ODP Leg 204 Site 1249C와 Site 1251B 퇴적물의 유기물 기원 및 지화학적 특성 The Characteristic and Origin of Organic Matter in the ODP Leg 204 Site 1249C and Site 1251B원문보기
오레곤 대륙 주변부 남부 하이드레이트 릿지에서 실시한 ODP Leg 204에서 회수한 코어 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물 기원 및 유기지화학적 특성을 규명하기 위하여 원소분석과 Rock-Eval 열분석 및 동위원소 비 분석을 실시하였다. 분석결과 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물은 해양기원 유기물이 우세하며 이러한 결과는 퇴적물의 퇴적당시 환경이 일반적인 해양 환경이었음을 시사한다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 다른 분석결과와 반대의 결과를 나타내는데 이러한 결과는 열적으로 미성숙한 유기물이 열분석 과정에서 유기물의 특성이 제대로 반영되지 못하기 때문이다. 따라서 열분석 결과 해석은 다양한 지화학적 결과를 종합하여 해석할 필요가 있다. 코어의 유기물 기원이 동일함에도 불구하고 Site 1249C는 전 구간에서 가스 하이드레이트의 집적이 높은 반면, Site 1251B는 가스 하이드레이트가 일부 구간에서만 소량 발견되었다. 이러한 결과는 하이드레이트 정상부에 위치한 Site 1249C는 가스 하이드레이트 생성에 필요한 심부 열기원 가스가 천부 퇴적물로 이동할 수 있는 이동 통로(Horizon A, BSR2)가 존재하는 것을 시사한다. 그러나 가스 하이드레이트 집적이 미비한 분지 지역의 Site 1251B는 열기원 가스가 심부로부터 이동할 수 있는 가스 이동 통로가 제한적이고 그에 따른 가스 공급이 원활하게 이루어지지 않기 때문에 현장 퇴적물의 속성작용에 의한 생물기원 가스가 우세하여 가스 하이드레이트 생성이 제한적인 것으로 추정된다.
오레곤 대륙 주변부 남부 하이드레이트 릿지에서 실시한 ODP Leg 204에서 회수한 코어 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물 기원 및 유기지화학적 특성을 규명하기 위하여 원소분석과 Rock-Eval 열분석 및 동위원소 비 분석을 실시하였다. 분석결과 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물은 해양기원 유기물이 우세하며 이러한 결과는 퇴적물의 퇴적당시 환경이 일반적인 해양 환경이었음을 시사한다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 다른 분석결과와 반대의 결과를 나타내는데 이러한 결과는 열적으로 미성숙한 유기물이 열분석 과정에서 유기물의 특성이 제대로 반영되지 못하기 때문이다. 따라서 열분석 결과 해석은 다양한 지화학적 결과를 종합하여 해석할 필요가 있다. 코어의 유기물 기원이 동일함에도 불구하고 Site 1249C는 전 구간에서 가스 하이드레이트의 집적이 높은 반면, Site 1251B는 가스 하이드레이트가 일부 구간에서만 소량 발견되었다. 이러한 결과는 하이드레이트 정상부에 위치한 Site 1249C는 가스 하이드레이트 생성에 필요한 심부 열기원 가스가 천부 퇴적물로 이동할 수 있는 이동 통로(Horizon A, BSR2)가 존재하는 것을 시사한다. 그러나 가스 하이드레이트 집적이 미비한 분지 지역의 Site 1251B는 열기원 가스가 심부로부터 이동할 수 있는 가스 이동 통로가 제한적이고 그에 따른 가스 공급이 원활하게 이루어지지 않기 때문에 현장 퇴적물의 속성작용에 의한 생물기원 가스가 우세하여 가스 하이드레이트 생성이 제한적인 것으로 추정된다.
To study biogeochemical characteristics and origin organic matter, sediment samples were taken from Site of 1249C and Stie 1251B of ODP Leg 204. Data of Rock-Eval, isotope, and element analysis generally indicate dominance of marine organic matter in sediments deposited under marine sedimentary envi...
