마그마란?

 화산이 분화하면 화구로부터 용암과 가스가 분출한다. 이 가운데 용암처럼 고온의 액체 상태로 화구에서 방출된 후 식어 암석으로 변하는 것이 있다. 이런 분출물은 지하 심부에서 새롭게 공급된 것으로 이들을 총칭하여 마그마라고 부른다. 지표에는 화구가 있고 지하에는 마그마가 모여 있는 마그마 방이라고 부르는 장소가 있는 것으로 생각된다. 그리고 마그마 방과 지표의 화구를 연결하고 있는 것이 화도라고 부르는 마그마의 통로이다. 하나의 화산에 여러 개의 화구가 있듯이 마그마 방도 하나만 존재하는 것이 아니라 여러 개 있는 것으로 생각된다. 화산 밑에는 지하 심부로부터 공급된 마그마가 모여 있는 근원 마그마 방이 있으며, 근원 마그마 방으로부터 더 얕은 지각 안의 다른 마그마 방으로 마그마가 공급된다. 분화는 근원 마그마 방이 직접 관여하는 것이 아니라 얕은 장소에 있는 마그마 방이 관여하고 있다.

그러면 도대체 어디에서 근원 마그마 방으로 마그마가 공급되는 것일까? 예를 들면, 태평양판은 일본 해구에서 침강하여 깊이 100km 부근에서 그 일부가 맨틀의 열 때문에 녹는다. 이 용융체는 주위 맨틀 물질보다 비중이 작으므로 부력이 생겨 상승하다가 지각과 맨틀의 경계인 모호면 부근에서 일단 멈춘다. 다시 주위 지각과의 밀도차이로 인하여 충분한 시간을 들이며 지각을 구성하고 있는 암석의 균열을 따라 서서히 상승한다. 그리고 지각 안에 밀도가 균형을 이루는 장소에서 주위 암석의 일부를 녹이면서 다시 마그마 방을 형성한다. 이런 식으로 지각 안에는 여러 개의 마그마 방이 생긴다. 그러나 마그마 방의 존재가 과학적으로 완전하게 증명된 것은 아니다. 여러 조사와 연구에 의해 "마그마 방이 있을 것이다"라고 추정은 할 수 있으나 결정적인 자료는 아직 갖고 있지 않다. 유전이 지하 암석의 틈 사이에 매장되어 있듯이 마그마도 암석의 틈 사이에 그물 모양으로 모여 있을 것으로 생각된다.

유전을 시추기로 파듯이 마그마 방도 시추기로 검증할 수 있으면 좋겠지만, 가장 얕은 곳의 마그마 방도 깊이가 수 킬로미터이므로 막대한 비용이 든다. 더욱이 마그마가 고온이기 때문에 시추 장비가 도중에 녹아버릴 가능성도 있어 좀처럼 실현하기 어렵다. 따라서 마그마 방이 무리라면 중간의 화도를 검증하려는 시도가 최근 운젠 후겐다케에서 진행되고 있으며, 그 결과에 기대를 걸고 있다.