이용재 연세대 지구시스템과학과 교수가 이끄는 국제공동연구팀은 지각판이 다른 지각판 아래로 들어가는 부분에서 고온과 고압으로 인해 초수화점토광물이 발생할 수 있다는 점을 확인했다고 21일 밝혔다.
초수화점토광물은 고령석(카올리나이트) 구조에 물 분자가 들어간 광물의 일종이다. 지각판은 액체 상태인 멘틀 위에 얇은 막의 형태로 떠다니는데 지각판의 이동으로 새 초수화점토광물이 생기고 이것이 지각판을 움직일 수 있다는 것이다.
연구진은 실험실에서 땅속 75㎞ 깊이와 유사한 약 2만5,000기압과 섭씨 200도의 환경을 구현했다. 고령석에 고온과 고압을 가하자 기존보다 30% 부피가 커진 초수화점토광물로 변했다.
이 교수는 “지각판 접촉면인 섭입대에 초수화점토광물이 생기면 지각판의 물성이 변할 수 있고 지진 발생에 영향을 미칠 수 있다”며 “더 깊은 땅속에서 일어나는 변화를 이해하려면 수백만 기압과 수천 ℃ 이상의 온도의 환경을 만들 수 있는 연구시설을 구축할 필요가 있다”고 말했다.
이번 연구 결과는 이날 국제학술지 네이처지오사이언스(Nature Geoscience)에 실렸다.
/고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com
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