To study biogeochemical characteristics and origin organic matter, sediment samples were taken from Site of 1249C and Stie 1251B of ODP Leg 204. Data of Rock-Eval, isotope, and element analysis generally indicate dominance of marine organic matter in sediments deposited under marine sedimentary environment. Only Rock-Eval data are somewhat different from those of others owing to under-maturation of organic matter. Samples of Site 1249C show high content of gas hydrate, whereas Site 1251B low content of gas hydrate in some intervals of the core. This result may be accounted to different location of two cores and presence of transportation passage (Horizon A, BSR 2) of thermogenic gas in the core, 1249 C. However, Site 1251B Located in the basin of low accumulation of gas hydrate is presumed to be limited in the gas hydrate production. Because not only transportation passage is limited to move thermogenic gas from the core, but also gas supply was not enough. Therefore, the biogenic gas that resulted from diagenesis of there sediment is superior.
To study biogeochemical characteristics and origin organic matter, sediment samples were taken from Site of 1249C and Stie 1251B of ODP Leg 204. Data of Rock-Eval, isotope, and element analysis generally indicate dominance of marine organic matter in sediments deposited under marine sedimentary environment. Only Rock-Eval data are somewhat different from those of others owing to under-maturation of organic matter. Samples of Site 1249C show high content of gas hydrate, whereas Site 1251B low content of gas hydrate in some intervals of the core. This result may be accounted to different location of two cores and presence of transportation passage (Horizon A, BSR 2) of thermogenic gas in the core, 1249 C. However, Site 1251B Located in the basin of low accumulation of gas hydrate is presumed to be limited in the gas hydrate production. Because not only transportation passage is limited to move thermogenic gas from the core, but also gas supply was not enough. Therefore, the biogenic gas that resulted from diagenesis of there sediment is superior.
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문제 정의
, 2003). 본 연구에서는 ODP Leg 204 시추 프로그램에서 두개의 코어 Site 1249C와 Site 1251B를 대상으로 퇴적물의 유기지화학적인 분석을 통하여 유기물의 기원과 특성을 규명하고 가스 하이드레이트의 분포와 가스기원에 대하여 규명하고자 한다.
, 2004). 본 탐사는 생층서, 퇴적학, 무기지화학, 유기지화학, 미생물, 물성측정, 물리검증, 특수장비 운용 등 8개 팀으로 구성되어 수행되었으며 ODP Leg 204의 본격적인 시추를 실시하기 이전 2000년 6월부터 약 2개월에 걸쳐 유체 및 가스의 이동 경로를 파악하기 위하여 3D 탄성파 탐사가 수행되었다. 탐사결과 뚜렷한 해저 모방 반사면(Bottom Simulating Reflector, BSR)을 확인하였고 남부 하이드레이트릿지에서 총 9개 지점, 45개 시추공을 시추하였다(Torres et al.
제안 방법
Site 1249C의 코어 퇴적물은 점토(Clay)나 실트질 점토(Silty clay)로 구성되어 있고 dark greenish gray(5GY 4/1)를 나타내며 부분적으로 very dark gray(N3) 부분이 협재되어 있다. 가스 하이드레이트의 해리로 인하여 퇴적물의 보존이 어려웠기 때문에 0~59.3 mbsf 까지 실트질 퇴적물이 우세한 유닛I와 저탁암이 우세한 유닛II를 함께 묶어 구분하였으며 58.3~89.5 mbsf를 유닛III로 구분하였다. 유닛I-II에 해당하는 0~59.
유기물의 기원을 규명하기 위한 연구로서 총 유기탄소에 대한 총 질소의 함량비(TOC/N ratio), 수소지수와 산소지수의 관계, 탄소 동위원소비 및 질소 동위원소비 등을 이용한다. 그러나 한 가지 방법만으로 유기물의 기원을 결정할 경우 해석의 오류를 범할 수 있기 때문에 본 연구에서는 다양한 분석 방법을 통하여 유기물의 기원을 추정 하였다(Stein, 1990).
