대소연평도① 소연평도 얼굴바위

벼르다가 보면 기회는 오기 마련이다. 어쩌면 멀리 떨어진 섬 나들이에서 거의 마지막이라고 해도 좋을 연평도를 갈 기회가 이제야 주어졌다.

많이 별렀다. 지난 봄에 백령도를 가면서 세웠던 계획이다. 소청도 거쳐서 백령도 둘러보고 인천 나와서 하루 자고 다시 연평도로 가는 배를 예매 했었는데 소청도에서 안개때문에 배가 안 뜨는 바람에 일정이 어그려졌다. 다른 일정이 물고 늘어져서 부득이 가을로 미뤘는데 그 가을이 지금이다.

인천연안여객터미널은 늘 그자리에 있다. 새벽에 비가 줄기차게 쏟아진다. 동행들이 낭월의 얼굴만 본다. 괜찮겠느냐는 뜻일게다.

"괜찮여~! 날 들껴~ 용왕님이 그렇게 해 주시기로 했어!!"

난들 달리 방법이 있나. 일정따라 앞으로 진행할 따름이다.

안 인천사람은 55,300원이고 인천사람은 1,500원이다. 뭐 어쩔 수 없는 일이다. 인천시가 복 받을 게다.

사실 연평도보다 소연평도에 마음이 가 있다. 지질도를 보니까 참 오묘해서다.

이렇게 생긴 지질도를 보면 궁금증이 하늘을 찌른다. 이곳은 또 아득한 옛날에 무슨 일이 있었길래 이렇게 각양각색의 암석들이 한 곳에 모이게 되었을까. 초록초록한 것도 궁금하고 파랑파랑한 것도 궁금하다. 왼쪽의 붉은 점박이는 또 뭔지 궁금하면 자료를 찾아 봐야지.

소연평도에서의 동선을 열심히 짰다. 차량이 된다면 자철광산 폐광까지 가보겠는데 그렇지 않으면 얼굴바위 동네끼미 갈매기섬만 집중적으로 둘러봐야 하겠다는 계획으로 정리했다.

최선생은 여행을 많이 못 해봤다면서 스승님 어디 가실 적에 같이 좀 가보고 싶다기에 그러자고 했더니 따라 붙었다. 그래서 동행은 다섯 명이 되었다.

배는 빈자리가 많다.

배는 출항했고, 비는 쏟아진다. 분위기 좋고. 날씨는 하늘 소관이므로 간여하지 않는다. 그냥 일정대로 진행만 하면 된다.

저만치 소연평도가 나타났다. 어? 빗줄기가 없어졌네? 뭐 그럴 줄 알았다고 꺼들먹거리면서. ㅋㅋㅋ

바다도 비교적 잔잔하다. 거울같이 맑아야 내일 풍랑주의보가 떨어지는데 이 정도면.... 일정에 차질이 생기가 어렵겠군. 뭐 그래도 할 수 없지. 용왕님의 소관이니까.

저게 얼굴 바위인가? 긴 것도 같고 아닌 것도 같은데... 배는 이내 소연평도에 도착했다.

아싸~ 소연평도다. 마음은 벌써 산만댕이로 향한다. 칼은 칼 집에 있을 적에 가장 큰 위력을 발휘한다던가? 소연평도는 항구에 내렸을 때가 가장 가치가 높겠다는 생각이 문득 들었다. 막상 가보면 그 모습이겠지만 어떤 모습일지 기대하는 이 마음을 소연평은 알려나 모르겠구나. ㅎㅎ

배는 다시 대연평도로 들어가고 우리는 소연평도 탐사길에 올랐다. 쾌속선에는 차량을 실을 수가 없다. 그래서 연평도행에서는 현지에서 해결을 하는 수밖에 없다. 소연평에서 차를 구할 수가 있으려나...

서해 5도라고 하면 백령도 대청도 소청도 연평도 소연평도다. 그리고 이제 연평과 소연평을 찾아서 마무리 지을 순간이 왔다. 집 떠나면 좋고, 섬에 들어가면 더 좋다. 오늘 날씨는? 쾌청이다. 비? 난 모른다. ㅋㅋ

포터를 운전하시는 어르신이 보였다. 기회다 싶어서 달려들었다.

