KISTI의 과학향기

사진 1. 하와이 빅아일랜드의 와이피오밸리. (출처: shutterstock)

 

이 섬들은 왜 이렇게 일렬로 늘어서 있는 것일까? 그림의 점 B를 중심으로 ①번 줄과 ②번 줄은 왜 갑자기 꺾이고 있는 걸까? 지도를 자세히 들여다볼수록 이 수수께끼를 풀고 싶어진다. 직선으로 늘어선 두 개의 줄은 하와이 여행에 어떤 재미를 더해줄 것인가?

 

그림 1. 태평양에 나타난 하와이의 열점 분출 자국들. 노란 타원형 A는 하와이 열도를, 그 속의 빨간점은 빅아일랜드를 표시한 것이다. 빨간 화살표는 태평양판의 이동 방향을 나타낸 것으로, 태평양판은 열점인 A의 빨간점을 기점으로 ①의 방향으로 움직인 후, 다시 방향을 바꾸어 ②의 방향으로 이동했다. (출처: google, 박종관) 

위의 구글 영상을 다시 확대해 보자(그림 2). 이 그림을 자세히 보니 해저에서 솟아오른 화산체들이 보인다. 수심 5천 m 이상을 뚫고 올라온 화산체들이다. 직선 ③을 기점으로 동쪽으로는 현재의 하와이 열도를, 서쪽으로는 수면 위로 살짝 올라온 화산체의 정상부들을 볼 수 있다. 그렇다면 이 화산체들은 어떻게 형성된 것일까?

 

물론 이 섬들은 용암이 만든 화산체들이다. 하지만 일반의 화산섬과 다른 점은 곳곳에서 개별적 분화에 의해 형성된 화산체가 아니라는 것이다. 이 하와이 열도는 한 곳에서 솟아오르고 있는 용암이 만든 화산섬들이다. 그럼 어떻게 한곳에서 분출된 용암이 일렬로 늘어선 화산 열도를 만들 수 있었을까? 

 

■ 열점 분출로 매년 크기를 키워가는 빅아일랜드
열점(hotspot)이란 고정되어 있는 용암 분출점을 말한다. 지구 내부의 고온에 의해 녹은 무궁무진의 마그마가 담긴 마그마 방으로 생각하면 된다. 이 열점은 하와이 열도 맨 동쪽에 위치한 빅아일랜드(Big Island) 앞바다에 있다(그림 1, 2의 빨간점).

 

그림 1의 직선 ①과 ②의 화산체 탄생 비밀은 맨틀의 대류에 있다. 열점에서 솟아오른 용암이 화산섬을 만들었고, 이후 맨틀 대류에 의해 태평양판이 북과 서북서로 움직여 그 위에 놓인 화산체들이 컨베이어벨트처럼 ①과 ②의 방향으로 이동된 것이다.

 

하와이 화산체들은 대륙 지각과 해양저 지각이 만나거나, 해양저 지각이 벌어지는 곳에 형성된 것이 아니다. 용암의 연대를 측정한 결과 직선 ①의 화살표 머리 부분은 지금으로부터 약 7천만 년 전, B 지점은 약 4천만 년 전의 용암 분출로 이루어진 화산체로 밝혀지고 있다. 물론 직선 ②의 동쪽으로 갈수록 최근의 분화에 의해 만들어진 섬이다. 빅아일랜드는 약 50만 년 전부터 형성된 섬이다.

 

B를 기점으로 화살표 방향이 심하게 바뀐 것은 지각판의 이동 방향이 약 4천만 년 전을 기점으로 바뀌었음을 의미한다. 화산체 침식도 당연히 직선 ① 쪽으로 갈수록 활발히 진행됐다. 그래서 해저화산(해산)을 이루고 있다. 그림 2의 직선 ③ 상부의 화산체를 자세히 보면 정상부가 해수면 아래로 잠겨 산의 정상부가 평탄해진 것을 알 수 있다. 우리는 이를 ‘기요(guyot)’라 부른다. 열점으로부터 멀어진 화산섬일수록 화산 정상부의 침식 현상이 가속돼 산 높이도 낮아지게 된다.

 

사진 2. 빅아일랜드 킬라우에아 화산의 용암 분출로 형성된 평탄한 용암대지(위)와 용암 분출 모습(아래). 빅아일랜드의 열점 분출로 해마다 빅아일랜드의 면적은 넓어지고 있다. (출처 : shutterstock.com)

 
하와이에서는 와이키키 해변만을 봐서는 안 된다. 빅아일랜드의 화산국립공원으로 가 열점을 찾아 나서보는 거다. 하와이에서 제일 높은 마우나케아(Mauna Kea, 4205m)가 있는 황량한 용암평원과 곳곳의 기생화산을 지나 킬라우에아(Kilauea)로 가보자. 태평양 한복판에서 왜 용암이 솟아오를까? 검은 현무암이 콸콸 쏟아져 흐르는 현장을 어떻게 감상해야 할까? 빅아일랜드의 열점을 알면 하와이가 더 경이롭게 보일 것이다. 이게 바로 지리여행의 묘미인 것이다. 

 

글 : 박종관 건국대 지리학과 교수 / 일러스트 : 유진성 작가