화산/Volcano : 마그마, 화산쇄설물, 열점, 화산 가스

이번에는 뜨겁게

지구 속으로부터

끓어 솟아오르는

화산에 대하여

알아봅시다.

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1.    화산(火山/Volcano)란?  

화산은 지구 내부에 형성된 마그마가 지표면을 뚫고 분출하여 가스, 화산재와 용암 등의 물질을 쌓아 만들어진 산체입니다.지구는 아직도 육지뿐만 아니라 해저 등 곳곳에서도 화산 활동이 활발합니다. 지구에서 일어나는 화산활동의 대부분은 해저에서 일어나며 이로 인해서 지진과 쓰나미가 일어난 사례도 있었습니다. 그건 차근차근 알아보도록 하겠습니다.

 

해저에서 분출이 시작된 화산이 해수면보다 높이 쌓이면 화산섬을 만들어내기도 하며 특히 많이 알려진 화산섬으로는 제주도, 하와이, 카나리아제도, 아이슬란드, 산토리니 등이 있습니다.

화산이라는 단어는 화산 폭발 후 굳어진 물리적 지형을 말하지만 법률상으로는 화산 분출 '현상'으로 화산을 정의합니다.

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2.    화산의 지질학적 원리

 

화산은 지구에서 일어나는 화성 활동(igneous activity) 때문에 만들어집니다. 따라서 마그마가 먼저 만들어져야 하고 그 마그마가 지표까지 도달하는 과정이 있어야 합니다

 

1)   마그마의 생성과 지표로의 상승

 

지구 내부에서 특별한 조건이 만들어지면 암석이 녹게 됩니다. 녹는다고 해서 많이 녹는 것은 아니고, 반 이하로 녹는 것으로 보면 됩니다. 처음에 녹기 시작할 때는 광물 사이사이에 방울방울 들어있지만, 이것이 여러 작용을 통해 뭉치게 됩니다. 이렇게 뭉쳐지면 그 덩어리를 마그마라고 부르는 것입니다. 특히 그 마그마가 충분한 규모를 가져 화산의 공급원이 될 때는 이것을 마그마굄(magma chamber)이라고 합니다.

액체 상태가 대부분을 차지하는 마그마는 주위의 다른 암석보다 비중이 적기 때문에 지표면 근처까지 느린 속도로 상승하게 됩니다. 이러한 마그마가 지표면까지 도착하여 지표로 물질을 분출시키면 이 분출물이 퇴적되면서 화산암체(extrusive body)를 형성하게 됩니다. 이 중에서 산의 형태를 가진 것을 화산이라고 부르며 산체의 모양이나 성질에 따라 세부적으로 분류하게 됩니다.

지하 깊은 곳에서 암석은 유동적(ductile)이기 때문에 큰 문제가 없지만, 지표 가까이로 접근하면 암석의 온도가 낮기 때문에 단단한 성질(brittle)을 갖게 됩니다. 그래서 마그마는 주변 암석의 균열을 일으키거나 균열을 따라 이동하게 됩니다. 이 과정에서 화산성 지진이 발생할 수 있습니다.

 

따라서 마그마의 구조는 매우 복잡하고 지표면까지 상승하는데 걸리는 시간도 달라질 수 있습니다. 이 때문에 마그마는 같은 생성 기원을 가지더라도 성질이 서로 달라질 수 있고 화산 분출 양상도 달라질 수 있습니다.

아래에서 설명할 옐로우스톤 화산 같은 경우는 한 번 분출하는 주기만 해도 수십만 년입니다. 마그마 굄이 임계점을 넘으면 화산은 폭발하고, 이 때 휘발성이 높은 물질은 화산 가스로 바뀌어 대기 중으로 흩어집니다. 나머지는 용암이나 화산 쇄설물로 화구 주변에 쌓여서 서서히 식으며 굳게 됩니다.

 

2)   판 구조적 환경

 

마그마가 생성되려면 특정한 조건이 맞아떨어져야 합니다.  이 특정 조건이 맞아떨어지지 않으면 마그마는 만들어지지 못합니다. 또한 화산이 형성되기 위해서는 지표까지 마그마가 올라와 분출할 수 있어야 하는데, 마그마의 점성이 너무 크고 뚫고 올라와야 하는 지각이 너무 두꺼우면 그것이 불가능해집니다.