"차를 빌리고 싶은데 가능할까요?"

노인은 낭월을 어이없다는 듯이 바라보다가 말했다.

"내가 여적지 소연평에 살았지만 차를 빌리자는 사람은 차음 보오."

"3시에 대연평 배를 타려면 시간이 좀 바빠서 말입니다."

"아니, 봐하니 두 다리는 성한 것 같은데 한 시간 반이면 뒤집어 쓰고 남소."

"보행이 불편한 일행도 있고 해서..."

점점 목소리가 작아질 밖에. 기가 막히다는 표정을 보니까 더 버틸 재간이 없다. 고맙다고 하고 길을 재촉할 밖에.

연지님을 위해서 꽃을 가꿔놓으셨구나. 인디언천인국이네. 그러고 보니까 인디언 추장의 깃털이 생각나기도 한다.

날이 뜨거워서 그늘도 반갑다. 그나저나 짐을 줄이려면 아점을 먹어야 하는데 어디가 좋을까...

전망도 좋다. 길도 외길이다. 누구라도 여기에서 잠시 쉬었다 갈 명당이로구나.

그래 여기가 좋겠다. 정자에서 홍박사가 준비해 온 점심보따리를 끌렀다.

장어구이란다. 항상 먹거리에 진심인지라 섬에서 장어구이를 다 먹는구나. 고맙구로. ㅎㅎ

보름달이나 하나 하고 딸기우유 정도로 요기할 생각이었는데 그건 혼자만의 생각이었을 뿐이다. 그래도 좋은데 뭐 준비한 것이니 안 먹을 수도 엄꼬~

든든하게 먹었으니 또 길을 가야지. 마음은 돌밭에 가 있는데 동행들은 전혀 바쁜 기색이 없다. 원래 그렇다.

수사중 띠가 쳐져 있다. 무슨 사건이 있었던 모양이다.

갈림길에 얼굴바위 가는 길이 표시되어 있다. 왼쪽 포장도로로 가면 자철석광산으로 오르는 길이라는 것은 알겠다. 차를 구하지 못했으므로 자철폐광산은 가볼 일정에서 제외했다. 사실 가봐야 별로 볼 것도 없다는 것은 사전의 조사에서 파악이 끝나기도 했다. 그래도 자석은 챙겼다.

그래 물형바위에 큰 관심은 없다. 왜냐면 바위가 얼굴을 닮고 싶어서 그렇게 생긴 것도 아닐게고, 그냥 풍화되다 보니까 떨어져 나가고 패이고 해서 그렇게 그 자리에 있을 뿐인데 바라보는 사람이 의미를 부여하고 있을 따름이다. 지질에서 형상은 그리 중요하지 않지만 동행들은 또 생각이 다를 수도 있다.

도로변에 풀도 정리한 흔적이 보인다.

맨날 혼난다. 길이 험하냐고 물어서, 산은 아니라서 괜찮다고 한 까닭이다. 계단을 보니 웬만큼 산을 내려가는 형국이구나. 이런 때는 저만큼 떨어져서 모른 채 해야 한다. 구박을 면하는 지름길이다.

"걸을만 하지?"

"아직은 괜찮아요."

"애구~ 다행이다. 다 왔다."

암반이 펼쳐지니 없던 기운도 절로 난다. 金生朗月이다. ㅎㅎ

멋지네. 역시 해변 노두는 웬만하면 실망을 시키지 않으니까.

바위의 모습이 흡사 유문암인가 싶기도 하다. 이제 지질도를 펼쳐 봐야 할 때구나. 바라보면서 느끼는 것은 엽리와 습곡이 어우러져서 나타나는 모습으로 봐야 하지 않을까 싶다.

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얼굴바위의 신비로운 암석 무늬

소연평도 얼굴바위 부근의 암벽에서 독특한 줄무늬가 관찰되었다. 암석 표면에 가느다란 선들이 나란히 발달해 있으며, 일부는 물결처럼 굽이치고 부채꼴로 펼쳐지는 모습을 보인다.

