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고밀도 등가물

화산학에서 화산 분화 부피를 연구하는데 쓰이는 계산 방식 위키백과, 무료 백과사전

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고밀도 등가물(Dense-rock equivalent, DRE)은 화산학에서 화산 분화의 부피를 추정하기 위해 사용되는 계산법이다. 역사적 또는 선사 시대 분화 규모의 널리 인정되는 측정 방법 중 하나는 폭발 단계에서 테프라로 알려진 경석화산재의 형태로 분출된 마그마의 부피나, 분출 단계에서 용암흘러나온 부피를 측정하는 것이다. 분화 부피는 일반적으로 세제곱킬로미터(km3) 단위로 표시된다.

테프라 부피에 대한 역사적 및 지질학적 추정치는 보통 분화가 끝난 후 지상에 쌓인 테프라 퇴적물의 분포와 두께를 매핑하여 얻는다. 역사적인 화산 폭발의 경우, 침식을 포함한 다른 지질학적 과정에 의해 시간이 지남에 따라 크게 변했을 수 있는 테프라 퇴적물에 대한 추가 추정치를 계산해야 한다. 이런 식으로 측정된 테프라 부피는 분출된 원래의 마그마 부피를 추정하기 위해 공극(경석 내부의 거품, 개별 경석 조각이나 화산재 사이의 빈 공간인 기공 구조)을 보정해야 한다. 이 보정은 테프라 퇴적물의 벌크 밀도를 테프라를 구성하는 원래의 기체 없는 암석 종류의 알려진 밀도와 비교하여 수행할 수 있다. 이 결과를 화산에서 분출된 부피의 고밀도 등가물이라고 불린다.[1]

고밀도 등가물 계산은 화성과 같은 다른 행성에서의 화산 분화 규모를 측정하는 데에도 사용될 수 있다.[2] 하지만 이러한 추정을 하는 데 있어 어려운 점은 테프라 퇴적물 또는 고밀도 암석의 밀도를 정확하게 추정하고, 테프라의 두께를 측정하며, 해당 테프라가 연구 중인 분화와 관련이 있는지 아니면 근처의 다른 분화와 관련이 있는지 판단하고, 지구에서보다 덜 알려져 있을 수 있는 다른 지질학적 과정으로 인한 변화를 추정하는 것이다.

청동기 시대 산토리니섬에서 발생한 미노스 화산 분화의 고밀도 등가물 분출량에 대한 중요한 연구는 고고학자들에게 고대 그리스어고대 이집트 문화를 포함한 여러 문명 발달에 미친 분화의 영향을 더 잘 이해할 수 있는 데이터를 제공했다. 심해 코어 샘플을 포함한 경석 및 화산재 퇴적물에 대한 세심한 분석을 통해 연구자들은 테라섬의 주요 분화 각각에 대한 고밀도 등가물 부피 추정치를 계산할 수 있었다.[3][4]

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같이 보기

각주

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