 

이 때문에 대륙 충돌대에서 마그마는 만들어지지만 화산은 발달하지 않습니다. 대륙 충돌대에서 화산이 발달하지 않는 이유는 지각 용융(anatexis)이 일어나 화강암질 마그마가 만들어지지만 점성이 너무 높고 지각 물질이 겹쳐져 지각 두께가 무척 두껍기 때문입니다.

 

①    해령 (mid-ocean ridge)

 

가장 많은 화산 활동을 보이는 곳입니다. 보통 오랜 시간 동안 맨틀 물질을 마그마 생성에 소모했기 때문에, 불호정성 미량 원소가 결핍된 쏠레아이트질 현무암(depleted tholeiitic basalt)을 분출시키게 됩니다.

 

해령은 마그마가 만들어지는 곳과 분출하는 곳 사이의 거리가 상당히 가깝기 때문에 마그마의 분화 작용이 일어날 시간이 짧아서 현무암보다 더 진화한 화산암은 잘 발견되지 않습니다. 물 아래에서 일어나는 분출이기 때문에 독특한 용암류(베개 용암)와 분기공(블랙 스모커)이 발달해있으며 화학 합성을 통해 구축된 생물계에 에너지를 공급해주고 있습니다. 또한 이곳에서 방출된 화산 기원의 물질은 바다의 여러 조성 조절 작용을 하며 해저에 광물질을 퇴적시키는 공급원이기도 합니다.

 

②    열곡대 (rift zone)

 

대륙이 벌어지게 되면 하부의 맨틀에 상승류가 형성되면서 맨틀 암에 감압이 일어납니다. 그로 인하여 감압 용융이 일어나 마그마가 만들어지게 됩니다. 특히 열곡대의 벌어짐이 맨틀 플룸의 영향에 의한 것이라면, 높아진 온도에 의해 더 많은 마그마가 만들어지게 됩니다.

 

마그마에 의해 가열된 암석권은 열곡대가 더 잘 벌어지게 만들기 때문에 서로 도움이 됩니다. 열곡대의 마그마 성질은 너무 다양해서 아직도 많은 것이 밝혀지지 않고 있습니다. 열곡대가 빠르게 벌어지거나 지각 두께가 얇아 압력이 낮은 중심부에서는 부화된(enriched) 쏠레아이틱 현무암이 나타나지만, 압력이 높은 주변부나 발산 속도가 느린 환경에서는 알칼리 현무암 계열이 나타납니다.

 

현무암과 유문암질 마그마는 자주 발견되지만 중간 단계로 생각되는 안산암질 화산암은 잘 발견되지 않는 특징이 있습니다.

 

③    섭입대 (subduction zone)

 

해양판이 다른 판과 충돌하게 되면 무거운 해양판은 종종 맨틀로 밀려들어가게 됩니다. 이러한 판구조적 환경을 섭입대라고 하고 가장 복잡한 마그마 형성 원리를 가지고 있으며 마그마의 성질도 다양합니다. 하지만 이러한 현상의 근본적인 원인은 물의 공급입니다.

 

섭입한 해양판에서 고압 환경에 의해 방출된 물이 판의 위쪽에 놓인 맨틀로 스며들게 됩니다. 맨틀암석은 물이 들어가면 용융점이 강하하게 되기 때문에 맨틀이 부분적으로 녹게 됩니다. 이것은 마찰이나 온도가 올라가서 녹는 게 절대 아닙니다.

 

 녹은 암석은 물과 이산화탄소가 비교적 풍부한 마그마가 되며, 위에 얹어진 지각으로 올라오게 됩니다. 그곳에서 지각 물질과의 상호작용을 일으키며 섭입대 특유의 화산 활동을 만듭니다. 섭입대 화산 활동의 가장 큰 특징은 폭발적인 분출인데, 풍부한 유체(물과 이산화탄소 등)와 두터운 지각이 작용한 결과물입니다.

 

④    열점 (hot-spot)

 

맨틀 플룸이 상승하면 감압이 일어남과 동시에 해당 지역에 많은 열을 가하기 때문에 마그마가 만들어지게 됩니다. 이 때문에 마그마 활동이 활발하게 발생하는데, 특히 맨틀플룸의 맨 앞부분은 규모가 커서 막대한 양의 마그마를 만들어냅니다.

 

이로 이하여 대규모 화산암 지대(Large Igneous Province, LIP)가 만들어진다고 예측하고 있습니다. 열점에 의한 용융은 비교적 깊은 곳에서 이뤄지는 것이 특징이고 맨틀 플룸이 왕성할 때는 부분 용융 정도가 상당히 높아서 쏠레아이트질 마그마가 형성됩니다.