처음에는 유문암(流紋岩)에서 흔히 볼 수 있는 유상구조(流狀構造)를 연상시켰다. 그러나 소연평도 남동부는 지질도에서 각섬암(角閃岩)의 분포 지역으로 표시되어 있다.

이처럼 굽이치는 무늬는 반드시 마그마가 흐르면서 만들어진 것은 아니다. 암석이 높은 온도와 압력을 받아 변성되는 과정에서 광물들이 일정한 방향으로 배열되거나, 기존의 층상구조가 지각변동으로 휘어지면서 비슷한 형태가 나타날 수 있다.

소연평도 각섬암에서는 화성 기원의 층상구조와 후대의 변형구조가 모두 연구된 바 있다. 따라서 이 암벽의 무늬 역시 변성작용과 지각변동에 관련된 구조일 가능성이 있다.

다만 사진만으로 무늬의 정확한 형성 원인을 확정하기는 어렵다. 암석의 광물 구성과 줄무늬의 내부 조직을 추가로 관찰할 필요가 있다.

서로 다른 형성과정을 거친 암석에서도 눈으로 보기에는 비슷한 무늬가 나타날 수 있다는 점이 흥미롭다. 암석의 겉모습만으로 그 생성 원인을 판단하기 어려운 까닭이다.

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북방한계선이 인접해서 지도가 이 모양이다. 뭐 그래도 괜찮다. 알아서 즐기면 될 뿐이다.

얼굴바위 위치만 잘 알고 있으면 된다. 하도 들여다 봐서 다 외웠다. ㅎㅎ

선캄브리아시대 원생누대 중원생대 엑타시스기~스테노스기

소연평도 각석암 (각섬암의 오타인 듯)

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소연평도 각섬암에 새겨진 12억 년의 시간

1. 소연평도의 지질시대

소연평도의 지질도를 살펴보면 「선캄브리아시대 원생누대 중원생대 엑타시스기~스테노스기」라는 설명과 함께 각섬암(角閃岩)이 표시되어 있다.

선캄브리아시대(Precambrian)는 지구가 탄생한 약 45억 6,700만 년 전부터 약 5억 3,880만 년 전까지의 방대한 시간을 가리킨다. 지구 역사의 약 88%를 차지하는 기간으로, 고생대 캄브리아기가 시작되기 이전의 모든 지질시대를 포함한다.

그중 원생누대(原生累代, Proterozoic)는 약 25억 년 전부터 5억 3,880만 년 전까지이며, 고원생대·중원생대·신원생대의 세 시대로 구분한다.

중원생대(中原生代, Mesoproterozoic)는 약 16억 년 전부터 10억 년 전까지의 6억 년에 해당하며, 다시 다음과 같이 구분된다.

지질시대	연대
칼리미기(Calymmian)	16억~14억 년 전
엑타시스기(Ectasian)	14억~12억 년 전
스테노스기(Stenian)	12억~10억 년 전

따라서 소연평도 지질도에 표시된 엑타시스기~스테노스기는 약 14억~10억 년 전이라는 지질학적 범위를 의미한다. 다만 이것이 각섬암이 4억 년 동안 계속 형성되었다는 뜻은 아니다. 실제 암석의 형성 시기는 방사성동위원소 연대측정 등을 통해 보다 좁은 범위로 추정할 수 있다.

2. 각섬암의 형성 연대

한국지질자원연구원의 지질조사 결과를 바탕으로 정리하면, 소연평도의 각섬암은 약 12억 6천만~11억 9천만 년 전의 고철질 마그마 활동과 관련된 암석이다. 지질시대로는 중원생대 엑타시스기 말기에서 스테노스기 초기까지에 해당한다.

소연평도에는 이보다 훨씬 오래된 암석도 분포한다. 최근 연구에서는 약 20억 6천만 년 전과 18억 8천만 년 전에 형성된 화강암 기원의 편마암(片麻岩)이 확인되었다. 이들 고원생대 암석은 소연평도의 오래된 기반암을 이룬다.

