마그마와 용암
킬라우에아 화산에서 한 지질학자가 분출구에서 3 km 떨어진 곳에서 새어 나온 용암에 열전대를 꽂자 1,100 °C가 나왔습니다.
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같은 암석, 두 이름
지표 아래에 있는 녹은 암석을 마그마라고 합니다. 이 물질이 화산에서 분출하고 나면, 같은 물질을 이번에는 용암이라고 부릅니다. USGS는 마그마를 녹은 암석과 결정, 그리고 녹아 있는 기체가 섞인 혼합물로 설명합니다. 그리고 안에 모래알이 든, 아직 따지 않은 탄산음료 병을 떠올려 보라고 합니다. 마그마에서 녹은 부분은 주로 산소와 규소로 되어 있고, 여기에 알루미늄, 철, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 망가니즈가 섞여 있습니다. 마그마가 식으면 그 속에서 여러 광물의 결정이 자라나고, 마침내 단단한 화성암이 됩니다. 해수면 위와 아래를 합친 지구 표면의 80% 이상이 화산 활동으로 생겨났습니다.
마그마는 땅속 수십 km 깊이에서 만들어집니다. 마그마는 주위의 고체 암석보다 가볍기 때문에 부력을 받아 위로 떠오릅니다. 여기에 마그마 속에 녹아 있는 기체가 압력을 더하는데, 앞에서 말한 탄산음료 병을 흔들었을 때의 탄산과 같은 역할입니다. 마그마는 약한 곳과 갈라진 틈을 비집고 올라가다가, 화산 밑 몇 km 깊이에 있는 저장 공간인 마그마굄(마그마 방)에 머물기도 합니다. 그러다 마그마가 바깥으로 빠져나갈 길을 찾으면 그때 분출이 시작됩니다. 녹은 암석이 용암류가 되어 그냥 흘러나오기도 합니다. 또는 테프라라고 부르는 암석 조각들과 기체가 구름처럼 하늘로 솟구치기도 합니다. 그 가운데 가장 고운 조각인 화산재는 머리카락 한 가닥 굵기 정도라서, 높은 하늘의 바람을 타고 지구를 한 바퀴 돌 수도 있습니다.
용암은 얼마나 뜨거울까
USGS는 용암호, 용암류, 용암 돔, 화쇄류가 모두 약 1,200 °C까지 이를 수 있다고 봅니다. 하지만 이런 온도를 직접 재는 일은 위험합니다. 그래서 과학자들은 몇 분 동안 서 있어도 안전한 곳에서만 용암에 열전대를 꽂아 온도를 잽니다. 킬라우에아에서 이렇게 잰 값 하나는 1,100 °C였습니다. 비교해 보면 집에서 쓰는 오븐은 가장 높여도 250 °C 안팎이고, 화산의 증기 분출구는 물이 끓는 온도부터 약 400 °C까지입니다. 용암은 아주 뜨겁기 때문에 빛을 냅니다. 그리고 용암의 겉이 식으면, 안쪽은 여전히 녹아 있어도 겉은 검게 변합니다.
묽은 마그마, 끈적한 마그마
마그마의 여러 성질 가운데 화산의 모양과 분출 방식을 정하는 데 가장 중요한 것은 점성, 즉 마그마가 얼마나 끈적한가입니다. BGS에 따르면 묽은 현무암 용암은 식기 전에 아주 먼 거리를 흘러가고, 그래서 넓고 완만한 비탈을 만듭니다. 반면 섭입대 위에 있는 화산에 흔한 안산암 같은 끈적한 마그마는 멀리 흐르지 못합니다. 이런 마그마는 분출구 근처에 쌓이고, 그 안에 갇힌 기체도 쉽게 빠져나가지 못합니다. 그러면 압력이 점점 쌓이다가 한꺼번에 격렬하게 터져 나옵니다. 끈적한 마그마가 폭발적인 분출로 이어지기 쉬운 것은 이 때문입니다. 빨대로 물에 숨을 불어 넣으면 거품이 부드럽게 올라옵니다. 그런데 걸쭉한 시럽에 불어 넣으면 거품이 펑 하고 터져 나옵니다. 이 두 장면을 함께 떠올려 보세요.
마그마는 어디에서 만들어질까요? 주로 세 곳에서 만들어집니다. 첫째로 해령에서는 서로 멀어지는 두 판 사이의 틈으로 뜨거운 맨틀이 올라옵니다. 둘째로 섭입대 위에서는 가라앉는 판에서 나온 물이 그 위쪽의 맨틀이 녹도록 돕습니다. 셋째로 하와이 같은 열점에서는, 하와이 화산 관측소의 설명에 따르면 약 200~400 km 깊이에서부터 열이 맨틀 암석을 부분적으로 녹입니다. 이 과정의 나머지 단원들은 이 세 곳을 차례로 따라갑니다.
| 마그마 | 지표 아래의 녹은 암석, 결정, 기체 |
| 용암 | 지표로 분출한 마그마, 약 1,200 °C까지 |
| 테프라 | 공중으로 날린 암석 조각, 가장 고운 것이 화산재 |
| 점성 | 끈적함: 묽은 현무암은 멀리 흐르고, 끈적한 마그마는 기체를 가둬 폭발함 |
| 마그마굄 | 화산 밑 몇 km에 있는 마그마 저장 공간 |
- 지표로 분출한 녹은 암석을 부르는 이름은?
