저탁류 (Turbidity Current)

지구과학
한 줄 정의: 부유 퇴적물 때문에 주변 물보다 밀도가 높아진 혼탁한 유체가 중력에 의해 사면을 따라 빠르게 흘러내리는 밀도류로, 심해 저탁암과 해저 선상지를 형성하는 주된 퇴적물 운반 기작이다.

쉽게 풀면

물에 흙이 잔뜩 섞이면 맑은 물보다 무거워집니다. 이 흙탕물이 대륙사면 같은 비탈에서 흘러내리기 시작하면 스스로 바닥의 퇴적물을 더 긁어 올려 더 무거워지고 더 빨라지는, 일종의 해저 눈사태가 됩니다. 이것이 저탁류입니다. 1929년 그랜드뱅크스 지진 때는 저탁류가 해저 전신 케이블을 차례로 끊어 그 속도가 시속 60km 이상이었음이 밝혀졌습니다. 흐름이 멈추면 굵은 것부터 가라앉아 저탁암을 만듭니다.

왜 중요한가

저탁류는 대륙 주변부에서 심해로 퇴적물을 운반하는 가장 중요한 기작으로, 심해 선상지 석유 저류층 형성, 해저 케이블·시설 재해, 탄소 매장량 추정에 직접 관련됩니다. 저탁류의 역학은 퇴적학·해양지질학·유체역학이 만나는 연구 주제이며, 퇴적 기록으로 과거 지진이나 홍수 사건을 복원하는 고지진학에도 활용됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"몬테레이 해저 협곡에서 직접 계측된 저탁류는 최대 유속 7m/s를 기록하였으며, 수일 동안 지속되었다."

실제 바다에서 관측 장비로 저탁류의 속도를 쟀더니 초속 7m에 달했다는 뜻으로, 저탁류 직접 관측의 드문 사례이다.

"저탁류의 자가 가속은 침식된 퇴적물이 흐름의 밀도를 증가시키는 되먹임에 의해 유지된다."

흐르면서 바닥 흙을 긁어 올리면 더 무거워져 더 빨라지고 더 많이 긁는 순환이 저탁류를 키운다는 의미이다.

조금 더 깊게 보면

저탁류는 머리부, 몸체, 꼬리부로 구성되며 머리부는 주변 물과의 혼합으로 두껍고 난류가 강합니다. 흐름의 지속은 퇴적물 부유를 유지하는 난류 에너지와 침강 사이의 균형에 달려 있고, 퇴적물 농도가 높아지면 입자 간 상호작용이 지배하는 고밀도 흐름이나 잔해류로 전이됩니다. 해저 협곡 상부에서 잔해류로 출발해 하류에서 저탁류로 변환되는 흐름 변환(flow transformation)이 흔하며, 퇴적물 공급은 하천 홍수의 고밀도 하구 유출(hyperpycnal flow), 사면 붕괴, 협곡 내 재동 등 다양합니다. 저탁류는 호수와 저수지에서도 발생합니다.

주의할 점

저탁류는 해류(ocean current)가 아니라 중력에 의한 밀도류이며, 잔해류(debris flow)와도 퇴적물 지지 기작이 다르다. '저탁암'은 저탁류의 퇴적물을 가리키는 용어이므로 흐름(저탁류)과 퇴적물(저탁암)을 구별해서 써야 한다.

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