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통가열도 해저화산 표층 퇴적물 내 열수변질의 화학적 특성

Chemical Characteristics for Hydrothermal Alteration of Surface Sediments from Submarine Volcanoes of the Tonga Arc

韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea, v.26 no.4, 2013년, pp.245 - 262  

엄인권 (한국지질자원연구원) ,  천종화 (한국지질자원연구원) ,  최헌수 (한국지질자원연구원) ,  최만식 (충남대학교 지구환경과학부, 분석과학기술대학원)

초록
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통가열도 내 우리나라 해저열수광상 독점 탐사지역에 위치하는 5개 해저화산(TA12, TA19, TA22, TA25, TA26) 주변 표층 퇴적물의 열수변질 여부를 규명하고, 열수변질 특성을 확인하기 위하여 각 해저화산에서 채취된 29개의 표층 퇴적물에 대해 미량 원소와 희토류 원소 분석을 실시하였다. 분석 결과 TA12, TA19, TA22 해저화산에서는 열수에 의한 퇴적물의 변질작용이 없거나 매우 적은 것으로 나타났으며, TA25와 TA26 해저화산의 일부 지역은 현재에도 열수의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 열수의 영향이 있는 해저화산 사이에도 부화된 미량 원소의 종류에 차이가 있는데, TA25 해저화산의 경우 주로 Ni, Cu, Sn, Zn, Pb, Cr, Cd, Sb, W, Ba, Ta, Rb, Sr, As가, TA26 해저화산에서는 주로 Cu, Sn, Zn, Pb, Cd, Sb, Ba, Rb, Sr이 부화되어 있다. 미량 원소의 부화가 확인된 지역은 희토류 원소의 부화도 관찰된다. 상부지각 희토류 원소 농도로 표준화된 희토류 원소의 분포형태는 가벼운 희토류 원소(LREE)가 매우 낮고 중간 희토류 원소(MREE)에서 무거운 희토류 원소(HREE)로 갈수록 증가하는 형태를 보이며, TA25와 TA26 해저화산의 일부 정점에서 Eu의 부화가 확인된다. 또한 TA26 해저화산의 일부 정점에서 Ce이 부화가 관찰되었는데, 이는 주변지역에서 채취된 열수 내 희토류 원소의 높은 Ce분포형태와 매우 유사하다. 또한 TA25와 TA26 해저화산은 부화된 원소의 특징이 다르게 나타나는데, TA25 해저화산에서는 Cu를 포함한 미량 원소가, TA26 해저화산에서는 Ce와 Eu를 포함한 희토류 원소가 우세하게 부화되어 있는 것으로 나타났다. 조사결과 나타난 각 해저화산 표층 퇴적물 내 부화된 미량 원소 및 희토류 원소의 종류와 농도는 차후 통가열도 지역의 열수광상 탐사시에 지역적인 열수변질의 지시자로써 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We analyzed 29 surface sediment samples in five submarine volcanoes (TA12, TA19, TA22, TA25, and TA26) located in the southern part of the Tonga arc for trace elements and rare earth elements to investigate characteristics of the hydrothermal alteration of surface sediments. Based on analytical resu...

주제어

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문제 정의

  • 이번 연구는 통가열도 내 우리나라 해저열수광상 조사지역에 존재하는 5개 해저화산의 표층퇴적물 내 미량 원소와 희토류 원소의 분포를 파악하고, 각 해저화산의 열수변질 여부를 규명하고, 지역적인 변질 특성을 확인하는 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
통가열도 지역 해저화산의 퇴적물은 무엇으로 구성되어 있는가? , 2010). 이 지역 퇴적물은 주로 규산질 연니, 생물기원 탄산염, 풍화된 화산암 기원의 쇄설물, 주변의 해저화산으로부터 공급된 화산재, 그리고 열수의 침전에 의해 생성된 철/망간 수화물 및 황화광물 등으로 구성되어 있으며, 특히 통가열도 지역의 퇴적물은 철과 망간을 포함한 다른 유용 금속이 동태평양 해령이나 대서양 중앙해령보다 상대적으로 높고, 통가열도 지역 내에서도 퇴적물 내 원소의 분포는 시료가 채취된 지역에 따라서 차이를 보인다(Bertine, 1974; Cronan
열수에 의한 열수변질작용 또는 모암변질작용은 무엇인가? 열수에 의한 열수변질작용(hydrothermal alteration) 또는 모암변질작용(wall rock alteration)은 열수용액과 모암이 반응하여 열적, 화학적으로 평행상태에 도달하는 과정으로 정의된다(Guilbert and Park, 1986). 활발한 열수작용은 모암 이외에 주변 퇴적물에도 영향을 끼쳐 열수공급 환경에 따라 산화망간광물, 탄산염광물, 그리고 황화광물이 형성되며 이 과정에서 퇴적물 내 미량 원소와 희토류 원소의 조성이 변화된다(Moorby et al.
활발한 열수작용은 무엇에 따라 산화망간광물, 탄산염광물, 그리고 황화광물이 형성되는가? 열수에 의한 열수변질작용(hydrothermal alteration) 또는 모암변질작용(wall rock alteration)은 열수용액과 모암이 반응하여 열적, 화학적으로 평행상태에 도달하는 과정으로 정의된다(Guilbert and Park, 1986). 활발한 열수작용은 모암 이외에 주변 퇴적물에도 영향을 끼쳐 열수공급 환경에 따라 산화망간광물, 탄산염광물, 그리고 황화광물이 형성되며 이 과정에서 퇴적물 내 미량 원소와 희토류 원소의 조성이 변화된다(Moorby et al., 1984; Smith et al.
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