이후 오랜 세월에 걸쳐 퇴적과 변성작용이 일어났으며, 약 12억 년 전에는 지하에서 상승한 고철질 마그마가 기존의 암석 사이를 뚫고 들어왔다. 이 마그마가 지하에서 냉각되어 굳은 뒤 후대의 지각변동과 변성작용을 거쳐 현재의 각섬암으로 변화한 것으로 해석된다.

소연평도 중앙부의 각섬암은 대략 폭 700m, 길이 1.3km 규모로 분포하며, 남동쪽 해안에서는 바닷속으로 이어진다. 기존 암석을 관입한 작은 암맥(岩脈) 형태로도 나타난다.

이러한 지질학적 관계는 각섬암이 주변의 오래된 편마암과 편암(片岩)이 형성된 이후에 관입한 암석임을 보여준다.

3. 각섬암은 어떻게 만들어졌는가

각섬암은 대표적인 변성암(變成岩)의 하나이다.

각섬암이라는 이름은 암석을 구성하는 주요 광물인 각섬석(角閃石)에서 유래하였다. 각섬석은 철과 마그네슘 등을 함유하는 규산염 광물로, 대체로 짙은 녹색이나 검은색을 띤다. 각섬암에는 각섬석과 함께 사장석(斜長石)이 주요 구성 광물로 포함되어 있다.

각섬암은 일반적으로 현무암이나 반려암과 같은 고철질 화성암이 높은 온도와 압력을 받아 변성되면서 만들어진다.

소연평도의 경우, 원래의 암석은 철과 마그네슘이 풍부한 고철질 마그마가 지하에 관입하여 굳은 화성암이었던 것으로 해석된다. 이후 지각변동에 따른 열과 압력의 영향을 받으면서 기존 광물들이 재결정되고, 각섬석과 사장석이 주를 이루는 변성암으로 바뀐 것이다.

따라서 소연평도의 각섬암은 약 12억 년 전의 마그마 활동뿐 아니라 그 이후에 일어난 지각변동의 흔적까지 간직하고 있는 암석이다.

4. 각섬암에 기록된 후대의 변성작용

암석의 원래 마그마가 굳은 시기와 변성작용이 일어난 시기는 반드시 일치하지 않는다.

1994년(甲戌)에 발표된 「소연평도 함티타늄 자철광상의 암석지구화학적 연구」에서는 각섬암에 포함된 각섬석을 대상으로 칼륨-아르곤(K-Ar) 연대측정을 실시하였다.

그 결과 각섬암에서 약 4억 4천만 년 전, 편마상 각섬암에서 약 3억 5천만 년 전의 연대가 확인되었다.

연구진은 이 결과를 고생대에 있었던 두 차례의 변성 사건과 관련지어 해석하였다. 다만 칼륨-아르곤 연대는 광물이 일정한 온도 아래로 냉각된 시기나 동위원소계가 다시 설정된 시기를 반영할 수 있으므로, 측정값을 변성작용이 처음 시작된 정확한 연대로 단정할 수는 없다.

그럼에도 이 결과는 약 12억 년 전에 형성된 소연평도의 고철질 암석이 그보다 훨씬 뒤에도 지질학적 변화를 겪었음을 보여주는 중요한 자료이다.

5. 각섬암과 함티타늄 자철석 광상

소연평도 지질의 또 다른 특징은 각섬암 속에 철과 티타늄이 풍부하게 농집된 광상(鑛床)이 존재한다는 사실이다.

소연평도에는 과거 함티타늄 자철석을 채굴하던 광산이 있었으며, 섬의 최고봉인 해발 214m 부근을 중심으로 철광상이 발달하였다.

이 광상은 지하에서 마그마가 식어 가는 과정과 밀접하게 관련되어 있다.

고철질 마그마가 냉각되기 시작하면 여러 광물이 서로 다른 조건에서 결정화한다. 이 과정에서 먼저 형성된 광물이 분리되면서 남아 있는 마그마의 화학적 조성이 달라지고, 특정 성분이 상대적으로 농집될 수 있다. 이를 분별정출작용(分別晶出作用)이라고 한다.