 

나중에 용융도가 조금 떨어질 때쯤이면 알칼리 마그마가 만들어집니다. 보통 특정 지역에 고정되어 지속적으로 화산 활동이 일어나기 때문에, 주변을 조사하면 열점은 보통 선상의 배치를 보이게 됩니다

 

⑤    기타 판 내부 화산 활동

 

이외에도 화산 활동이 일어나는 가능성이 있습니다. 두터운 대륙 지각 아래의 암석권에서 지표로 뚫고 올라오는 킴벌라이트 화산 구조가 그 예로부터 보고 있습니다.

 

또한 맨틀의 구조적 특성 때문에 판 경계에서 조금 멀리 떨어진 곳에서도 화산이 일어날 수 있다는 해석이 제기되었는데 백두산처럼 아직도 형성 원리에 논란이 진행 중인 경우도 있습니다.

 

3)    화산의 분출물 종류

 

화산으로부터 분출되는 물질은 여러 가지 있지만 크게 세 가지로 구분됩니다.

①    용암류 (lava flow)

 

마그마가 분쇄되지 않아서 지표에 덩이리가 져서 흘러내리는 흐름을 말하는 것입니다. 용암은 화산의 대표적인 분출물입니다.

 

②    화산쇄설물 (pyroclast)

 

화산 분출 시 만들어지는 모든 종류의 파편을 이르는 말입니다. 마그마에 용해되어 있던 휘발성 성분이 여러 이유로 용출(exsolve)되면서 기체 압 혹은 응력을 가한 결과 주변 암석과 마그마가 파열되면서 만들어집니다.

파편은 공중에 날아갈 때 고체일 수도 있고 액체일 수도 있습니다만 액상의 화산쇄설물이 굳기 전에 퇴적되어 다시 흐르면서 용암류를 만드는 것도 가능합니다. 화산쇄설물은 성분이나 생성 과정, 그 결과 만들어지는 형태가 매우 다양한 '파편'이기 때문에 크기에 따라 세 가지로 다시 분류합니다.

 

l  화산탄과 화산 암괴 (volcanic bombs & volcanic blocks)

 

화산쇄설물 중 직경이 64 mm를 넘는 것으로 쇄설성 퇴적물의 대력(cobble) 혹은 그 이상의 크기를 분류합니다. 공중에 튕겨져 나갈 때 액상이었다면 이를 화산탄이라고 하며, 고체 상태의 암석 파편이었다면 화산 암괴라고 분류합니다.

 

화산탄은 포물선을 그리면서 날아갈 때 액체였기 때문에 흔히 구형이나 유선형 혹은 그에 준하는 독특한 조직을 보이게 됩니다. 또한 겉 부분만 굳고 내부는 아직 뜨거운 액체인 경우가 있어 겉 부분이 파열되면서 '빵껍질' 같은 조직을 보이기도 합니다.

 

화산 암괴는 많은 경우 화산이 분출할 때 파쇄하거나 밀어낸 주변 암석인 경우가 많으며 그렇기 때문에 다양한 크기로 날카롭게 각진 암석 덩어리가 많습니다. '주변 암석'에는 화산체의 기반을 이루는 기반암인 경우도 있고, 같은 화산에서 이전에 분출하였던 화산 분출물인 경우도 있습니다. 간혹 하나의 분출에서 먼저 굳은 마그마 조각이 휩쓸려 화산 암괴를 이루기도 하고 화산탄은 액체였기 때문에 대부분 크기가 주먹만 한 크기에서 사람만한 크기까지 다양합니다.

 

그러나 화산 암괴는 주먹만한 크기에서 집채만 한 크기까지 다양하게 발견되는데 강력한 화산 분출에서는 집채만한 화산 암괴가 킬로미터 단위까지 튕겨져 나가기도 합니다. 갑작스러운 화산 분출로 화산탄이 날아들면 고개를 돌리거나 머리를 감싸는 것보다는 그것을 잘 관찰해 궤도를 파악하여 몸을 틀어 피해야 합니다. 이 방법은 이론에 그치는 것이 아니라 실제로 화산학자들이 분화구 근처에서 일하다 예기치 못한 소규모 분출을 겪을 때 이러한 관찰의 방법으로 화산탄을 피합니다.

