Original Article

Econ. Environ. Geol. 2020; 53(6): 715-727

Published online December 31, 2020

https://doi.org/10.9719/EEG.2020.53.6.715

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

Evaluation of Volcanic Processes and Possible Eruption Types in Ulleung Island

Sang Koo Hwang1,2*, Seong Wook Jeong2, Han Young Ryu3, Young Woo Son3 and Tae Ho Kwon4

1Department of Earth and Environmental Sciences, Andong National University, Andong 36729, Korea
2 Institute of Basic Sciences, Andong National University, Andong 36729, Korea
3 Korea Water Resources Corporation, Daejeon 34350, Korea
4 Korea Ohyeon Mineral Museum, Paju 10859, Korea

Correspondence to : hwangsk@anu.kr

Received: October 12, 2020; Revised: November 15, 2020; Accepted: November 17, 2020

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

Volcanostratigraphy in Ulleung Island is divided into 4 stratigraphic groups: Dodong Basaltic Rocks, Ulleung Group, Seonginbong Group and NariGroup. The main pyroclastics in them includes lapilli tuff intercalated within the Dodong Basaltic Rocks, lapilli tuff at the top of Sadong Breccia, Sataegam Tuff, Gombawi Welded Tuff, Bongrae Scoria Deposits, Maljandeung Tuff, Nari Scoria Deposits and Jugam Scoria Deposits. Analysing eruption types, The lapilli tuff in the Dodong Basaltic Rocks is derived from Surtseyan eruption, and the Bongrae, Nari and Jugam Scoria Deposits are caused by Strombolian eruptions or/and sub-Plinion eruptions, but the Sataegam Tuff and Maljandeung Tuff are derived from Plinian and phreatoplinian eruptions. Among them the large-scaled eruptions. In particular, the eruptions of Maljandeung were large enough to result in caldera collapse, and had falled out tephras to the eastern Korean peninsula but even Japan Islands. The magma with high potential to be still alive is judged to be trachyandesitic and phonolitic in composition. If the trachyandesitic magma explodes, it will probably result in a strombolian eruption and have a fairly low explosivity, but if the phonolitic magma explodes, it will probably result in a plinian eruption and have a much higher explosivity. If the eruption had a high explosivity, there is a possibility that it could easily be converted into a phreatoplinian eruption due to the influx of groundwater by the easy generation of fractures. These large-scaled eruptions could fall out tephras to the eastern Korean peninsula but even Japan Islands.

Keywords Ulleung Island, eruption types, strombolian eruption, plinian eruption, explosivity

울릉도에서의 화산과정과 발생 가능한 분출유형의 평가

황상구1.2* · 정성욱2 · 류한영3 · 손영우3 · 권태호4

1안동대학교 자연과학대학 지구환경과학과, 2안동대학교 기초과학연구소, 3한국수자원공사, 4오현광물박물관

요 약

울릉도에서 화산층서는 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군 등의 4개 층군으로 구분된다. 그 중에 화성쇄설암층은 도동현무암질암류에 협재하는 라필리응회암, 사동각력암 상부의 라필리응회암, 사태감응회암, 곰바위 용결응회암, 봉래분석층, 말잔등응회암, 나리분석층과 죽암분석층 등이 있다. 분출유형을 살펴보면 도동현무암질암류 내의 라필리응회암은 써쩨이언 분출에 의한 것이고 봉래분석층, 나리분석층과 죽암분석층은 소규모 스트롬볼리언 분 출 혹은/및 저플리니언 분출에 의한 것이지만, 사태감응회암과 말잔등응회암은 대규모 플리니언 분출과 수증기플리니 언 분출에 의한 것이다. 특히 말잔등응회암의 분출은 칼데라를 형성할 만큼 규모가 컸었으며, 한반도 동해안과 일본 열도까지도 영향을 미쳤을 것으로 분석된다. 아직도 살아있을 잠재성 높은 마그마는 조면안산암질과 포놀라이트질로 판단된다. 조면안산암질 마그마가 폭발한다면 아마도 스트롬볼리언 분출로 발생하여 폭발강도가 상당히 낮겠지만, 포 놀라이트질 마그마가 터진다면 플리니언 분출로 폭발강도는 훨씬 더 커질 것이다. 그 분출이 높은 폭발강도를 가진다 면, 단열의 발생빈도도 커질 것이고 그에 따라서 지하수의 유입으로 인해 수증기플리니언 분출로 쉽게 전환될 가능성 도 있을 것이다. 이러한 대규모 분출은 한반도 동해안과 일본열도까지도 테프라를 확산시킬 수 있다.

