하는 화산 재해는 라하르(화산 이류)이다. 특히 우기에 헐거운 화산 퇴적물 위로 많은 비가 내릴 때 자주 발생하며, 산티아기토 화산돔의 활동이 활발할 때 더욱 크고 빈번하게 나타난다. 산티아기토에서 약 10km 떨어진 엘 팔마르 마을은 라하르로 인해 두 번이나 파괴되어 현재의 누에보 엘 팔마르로 이전해야 했으며, 도로와 다리 같은 기반 시설도 반복적으로 피해를 입었다. 1983년에는 라하르가 엘 팔마르를 덮쳐 도시가 괴멸적인 피해를 입고 포기되기에 이르렀다. 라하르 퇴적물은 강을 따라 흘러 태평양까지 영향을 미치기도 한다.[19]

산티아기토에서는 거의 끊임없이 용암류가 흘러나오며, 분화구에서 최대 4km까지 도달할 수 있다. 용암류 활동은 주기적으로 변동하며, 화산 활동이 활발할 때 더 긴 용암류가 발생한다. 산티아기토의 마그마는 실리카 함량이 높아 점성이 매우 크기 때문에 용암류는 천천히 움직이며 주로 재산 피해를 유발한다. 하지만 과거에는 용암류 전면이 붕괴하면서 파괴적인 화산쇄설류가 발생하여 서쪽으로 수 킬로미터까지 흘러간 사례도 있다.[20][21]

화산쇄설류는 산티아기토 활동의 또 다른 주요 위험 요소이다. 1929년에는 산티아기토 용암돔의 일부가 붕괴하면서 발생한 화산쇄설류가 11km 이상 흘러내려 엘 파르마르 주변 지역에서 수백 명에서 최대 5,000명에 이르는 사망자를 냈다.[17] 때때로 발생하는 낙석 역시 작은 규모의 화산쇄설류를 만들 수 있다.[18]

장기적으로는 산타마리아 화산 자체의 붕괴 가능성도 제기된다. 1902년 대분화로 인해 산 남쪽 사면이 매우 가파르게 변했으며, 만약 산티아기토에서 큰 지진이나 폭발이 발생할 경우, 거대한 산사태가 일어나 최대 100km2의 넓은 지역을 덮을 수 있다. 다만, 이러한 대규모 붕괴는 단기적으로 발생할 가능성은 낮은 것으로 평가된다.

참조

[1] 간행물 Recinos 1952, 1986, p.69
[2] 웹사이트 Santa María Volcano, Guatemala http://www.geo.mtu.e[...] 2022-05-03
[3] 웹사이트 Large Holocene Eruptions https://web.archive.[...] Smithsonian Institution 2008-10-12
[4] 논문 40Ar/39Ar and paleomagnetic constraints on the evolution of Volcán de Santa María, Guatemala 2010
[5] 논문 Tracking open-system differentiation during growth of Santa María Volcano, Guatemala 2011
[6] 웹사이트 Santa María https://web.archive.[...] 2015-10-07
[7] 서적 The Volcanoes of Guatemala The Royal Geographical Society 1908
[8] 뉴스 Vulkanische Uitbarstingen. https://resolver.kb.[...] 1902-11-19
[9] 웹사이트 What is the largest eruption ever? http://volcano.orego[...] 2018-06-05
[10] 뉴스 Nieuwe bijzonderheden over de uitbarsting op Guatemala. https://resolver.kb.[...] 1902-11-22
[11] 뉴스 Gemengde berichten. https://resolver.kb.[...] 1902-12-20
[12] 웹사이트 Powerful eruption at Santa Maria (Santiaguito) ejects ash up to 4.5 km, Guatemala http://thewatchers.a[...] 2016-05-20
[13] 문서 The Santiaguito volcanic dome complex, Guatemala https://vhub.org/res[...] 2013
[14] 논문 Textural Insights Into the Evolving Lava Dome Cycles at Santiaguito Lava Dome, Guatemala http://uu.diva-porta[...] 2018
[15] 논문 Geochemistry and evolution of the Santiaguito volcanic dome complex, Guatemala 2013-02
[16] 간행물 "Temporal trends in lava dome extrusion at Santiaguito 1922–2000" 2003
[17] 간행물 Sapper & Termer, 1930
[18] 논문 Explosion dynamics of pyroclastic eruptions at Santiaguito Volcano 2004-03
[19] 서적 Special Paper 412: Volcanic Hazards in Central America Geological Society of America 2006
[20] 간행물 Nuée ardente from Santiaguito Volcano April 1973 1973
[21] 논문 Nuée ardente eruption from the foot of a dacite lava flow, Santiaguito volcano, Guatemala 1976-03-01
[22] 서적 Contemporary Maya Narratives SUNY Press 2021-10-13
[23] 웹사이트 Sierra Madre de Chiapas, Central America https://www.mindat.o[...] The Hudson Institute of Mineralogy 2021-10-13
[24] 논문 サンタマリア火山の爆裂 https://doi.org/10.5[...] 東京地学協会 2021-11-22
[25] 웹사이트 サンタ・マリア火山 2021-10-07
[26] 웹사이트 2007年10月号>特集:ベスビオ火山の不気味な動静>豆知識 https://natgeo.nikke[...] 日経ナショナルジオグラフィック社 2007-10
[27] 보고서 富士山に類似した活火山についての調査資料 https://www.data.jma[...] 気象庁 2003-05
[28] 논문 風の影響を受ける火山灰・火山礫 https://www.jstage.j[...] 日本風工学会 2017-07-31


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