 

l  화산력 (volcanic lapilli)

 

화산쇄설물 중 직경이 2-64 mm인 경우를 말합니다. 다양한 화산쇄설성 분출에 수반되는 입자들로서, 공중에서 액체였던 마그마 파편들인 경우, 물방울이나 구, 버튼 모양 등으로 발견됩니다. 크기가 중간 정도의 크기인 만큼 거의 모든 화산쇄설물 퇴적층에서 발견된다고 말할 만큼 화산 분출에서 흔하게 발견되고 또 만들어지는 양도 무척 많습니다. 마그마가 물과 반응해서 분출하는 수성 분출의 경우, 화산재가 주변의 물기에 의해 엉겨 붙으면서 동그란 구형의 덩이가 만들어지기도 하는데 이를 특히 첨가화산력(accretionary lapilli)라고 합니다.

 

l  화산재 (volcanic ash)

 

화산쇄설물 중 직경이 2 mm 이하인 것입니다. 화산재가 가장 많이 만들어지는 방식은 폭발적인 화산 분출이 일어날 때입니다. 마그마의 점성이 상당히 올라가고 내부의 기체 함량이 높은 상태에서, 감압이 일어나게 되면 마그마는 끓어오르게 됩니다.

 

물과 달리 마그마는 기본적으로 녹은 암석이므로 끓어오를 때 만들어지는 많은 기체 방울에 의해 마그마는 산산이 부서집니다. 그러면서 엄청난 양의 마그마가 파편화(fragmentation)되는데, 이 파편들이 화산재가 됩니다. 이 경우 전형적인 화산재는 녹은 암석이 급랭한 파편으로서 보통은 작고 날이 선 유리 조각이라고 상상하시면 됩니다. 이러한 마그마 파편화는 안산암질에서 유문암질에 이르는 산성질 마그마 분출에서 자주 발견되지만, 드물게 더 고철질 마그마에서도 일어납니다. 또한, 용암이 주를 이루는 하와이식 분출일지라도 바람이나 휘발성 기체의 응력에 의해 화산재가 만들어지기도 합니다.

 

③    화산 가스 (volcanic gas)

 

화산이 분출시키는 기체상을 총칭하여 일컫습니다. 물과 이산화탄소가 주 구성 성분이지만, 황, 염소, 불소 등의 성분도 많이 들어있습니다. 화산 주변에서 나는 계란 썩는 냄새는 화산 가스의 황 성분 때문입니다.

 

화산 가스는 성분이 모두 수용액에서 유해한 산을 만들고, 숨을 쉬기 어렵게 만들기 때문에, 유독 가스이며 인명 피해를 낼 수 있습니다. 마그마에서 휘발성 성분이 분리되어 화산 가스가 주로 나오는 지형을 분기공(fumaroles)이라고 하며, 이런 곳에서는 유황과 같은 광물질이 퇴적되어 광상으로 활용되기도 합니다. 또한 주변의 호수 및 토양의 산성화의 원인이 되기도 하고 화산 분출이 임박했을 때 그 전조 현상을 만들어내는 대표적인 분출물입니다.

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3.    화산 분출(eruption)의 종류

 

모든 화산이 항상 펑하고 터지는 것은 아닙니다. 폭발을 일으키는 직접적인 원인은 마그마 내에 녹아있는 휘발성 물질, 즉 가스, 대부분 수증기와 이산화탄소의 압력 때문인데, 마그마의 온도, 압력 등이 높으면 가스에 대한 용해도가 높아 상대적으로 조용히 분출됩니다.

 

반대로 규산염 비율이 높은 마그마, 혹은 물이나 빙하와 접촉한 마그마는 강력한 폭발을 수반하여 위험합니다. 전자의 전형적인 예로는 하와이 화산 등이 있으며, 후자의 예는 미국의 세인트 헬렌즈와 필리핀의 피나투보 등이 있습니다.
이러한 구분은 엄밀한 것은 아닙니다. 단 1번의 폭발이었는가, 지속된 분출인가, 지속된 폭발인가 여부에 따라서도 달라집니다.

 

겉모습은 비슷하지만 전혀 다른 과정을 거쳐 나온 화산도 있습니다. 이런 때는 조사하면 구성 암석이나 지질구조가 전혀 다릅니다. 심지어는 한 화산에서 시기에 따라 점도가 다른 용암이 나오기도 합니다. 한라산의 경우에는 용암 분출과 폭발형 분출이 모두 일어난 기록이 있습니다

단일한 화산이라도 다양한 방식의 폭발을 보여줄 수 있습니다. 후지 화산도 커다란 성층 화산이지만, 최근 분출은 용암이 흐르는 방식이 주를 이루었습니다.

