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울릉도 나리 칼데라의 진화는 과거 4만년의 화산활동에 의해 생산된 지형관찰, 정밀층서, 관련 쇄설층의 분포 및 상변화를 근거로 복원되었다. 현재 칼데라는 폭발성 분출에 관련되는 다윤회의 중첩상 구조를 보여주며, 2개의 칼데라-형성 사건이 인지된다. 각 칼데라의 함몰은 특별한 “함몰표시층”으로서 “봉래 용결응회암(40 ka)” 및 “말잔등 이전의 산사태 각력암”, 그리고 “말잔등응회암의 N-4C 응회각력암(11 ka)”에 의해 정의된다. 봉래 용결응회암은 끓어넘침 분출에 의한 고온 화쇄류, 산사태 각력암은 고기 칼데라 벽의 산사태에 의한 암설류에 의해 정치되었으며, 멤버 N-4 응회각력암은 고밀질 분연주의 붕괴에 따른 치밀한 화쇄류에 의해 형성되었다. 고기 성인 칼데라는 심부의 챔버로부터 상승하는 마그마로부터 끓어넘침 분출의 결과로, 후기 나리 칼데라는 화쇄류-형성 분출로 비워진 결과로서 형성되었다. 그러나 고기 칼데라는 현재 형태와 환상단층의 매몰로 그계단식 모양을 잃었기 때문에 수직 변위를 정확히 알아낼 수 없다. 나리 칼데라는 우선 외형적으로 보면 지형적외륜의 직경 3.4 km, 구조적 환상단층의 직경 2 km로서 피스톤 블록 침하에 의한 결과이다. 칼데라 블록은 약750 m 이상의 수직 변위를 갖는데, 이는 모두 환상단층을 따라 축적되었다. 따라서 우리는 나리 칼데라의 현재외측 경계가 플리니언 분출 동안 마그마 챔버의 대규모 배출에 의한 반복적 함몰로 형성되는 다단계 칼데라 외륜의 형태적 진화의 결과라고 결론짓는다.
We reconstruct the evolution of the Nari caldera, Ulleung Island, based on geomorphological observations, detailed stratigraphy, and the distribution and faces changes of the related clastic deposits that are produced by the volcanism during the past 40 ka. Currently, the caldera shows the overlapped structure of multicycles related to explosive eruptions, from which we recognize two caldera-forming events. Each collapse is a special “collapse-marker deposit”, defined by “Bongrae welded tuff (40 ka)” and “pre-Maljandeung landslide breccia”, and “N-4C tuff breccia in the Maljandeung Tuff (11 ka)”, respectively. The Bongrae welded tuff was produced by hot pyroclastic flows derived from boiling-over eruptions, whereas the landslide and tuff breccias were formed by debris flows from landsliding on the caldera wall, and by dense pyroclastic flows from the collapse of eruptive columns, respectively. The older Seongin caldera was formed as a result of emptying magma chamber by boiling-over eruption from magma arising from deep chamber, and the younger Nari caldera by pyroclasticforming eruption. However, it is currently impossible for us to recognize clear vertical displacement in the older caldera because of losing its stepped shape by subsequent collapses and ring faults. The Nari Caldera is the result of piston block subsidence, which is 3.4 km wide in topographical rim and 2 km wide in structural ring faults. The caldera block has a vertical displacement of about 750 m, all of which have been accumulated along the ring fault. Thus we currently conclude that the outer boundary of the caldera is the result of the morphological evolution of the multistage caldera rim formed from repeated collapses by the voluminous drainage of magma chamber during the Plinian eruption.
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Ulleung Island, Nari caldera, topographic rim, ring fault, block subsidence