주요어 울릉도, 분출유형, 스트롬볼리언 분출, 플리니언 분출, 폭발강도

Article

Original Article

Econ. Environ. Geol. 2020; 53(6): 715-727

Published online December 31, 2020 https://doi.org/10.9719/EEG.2020.53.6.715

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

Evaluation of Volcanic Processes and Possible Eruption Types in Ulleung Island

Sang Koo Hwang1,2*, Seong Wook Jeong2, Han Young Ryu3, Young Woo Son3 and Tae Ho Kwon4

1Department of Earth and Environmental Sciences, Andong National University, Andong 36729, Korea
2 Institute of Basic Sciences, Andong National University, Andong 36729, Korea
3 Korea Water Resources Corporation, Daejeon 34350, Korea
4 Korea Ohyeon Mineral Museum, Paju 10859, Korea

Correspondence to:hwangsk@anu.kr

Received: October 12, 2020; Revised: November 15, 2020; Accepted: November 17, 2020

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

Volcanostratigraphy in Ulleung Island is divided into 4 stratigraphic groups: Dodong Basaltic Rocks, Ulleung Group, Seonginbong Group and NariGroup. The main pyroclastics in them includes lapilli tuff intercalated within the Dodong Basaltic Rocks, lapilli tuff at the top of Sadong Breccia, Sataegam Tuff, Gombawi Welded Tuff, Bongrae Scoria Deposits, Maljandeung Tuff, Nari Scoria Deposits and Jugam Scoria Deposits. Analysing eruption types, The lapilli tuff in the Dodong Basaltic Rocks is derived from Surtseyan eruption, and the Bongrae, Nari and Jugam Scoria Deposits are caused by Strombolian eruptions or/and sub-Plinion eruptions, but the Sataegam Tuff and Maljandeung Tuff are derived from Plinian and phreatoplinian eruptions. Among them the large-scaled eruptions. In particular, the eruptions of Maljandeung were large enough to result in caldera collapse, and had falled out tephras to the eastern Korean peninsula but even Japan Islands. The magma with high potential to be still alive is judged to be trachyandesitic and phonolitic in composition. If the trachyandesitic magma explodes, it will probably result in a strombolian eruption and have a fairly low explosivity, but if the phonolitic magma explodes, it will probably result in a plinian eruption and have a much higher explosivity. If the eruption had a high explosivity, there is a possibility that it could easily be converted into a phreatoplinian eruption due to the influx of groundwater by the easy generation of fractures. These large-scaled eruptions could fall out tephras to the eastern Korean peninsula but even Japan Islands.

Keywords Ulleung Island, eruption types, strombolian eruption, plinian eruption, explosivity

울릉도에서의 화산과정과 발생 가능한 분출유형의 평가

황상구1.2* · 정성욱2 · 류한영3 · 손영우3 · 권태호4

1안동대학교 자연과학대학 지구환경과학과, 2안동대학교 기초과학연구소, 3한국수자원공사, 4오현광물박물관

Received: October 12, 2020; Revised: November 15, 2020; Accepted: November 17, 2020

요 약

울릉도에서 화산층서는 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군 등의 4개 층군으로 구분된다. 그 중에 화성쇄설암층은 도동현무암질암류에 협재하는 라필리응회암, 사동각력암 상부의 라필리응회암, 사태감응회암, 곰바위 용결응회암, 봉래분석층, 말잔등응회암, 나리분석층과 죽암분석층 등이 있다. 분출유형을 살펴보면 도동현무암질암류 내의 라필리응회암은 써쩨이언 분출에 의한 것이고 봉래분석층, 나리분석층과 죽암분석층은 소규모 스트롬볼리언 분 출 혹은/및 저플리니언 분출에 의한 것이지만, 사태감응회암과 말잔등응회암은 대규모 플리니언 분출과 수증기플리니 언 분출에 의한 것이다. 특히 말잔등응회암의 분출은 칼데라를 형성할 만큼 규모가 컸었으며, 한반도 동해안과 일본 열도까지도 영향을 미쳤을 것으로 분석된다. 아직도 살아있을 잠재성 높은 마그마는 조면안산암질과 포놀라이트질로 판단된다. 조면안산암질 마그마가 폭발한다면 아마도 스트롬볼리언 분출로 발생하여 폭발강도가 상당히 낮겠지만, 포 놀라이트질 마그마가 터진다면 플리니언 분출로 폭발강도는 훨씬 더 커질 것이다. 그 분출이 높은 폭발강도를 가진다 면, 단열의 발생빈도도 커질 것이고 그에 따라서 지하수의 유입으로 인해 수증기플리니언 분출로 쉽게 전환될 가능성 도 있을 것이다. 이러한 대규모 분출은 한반도 동해안과 일본열도까지도 테프라를 확산시킬 수 있다.

주요어 울릉도, 분출유형, 스트롬볼리언 분출, 플리니언 분출, 폭발강도

    KSEEG
    Apr 30, 2024 Vol.57 No.2, pp. 107~280

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    Economic and Environmental Geology

    pISSN 1225-7281
    eISSN 2288-7962
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