- 용암
- 마그마
- 화산재
- 현무암
- USGS에 따르면 용암은 약 몇 °C까지 올라갈까요?
- 마그마를 위로 올라가게 하는 것은?
- 주위 암석보다 가볍고, 기체가 압력을 더해서
- 달이 끌어당겨서
- 비가 밀어서
- 지진이 빨아올려서
- 폭발적인 분출을 일으키기 쉬운 마그마는?
- 끈적하고 점성이 큰 마그마
- 묽은 현무암
- 차가운 물
- 모든 마그마가 똑같이
- 화산재 조각의 굵기는 대략?
- 머리카락 한 올
- 벽돌
- 자동차
- 동전
- 지구 표면 가운데 화산에서 생긴 부분의 비율은?
- 80% 이상
- 약 5%
- 약 30%
- 1% 미만
- 마그마의 대부분을 이루는 원소 두 가지는?
- 산소와 규소
- 금과 은
- 수소와 헬륨
- 탄소와 질소
- 1,100 °C 용암은 250 °C 오븐보다 몇 도 더 뜨거울까요?
- HVO에 따르면 하와이 밑에서 녹기 시작하는 깊이는?
- 약 200~400 km
- 약 1 km
- 약 2,900 km
- 지표
- 땅속은 마그마, 땅 위는 용암, 녹은 암석 + 결정 + 기체.
- 용암은 약 1,200 °C까지.
- 부력과 기체 압력이 마그마를 틈과 마그마굄을 거쳐 밖으로 밀어냄.
- 묽은 현무암은 멀리 흐르고, 끈적한 마그마는 기체를 가둬 폭발함.
이 과정의 출처 (23)
- USGS Volcano Hazards Program, About Volcanoes (usgs.gov/programs/VHP/about-volcanoes): magma and lava, cinder cones, composite volcanoes, shield volcanoes, lava domes, about 1,350 potentially active volcanoes
- USGS VHP, Temperatures at the surface reflect temperatures below the ground (lava up to about 1,200 °C; Kilauea flow 1,100 °C)
- USGS FAQ How much of the Earth is volcanic? (more than 80% of the surface)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Types of volcano (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/volcanoes/how-volcanoes-form/): slopes 30 to 35° and under 10°, Tambora caldera 6 km wide and 1.1 km deep
- BGS Volcanic hazards (pyroclastic flows 100 to 600 °C, 110 km/h or faster)
- USGS Yellowstone Volcano Observatory, The Volcanic Explosivity Index (usgs.gov/observatories/yvo/news/volcanic-explosivity-index-a-tool-comparing-sizes-explosive-volcanic) and VHP image description of the VEI (VEI 0 under 10,000 m³, VEI 8 over 1,000 km³, tenfold steps above VEI 2)
- US National Park Service, Volcanic Explosivity Index (nps.gov/subjects/volcanoes/volcanic-explosivity-index.htm): Novarupta 1912 about 30 times Mount St. Helens, Huckleberry Ridge 2,450 km³
- Smithsonian Global Volcanism Program eruption records (volcano.si.edu): VEI of Mount St. Helens 1980 (5)
- Pinatubo 1991 (6)
- Tambora 1815 (7)
- USGS Fact Sheet 113-97, The cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo (pubs.usgs.gov/fs/1997/fs113-97/)
- USGS This Dynamic Earth, Hotspots and The long trail of the Hawaiian hotspot (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html, Hawaiian.html)
- USGS Hawaiian Volcano Observatory, Evolution of Hawaiian volcanoes (usgs.gov/observatories/hvo/evolution-hawaiian-volcanoes) and Volcano Watch: Kamaʻehuakanaloa (2022)
- USGS Earthquake Hazards Program, Earthquake magnitude, energy release and shaking intensity (usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensity): tenfold amplitude and about 32 times energy per whole magnitude
- USGS HVO Volcano Watch, What was that on the Richter scale? (about 31.6 times energy per unit, 1,000 times per two units)
- USGS FAQ How are earthquakes measured? (moment magnitude)
- USGS, Are you ready to ShakeOut? (usgs.gov/news/featured-story/are-you-ready-shakeout-october-19): Drop, Cover, and Hold On
- NOAA National Weather Service, Tsunami safety during a tsunami (weather.gov/safety/tsunami-during)
- USGS Pyroclastic flow hazards at Mount St. Helens (over 100 km/h, over 400 °C; at least 17 pyroclastic flows on 18 May 1980)
- USGS Volcanic Ash Impacts, Mt St Helens 1980 emergency management (volcanoes.usgs.gov/volcanic_ash/mount_st_helens_emergency_management.html)
- USGS Earthquake magnitude page, Northridge (3 to 11 miles deep) and Nisqually (30 to 36 miles deep)
- General safety information only
- follow local officials.
확인한 날: 2026-10-17