 

사람들에게 많이 알려진 화산 분류 방식은 화산이 활동하는지의 여부에 따라 사화산, 휴화산, 활화산으로 구분하는 것입니다. 그렇지만, 오늘날 화산 학계에서는 이러한 임의적이고 불확실한 분류는 지양하고 있는 추세입니다. 왜냐하면 화산마다 활동 주기가 모두 다르고 주기 자체가 불규칙한 경우가 많기 때문입니다. 사화산이라고 해도 언제 다시 활동을 시작할지 확신할 수 없기 때문입니다.

 

1) 분출 양상에 따른 화산의 분류

보통 화산의 분출을 묘사할 때는 아래와 같이 분류합니다.

 

①    하와이식 분출

 

      분출은 용암이 주를 이루는 것으로 말입니다.

 

②    불칸 식 분출

 

  스트롬볼리식 처럼 짧은 시간 내에 단발성으로 터지지만 주로 분출되는 게 용암이 아니라 화산재입니다.  좀 더 폭발성이 강합니다

 

 

③    스트롬볼리식 분출 

 

      질척한 화산탄과 화산 가스가 펑펑펑 터지는 것으로 짧은 시간 내에 여러 차례 단발성으로 터지는 게        특징입니다. 화산탄이 흩날리는 것이 아름답기 때문에 사진 작품으로 많이 활용되는 분출입니다.

 

④    펠레식 분출

 

     화산 돔의 붕괴, 고밀도 화산 쇄설류의 강하 등으로 특징지어지는데, 무척 위험하지만 플리니식

     분출보다 그 강도는 보통 약합니다.

 

⑤    플리니 분출

 

     불칸의 상위 버전이라고 생각하면 되는데, 막강한 폭발로 인해 수직 분출 기둥(eruption column)이

     구축되는 것을 말합니다. 보통 플리니식 분출이 일어나면 주변은 반드시 대피해야 합니다. 다량의

     화산재와 화산 가스, 화산탄이 뒤섞여 터져 오르며 심한 경우 화쇄류가 함께 발생하게 됩니다.

 

⑥    수성 분출/프레아틱 분출(phreatic eruption) 

 

     외부의 물이 들어가 반응하여 폭발하는 경우입니다.

 

⑦    프레아토마그마식 분출(phreatomagmatic eruption)

 

     해수와 접촉하며 분출하는, 화산섬 형성 초기의 분출 양상입니다. 특히 후자의 경우에는 써체이식

     분출(Surtseyan eruption)이라고 말하기도 합니다.

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4. 화산의 종류

 

화산 분출의 종류와 화산 종류는 다른 내용입니다. 앞에서 말했듯이 화산 분출은 하나의 화산에서 일어나더라도 다양한 종류가 발생할 수 있지 화산이 한 가지의 분출만 일으키는 것이 아닙니다. 하와이에서도 하와이식 분출만 일으키는 건 아닙니다. 그래서 화산의 종류를 나눌 때는 여러 폭발이 공통적으로 가져야 하는 특성을 근거로 분류하게 됩니다.

1)   분출 지속성에 따른 분류

 

여기서 말하는 분출 지속성은 분출이 여러 차례 있었느냐는 뜻입니다. 1번만 분출하고 더 이상 활동이 없어져버리면 이를 단성화산(monogenic volcano)이라고 부릅니다.

 

제주도의 오름이나, 멕시코의 파리쿠틴이 대표적인 사례입니다. 단성화산은 보통 한 개만 툭 하고 만들어지지는 않고 어느 정도 화산 활동 영역 내에서 여러 개가 만들어져 화산지대를 이룹니다. 여러 번 분출하는 게 아니기 때문에 그 크기가 비교적 작으며 보통 분석구(cinder cone)나 응회환, 응회구 등 작은 화산체를 만듭니다.

 

반대로 여러 차례 터져서 만들어지는 화산은 겹화산(polygenetic volcano)이라고 하는데, 우리가 말하는 보통 화산은 겹화산이라서 이 단어는 거의 사용되지 않습니다.

 

 

2)    형태에 따른 분류

 

화산이라는 단어는 산처럼 생긴 화산만을 일컫습니다. 좀 더 넓은 의미로는 화산암체(extrusive body)를 기준으로 분류하는 게 좋습니다. 화산은 화산암체 중 일부인데, 대부분은 화산의 범주에 들어가게 됩니다. 한편 주로 화산 분출이 어떻게 일어나느냐에 따라 화산의 모양새가 조금씩 달라지며, 마그마의 성질의 지배를 많이 받게 됩니다.

