적중-초계 분지 위치와 시추 지점. (사진=한국지질자원연구원 제공)
한반도에서 처음으로 운석충돌구가 발견됐다.
14일 한국지질자원연구원에 따르면 국토지질연구본부 지질연구센터 연구팀은 올 1월부터 경남 합천군에 있는 약 7㎞ 직경의 적중-초계분지의 현장 조사 분석을 통해 한반도 최초 운석충돌구를 확인했다.
적중-초계분지는 한반도 남동쪽에 있는 약 7㎞ 직경의 독특한 그릇 모양의 지형이다. 그동안 운석 충돌의 흔적이 여러 차례 발견됐으나 직접적인 증거를 찾지 못해 국내외 지질학계의 숙원으로 남아 있었다.
연구팀은 분지 내에서 깊이 142m 시추코어 조사와 탄소연대측정 결과로 적중-초계분지가 운석 충돌에 의해 약 5만 년 전 생성된 한반도 최초 운석충돌구임을 밝혀냈다.
운석이 충돌할 때 강한 충격파가 일어나 지하에 거대한 웅덩이를 형성하는데 이때 발생한 충격파의 영향으로 기존 암석과 광물 속에 충격 변성에 의한 흔적이 남는다. 이러한 흔적에 대한 암석학·지구화학적 변형구조 추적으로 과거에 운석 충돌이 있었는지를 판별할 수 있다.
운석 충돌 시 발생하는 강력한 충격파 영향으로 만들어지는 석영 내의 평면변형구조. (사진=한국지질자원연구원 제공)
연구팀은 적중-초계분지의 퇴적층 분석으로 운석 충돌에 의한 고유한 충격파로 만들어지는 미시적 광물 변형증거와 거시적 암석변형을 확인했다.
시추코어 142m 충격각력암층에서 발견된 사암의 석영광물입자에서는 충격파로 만들어진 평면변형구조가 미시적 증거로 확인됐고 130m에서는 셰일암석에 충격파로 형성된 원뿔형 암석 구조가 거시적 증거로 발견됐다.
분지의 호수퇴적층 속에서 발견된 숯을 이용한 탄소연대측정 결과 적충-초계분지의 운석 충돌이 약 5만 년 전에 발생했을 가능성을 보여준다.
현재 전 세계에 공식적으로 인정된 운석충돌구는 200여 개로 적중-초계분지는 동아시아 지역에서는 2010년에 발표된 중국의 슈엔 운석충돌구에 이어 두 번째라고 연구팀은 밝혔다.
적중-초계분지의 운석충돌구 직경을 4㎞로 가정하면 직경 약 200m 크기의 운석이 떨어진 것으로 볼 수 있다. 이때 발생하는 에너지는 1400MT(메가 톤, TNT 단위)에 해당하는데 1980년 세인트헬렌스 화산 폭발 당시 발생한 총에너지와 맞먹는다.