2017년(丁酉)에 발표된 「소연평도 각섬암 내 화성기원 층상구조와 Fe-Ti 산화광물의 농집에 관한 예비연구」에서는 각섬암의 하부에 밝은색 장석이 우세한 부분과 어두운색 각섬석 및 철·티타늄 산화광물이 우세한 부분이 번갈아 나타나는 층상구조를 확인하였다.

연구에서는 초기 마그마의 결정화 과정에서 사장석이 분리되고, 남은 마그마에 철이 농집되면서 상부 각섬암에 철·티타늄 광체가 형성되었을 가능성을 제시하였다.

소연평도의 대표적인 철광석 광물은 자철석(磁鐵石), 티탄철석(鈦鐵石) 등이다.

자철석은 화학식이 Fe₃O₄인 철 산화광물로 강한 자성을 띠며, 티탄철석은 FeTiO₃의 화학식을 갖는 철·티타늄 산화광물이다. 함티타늄 자철석은 티타늄을 함유한 자철석 계열의 광물을 가리킨다.

따라서 소연평도에서 나타나는 철광상은 단순히 철이 풍부한 암석이 우연히 모인 것이 아니라, 오래전 마그마의 냉각과 분화 과정에 기원을 둔 광물의 집합체라고 할 수 있다.

6. 해안의 자갈에 담긴 지질학적 기록

소연평도의 해안에서는 검은색 자갈과 밝은색 자갈이 함께 나타난다.

검은색 자갈 가운데에는 각섬암에서 유래한 것이 있고, 밝은색 자갈 가운데에는 대리암(大理岩)이나 다른 변성암에서 유래한 것이 있을 수 있다. 다만 자갈의 색만으로 암석의 종류를 정확하게 구별할 수는 없다.

특히 각섬암은 짙은 녹색에서 검은색을 띠는 경우가 많으며, 내부에 자철석이 포함되어 있으면 자석에 반응하기도 한다. 그렇다고 해서 검은색 각섬암이 모두 강한 자성을 갖는 것은 아니다. 자성은 내부에 포함된 자철석 등의 종류와 함량에 따라 달라진다.

해안에 놓인 자갈은 원래 하나의 커다란 암석에 속해 있었을 것이다. 오랜 세월에 걸쳐 암석에 균열이 생기고, 풍화와 침식으로 작은 조각이 떨어져 나와, 파도에 부딪히고 마모되면서 지금의 둥근 자갈이 되었을 것이다.

그러한 과정을 거쳐 만들어진 해안의 자갈 하나에도 수억 년에서 수십억 년에 걸친 지구의 역사가 담겨 있는 셈이다.

7. 12억 년이라는 시간의 의미

약 12억 년 전의 지구는 오늘날과 전혀 다른 환경이었다.

당시에는 인간은 물론이고 공룡이나 육상의 나무와 풀도 존재하지 않았다. 바다에서는 미생물과 단순한 진핵생물 등이 살아가고 있었으며, 오늘날과 같은 복잡한 동물과 식물의 세계는 아직 형성되지 않았다.

그토록 오래전에 지하 깊은 곳으로 들어온 마그마가 굳고, 다시 지각변동을 거쳐 변성암이 된 뒤, 오랜 풍화와 침식을 통해 오늘날 소연평도의 지표와 해안에 모습을 드러낸 것이다.

소연평도의 각섬암은 단순히 오래된 돌이 아니다. 약 12억 년 전의 마그마 활동과 그 이후에 일어난 여러 지질학적 사건을 기록한 자연의 역사책이라고 할 수 있다.

그러한 사실을 알고 다시 해안의 검은 자갈을 바라보면, 작은 돌 하나가 품고 있는 시간의 깊이를 새삼 생각하게 된다.

