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문제 정의
- , 2012) 되는 등 오랫동안 휴화산으로 인식되었던 백두산의 화산활동에 변화가 생기고 있음을 파악하게 되었다. 또한 정밀 수준측량과 GPS 관측에서도 백두산 천지 칼데라 주변에서 뚜렷한 지표변위가 관측되어 백두산의 화산활동이 활발해 지고 있음을 뒷받침해 주었다. 따라서 이 시기를 백두산의 ‘화산 위기’(Yun et al.
- 따라서 본 연구에서는 지난 2002년 백두산 화산이 활발한 전조활동을 나타내던 기간의 지표변위 모니터링 데이터를 이용하여, 당시의 백두산 화산 아래의 마그마 챔버의 변화를 추정해 보고자하며, 이를 통해 백두산 지하 마그마의 거동을 파악함으로써 향후 백두산의 분화에 대한 경향을 파악하고자 한다.
- 근 가능한 자료는 중국측 자료이다. 본 연구에서는 중국 장백산화산관측소에서 백두산의 북측과 서측 두 라인을 따라 실시된 정밀 수준측량 관측 결과 데이터를 이용하여 백두산 천지 칼데라 주변의 수직 지표 변위량을 이용한 지하 마그마 입출량을 계산해 보고자 한다.
- 이는 백두산 천지 지하의 천처 마그마 챔버에 새로운 마그마가 주입된 것임에 틀림없다(Yun and Lee, 2012). 따라서 본 연구에서는 천처 지하 마그마 챔버에서의 마그마 입출량을 한 점의 포인트 소스를 가정하고 있는 모기 방정식을 활용하여 계산해 보고자 한다(Fig. 2; Mogi, 1958).
가설 설정
- 요하다. 먼저 지구의 지각은 이상적인 반무한의 탄성체(ideal semi-infinite elastic body)라는 것을 가정해야 한다. 또한 지구 지각의 변형은 지구 지각 내에서 유체정압(hydro-static pressure)을 가지는 구형의 소스에 의해 야기된다는 것을 가정한다.
- 먼저 지구의 지각은 이상적인 반무한의 탄성체(ideal semi-infinite elastic body)라는 것을 가정해야 한다. 또한 지구 지각의 변형은 지구 지각 내에서 유체정압(hydro-static pressure)을 가지는 구형의 소스에 의해 야기된다는 것을 가정한다. 이와 관련하여 Mogi (1958)는 비록 지구 지각이 긴 시간 동안의 변형에 대해 점성탄성체(visco-elastic body)로 작용한다고 할지라도, 분화가 일어나는 그 시점에서의 지구지각의 갑작스런 변형은 탄성체(elastic body)의 변형과 같다고 가정하고 있으며, 이는 지표면 아래에 존재하는 마그마 챔버에 대해서도 이상적으로 잘 일치한다고 설명하고 있다.
- Ozawa and Taniguchi는 ENVISAT 위성을 활용한 백두산 부근에서 검출된 지각변동에 관한 메커니즘을 조사하기 위해 지각변동 모델을 통한 역원 파라미터를 추정하였다. 위성 관측 결과 나타난 동심원 상의 지각변동 패턴은 구형 압력원 모델의 팽창에 수반되는 지각변동 패턴과 종종 일치하기 때문에 이들 역시 Mogi (1958)의 구형 압력원 모델만을 가정하였다. 그 결과 압력원의 위치는 백두산 산정직하의 평균해수면 아래 −2.
- , 2007)는 천지 칼데라를 중심으로 동심원상으로 거리가 멀어짐에 따라 일정한 규칙적인 수평변위량을 나타내지는 않았지만, 대략적으로 거리가 멀어짐에 따라 감소하는 경향을 볼 수 있다. GPS를 활용한 수평 지표변위 데이터를 활용하여 백두산 천지 칼데라의 중심에 마그마 챔버가 위치한다고 가정하고, 천지 칼데라로부터의 거리에 따른 수평 지표변위에 대한 그래프를 도시해 보았다(Fig. 5). 그 결과, 천지 칼데라에 가까울수록 수평 지표변위량이 크고 멀어질수록 수평 지표변위량이 감소하여 거리에 따른 수평 지표 변위량은 부(-)의 상관관계를 나타내었다.
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