제주 서귀포 앞바다 범섬·문섬·섶섬, 80만년전 ‘한 줄’로 동시 분출

아르곤-아르곤 정밀연대측정 형성 시기 규명
제주 남부 화산활동사 규명 위한 핵심 자료 확보

제주 서귀포 앞바다에 일렬로 늘어선 범섬·문섬·섶섬의 생성 연대. 제주도 제공

제주 서귀포 앞바다에 일렬로 늘어선 범섬·문섬·섶섬이 약 80만 년 전 비슷한 시기에 형성된 것으로 확인됐다. 특히 세 섬이 거의 직선으로 배열돼 있는 점을 고려할때 당시 제주 남부 해역에서 하나의 열을 따라 화산활동이 일어났을 가능성도 함께 제기됐다.

제주도 세계유산본부는 지난해부터 추진 중인 도 전역 지질도 구축 사업 과정에서 이 같은 사실을 확인했다고 6일 밝혔다. 세계유산본부는 2020년부터 2024년까지 한라산 일대 지질도 구축을 마친 데 이어 최근에는 제주 전역의 오름과 화산지형을 대상으로 형성 시기와 분출 순서를 조사하고 있다.

범섬·문섬·섶섬은 서귀포 앞바다 약 8㎞ 구간에 일렬로 배열된 화산섬이다. 과거 칼륨-아르곤(K-Ar) 연대측정에서는 문섬과 섶섬이 약 73만 년 전 형성된 것으로 보고됐다.

하지만 이번 연구에서는 한층 정밀한 아르곤-아르곤(Ar-Ar) 연대측정법을 적용해 세 섬의 형성 시기를 새로 측정했다. 그 결과 범섬은 80.4만년(오차 범위 ±0.4만 년), 문섬은 82.4만년(오차범위 ±0.8만년), 섶섬은 79.6만년(오차범위 ±0.3만년)으로 나타났다. 특히 범섬에서는 서로 다른 두 지점에서 채취한 시료가 모두 80.4만년으로 일치했다.

이번 연구의 핵심은 거의 직선상에 나란히 배열된 3개의 섬이 약 80만년 전이라는 동일한 시기에 형성됐다는 점이다. 세계유산본부는 이를 토대로 당시 제주 남부 해역에서 한 줄을 이룬 선상 화산활동이 일어났을 가능성이 매우 높은 것으로 보고 있다.

세계유산본부는 이러한 가설을 명확히 검증하기 위해 암석과 광물의 화학조성 분석을 추가로 수행해 세 섬의 화산활동이 동일하거나 유사한 마그마 공급계에서 기원했는지 분석할 예정이다.

아울러 제주 남서부의 산방산·각수바위·원만사 등 약 80만 년 전후의 조면암질 화산체와 비교 연구를 통해 제주 남부 화산활동의 시공간적 전개 과정을 종합적으로 밝힐 예정이다.

김형은 세계유산본부장은 “이번 결과는 지난 3월 도내 오름 90여 개의 분출 시기 자료를 수집·정리한 작업의 연장선에 있다”면서 “범섬·문섬·섶섬 연대측정 결과는 제주 화산활동사의 정확도를 높이고, 제주 자연유산의 형성 과정을 과학적으로 설명하는 기초자료가 될 것”이라고 말했다.

박미라 기자 mrpark@kyunghyang.com