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소연평도의 지질도

한국지질자원연구원에서 2021년(辛丑)에 발간한 「부포·대연평도·우도」 1:50,000 지질도를 살펴보면, 소연평도의 중앙부에서 남동쪽 해안에 이르는 넓은 지역에 각섬암(角閃岩)이 분포하고 있음을 확인할 수 있다.

지질도에서 짙은 녹색으로 표시된 부분이 소연평도 각섬암의 분포 구역이며, 지질 기호는 Ysam이다. 주변부에는 각섬암과는 종류와 형성 시기가 다른 편암(片岩)과 편마암(片麻岩) 등의 변성암이 분포한다.

각섬암의 지질시대는 선캄브리아시대 원생누대 중원생대의 엑타시스기에서 스테노스기에 걸친 시기로 표시되어 있다. 이는 약 14억~10억 년 전의 지질시대에 해당하며, 실제 소연평도 각섬암의 원암을 형성한 마그마 활동은 약 12억 6천만~11억 9천만 년 전으로 해석된다.

소연평도의 각섬암은 기존의 오래된 변성암 사이로 고철질 마그마가 관입하여 굳은 뒤, 후대의 변성작용을 받아 형성된 암석이다. 따라서 지질도에서 각섬암과 주변 변성암의 분포 경계를 확인하는 것은 서로 다른 지질시대에 형성된 암석들의 관계를 이해하는 데 중요한 단서가 된다.

섬의 중앙부에 넓게 분포하는 각섬암에는 철과 티타늄이 농집된 광상이 발달해 있다. 과거 소연평도에서 자철석을 채굴할 수 있었던 것도 이러한 지질학적 조건에서 비롯된 것이다.

현재 해안에 드러난 암석과 자갈들은 오랜 세월 동안 지각변동과 풍화·침식을 거쳐 지표에 노출된 것이다. 소연평도는 작은 섬이지만, 그 기반암에는 20억 년이 넘는 지질학적 역사와 약 12억 년 전의 마그마 활동이 함께 기록되어 있다.

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변성암이다. 선캄브리아기의 암석들은 대부분 불장난으로 녹고 엉키고 깨지면서 본래의 성분을 유지하기가 어려웠다. 불이 멋대로 바위를 갖고 놀다가 내버려 둔 것이 이렇게 생겼다. 여름 내내 노두를 보지 못해서 갈증이 났었는데 이렇게 암반에 올라서니 바위의 자성체가 몸을 관통하는 듯하다.

혜운 선생은 바닥이 궁금했던 모양이다.

저마다 자기 좋을 대로 놀면 된다. 12억 년전의 역동적인 힘도 상상해 보고...

자석을 꺼내서 달라붙는지 확인해 봐야 하겠구나.

미리 준비한 네오디뮴 자석이다. 가격은 얼마 안 한다. 그래서 열 개를 샀다. 그리고 짐을 싸면서 3개를 챙겼다.

홍박사는 일반 자석을 열 개 챙겼더란다. 참 성실한 동행이다. 그것도 잘 붙네. 괜히 네오디뮴 자석을 샀어. 저건 나도 집에 많은데. ㅋㅋ

호기심이 많으셔서 뭐든 알려 주면 직접 해 봐야 속이 션하다. 壬寅일주 값을 하신다. ㅋㅋ

자철광이 펼쳐져 있는 것을 이렇게 또 확인한다.

소연평도에서만 확인 할 수 있는 지질탐사라고 해도 되겠다. 쫙쫙 들어붙는 맛이 또 새롭다.

그래, 인증샷도 하나 남겨야지. 소연평도 얼굴바위다.

최 선생은 자연공부를 할 겨를이 없이 살아왔다면서 돌 하나 풀 한포기에 신기해 하는 모습을 보니 동행하길 잘 했다는 생각이 들었다. 시장에서 보는 초목과 들판에서 보는 초목이 얼마나 다른지를 체험하는 즐거움은 덤이었을 게다.

위와 아래의 성분은 분명 다르겠구나.

변성암지대의 즐거움을 맘껏 누린다. 대연평도는 지질적으로는 영 재미없을 것으로 짐작만 한다. 한 가지로 된 지질도를 봤기 때문이다.