마라도, 20만년 전 해저 용암 분출로 형성

제주도 세계유산본부 연구 분석
'우라늄·토륨·헬륨' 측정법 활용
현무암 구 형태 군집 발달 특징도

한반도 최남단 마라도가 20만년 전 형성된 것으로 조사됐다.

구형태 군집이 있는 마라도 현무암. 제주도 세계유산본부 제공

25일 제주도 세계유산본부에 따르면 약 20만년 전 해저 용암이 분출한 후 서서히 식으면서 평탄한 지형의 마라도가 형성된 것으로 분석됐다.

이번 연대측정에는 ‘우라늄-토륨-헬륨’ 측정법이 활용됐다. 지르콘과 같이 우라늄 함량이 높은 광물을 대상으로 지르콘 내 헬륨 농도를 조사하는 방법이다. 지르콘 내 헬륨은 약 200도 이상의 온도에서 빠르게 지르콘 밖으로 방출된다. 이후 용암이 서서히 식으면서 헬륨이 다시 지르콘으로 축적되는데, 이때 지르콘 내 축적된 헬륨양을 측정해 연대를 얻는 것이다.

세계유산본부는 또 마라도 현무암에서 꽃문양의 작은 구 형태(직경 1∼1.5㎝)의 군집이 발달한 특징을 확인했다. 이는 제주도 본섬의 현무암에서는 찾아보기 힘든 것이다.

구 형태의 결정군집은 중심부에 흑색의 휘석 결정 주변에 백색의 장석 결정이 구 형태로 성장한 독특한 조직이다. 국내에서는 경상북도 청송의 유문암이 둥근 꽃 문양을 갖는 암석(구과상 유문암)으로 유명하다. 해외의 경우 데칸 현무암, 해저 심부 시추코아 등에서 보고된 사례들이 있지만, 제주도와 같이 현무암 내에서 구 형태의 결정군집이 발달한 사례는 국내에서도 매우 희귀하다고 연구진은 설명했다.

한라산연구부 안웅산 박사는 “이번에 밝혀진 마라도의 형성시기가 약 20만년 전 제주도 주변 해수면의 심도를 계산하는 기초자료로 활용 가능성이 높다”며 “마라도 현무암 내 구 형태의 결정군집은 제주도 지하 마그마의 혼합 혹은 주변 기반암과의 상호 작용을 밝히는 실마리가 될 수 있다”고 마라도의 화산지질학적 가치를 평가했다.

마라도는 모슬포항에서 남쪽으로 11㎞ 거리에 자리 잡고 있다. 남북으로 길쭉한 타원형 섬으로, 천연기념물 제432호로 지정·보호되고 있으며 국토 최남단 섬이다. 앞서 제주 본섬의 서쪽에 있는 차귀도 역시 마라도와 비슷한 시기인 20만년 전 형성된 것으로 조사된 바 있다.

제주=임성준 기자 jun2580@segye.com