 

①    용암 대지

 

 다량의 현무암질 용암류가 분출하여 지표의 낮은 부분을 채워 넓은 대지를 이루면 용암 대지가 됩니다. 보통은 무척 넓은 영역에 쌓이기 때문에 요구되는 용암류의 양이 어마어마합니다. 철원-평강 용암대지나 개마고원 정도의 작은 용암대지가 있는 반면에, 온통-자바 고원처럼 작은 대륙 크기만 한 것들도 있습니다.

 

②    순상 화산

 

점도가 낮아 넓게 퍼지는 용암류가 차곡차곡 쌓여서 경사가 완만하고 기저면이 넓은 화산체를 말합니다. 마치 모양이 방패 같다고 하여 순상 화산이라고 합니다. 하와이와 제주도가 대표적인 예입니다.

 

③    분석구

 

현무암질 마그마가 분출하지만 그 양이 적고 스트롬볼리식이 좀 더 우세해지게 되면 넓은 화산체보다는 좁은 범위에 화산탄과 암괴로 원뿔 모양의 산체를 쌓습니다. 이러한 크기가 작은 산체를 분석구라고 말합니다. 순상화산체 위에 얹어져 있는 경우가 많습니다.

 

④    응회환, 응회구

 

분석구와 비슷하지만 화산탄보다는 화산재에 의해 쌓인 경우로, 보통은 수성 분출과 연결되어 좁은 범위에 퇴적된 작은 산체들입니다. 보통 산이 크게 성장하지 않기 때문에 단성 화산활동의 결과로 만들어집니다.

 

⑤    성층화산

 

 마그마가 분출하고 충전되고를 반복하면서 화산재와 용암류가 반복적으로 퇴적되면서 수 천 년에서 수 만 년에 걸쳐 산체를 쌓을 수 있는데, 이 때 만들어지는 화산체를 성층 화산이라고 합니다. 복합화산이라고도 부릅니다. 보통 경사가 가파른 원뿔 모양을 한 큰 산입니다.

 

⑥    열극 (fissure vent)

 

화도가 원기둥형이 아니라 면으로 되어 있는 경우입니다. 즉, 쩍 갈라진 균열을 따라 용암이 콸콸 쏟아지는 경우 이를 열극 분출이라고 합니다. 열극 분출을 일으키는 화산 지형을 열극이라고 합니다. 열극의 화산 분출은 보통 점도가 상당히 낮은 현무암질 마그마인 경우로, 하와이나 아이슬란드에서 잘 관찰됩니다.

 

⑦    용암 돔(Lava dome)

 

화산돔(volcanic dome)이라고도 합니다. 다만, 화산 돔은 화산 전체라기보다는, 화산 구조의 일부를 이룬다는 점에서 위 단어들과는 구분됩니다. 마그마가 내부에서 상부 화도를 밀어 올리면서 화도 끝부분 주변에 용암이나 암괴를 누적시키거나 부풀게 하면 지표에서 관측 가능한 큰 부푼 구조가 만들어집니다. 이를 용암돔이라고 하는데, 그 성분, 형태, 만들어지는 과정 등에 따라 플러그(plug), 내부성장형(endogenous), 외부성장형(exogenous) 등으로 구별하게 됩니다.

 

3)   성분에 따른 분류

 

마그마의 성분은 판구조 환경에 따라 조금씩 달라지기 때문에 이에 따라 분류하기도 합니다. 보통 쏠레아이트질, 알칼리, 칼크-알칼리 세 가지의 현무암질 마그마가 존재합니다.

 

또한 이것이 진화함에 따라 알칼리 계열(alkaline series)의 화산 활동을 보여주거나, 준알칼리(sub-alkaline series) 계열의 화산활동을 보이기도 합니다. 준알칼리 계열에 들어가는 것이 잘 알고 있는 현무암-안산암-석영안산암-유문암 계통(줄여서 BADR 계통이라 한다.)입니다.

 

알칼리 계열은 말 그대로 알칼리(Na, K) 함량이 높은 것인데, 이름이 조금씩 다르며 나타나는 환경이 다양합니다. 대부분의 화산은 준알칼리 계열에 속하며 알칼리 계열의 마그마는 1퍼센트 정도라고 보면 됩니다.