2002년에 실시한 ODP Leg 204는 가스 하이드레이트의 집적과 분포를 파악하는 탐사 기술의 일환으로 퇴적물과 가스 하이트레이트 사이의 온도 차이를 이용하여 가시적으로 확인 할 수 있는 적외선 카메라 촬영을 매우 성공적으로 운용하였다. 또한 간극수 분석, 공기층 가스 분석, 코어 간극 가스 분석, 압력코어 분석 등의 지화학 분석을 통하여 가스 하이드레이트 생성에 필요한 메탄가스의 농도를 측정할 수 있었는데 특히, 압력 코어는 1979년 Hunt에 의해 제안되어 Site 533에서 최초로 사용 되었으며 Leg 204에서 더욱 개선되어 메탄 측정기를 장착하여 코어 회수 이후 배출되는 가스의 압력을 매 5초간 자동으로 측정할 수 있게 되었다. 이러한 지화학 분석 방법을 통하여 Leg 204 정상 부근과 측면 부근에서는 가스 하이드레이트 생성에 필요한 가스의 이동이 활발하고 분지 지역은 가스의 이동이 매우 미약한 것을 확인 할 수 있었으며 가스 하이드레이트 안정영역으로 가스와 유체가 이동하는 기작을 파악 할 수 있었다.
83 mbsf를 이용하였다(Table 2). 선정된 퇴적물 시료는 동결건조기(Freeze Dryer)를 이용하여 24시간 이상 건조시킨 후, 아게이트-몰타르(agate-mortar)를 이용하여 200 mesh 이상으로 분말화하였다. 총 황(TS: Total Sulfer)함량 분석과 총 질소(TN: Total Nitrogen)함량 분석을 위하여 한국지질자원연구원이 보유하고 있는 Leco사의 CHN-900, SC-132를 이용하였으며, 총 유기탄소 (TOC: Total Organic Carbon)분석 및 열분석을 수행하기 위하여 한국지질자원연구원이 보유하고 있는 프랑스 Vinci 사의 Rock-Eval 6를 이용하였다.
유기물의 기원을 규명하기 위한 연구로서 총 유기탄소에 대한 총 질소의 함량비(TOC/N ratio), 수소지수와 산소지수의 관계, 탄소 동위원소비 및 질소 동위원소비 등을 이용한다. 그러나 한 가지 방법만으로 유기물의 기원을 결정할 경우 해석의 오류를 범할 수 있기 때문에 본 연구에서는 다양한 분석 방법을 통하여 유기물의 기원을 추정 하였다(Stein, 1990).
그 후 60o C로 건조기(oven)에 건조시킨 후 아게이트-몰타르를 이용하여 시료를 분쇄하였다. 전처리가 완료된 시료는 한양대학교 산학협력단의 탄소 및 질소 원소 분석기인 CHN-Analyzer (Euro EA 3000-D, Italy)에 연결된 안정동위원소 질량분석기(Isoprime; GV Instrument, U.K)를 이용하여 분석 하였다. 탄소 (δ13C) 및 질소 (δ15N)의 동위원소 비는 아래와 같은 식에 의해 계산하였다.
카스카디아 대륙 주변부 남부 하이드레이트 릿지에서 실시한 Leg 204 Site 1249C와 1251B퇴적물의 유기지화학 분석을 통하여 유기물의 기원 및 지화학적 특성을 규명하고 다음과 같은 결론을 도출하였다.
퇴적물 시료에 포함된 탄소 안정동위원소(δ13C)와 질소 안정동위원소(δ15N) 분석을 위하여 분석 시무기 탄산염 및 무기 질소를 제거하기 위하여 퇴적물 시료를 비이커에 담고 10% 염산(HCl)을 이용하여 무기 탄산염 및 무기 질소를 24시간 동안 용해 및 제거시킨 후 pH 6~7이 될 때까지 4~5회 정도 3차 증류수를 이용하여 시료를 세척하였다.
대상 데이터
, 1994; Mackay, 1995; Shipboard Scientific Party, 2002). ODP Leg 204는 2002년 7월부터 9월까지 약 2개월간 미국 오레곤 주변 뉴포트(Newport)의 서쪽해역 ~80 km에 위치한 카스카디아 대륙 주변부의 남부 하이드레이트 릿지에서 가스 하이드레이트를 대상으로 시추하였다(Claypool et al., 2006).
본 연구에서는 Leg 204 Site 1249C와 Site 1251B에서 채쥐한 코어 퇴적물을 이용하였다. Site 1249C의 코어는 총 89.
본 연구에서는 Site 1249C와 Site 1251B 지점에서 시추된 코어를 이용하였다. Site 1249C는 남부 가스 하이드레이트 릿지 정상부근에 위치하며 시추된 코어의 총 길이는 89.
선정된 퇴적물 시료는 동결건조기(Freeze Dryer)를 이용하여 24시간 이상 건조시킨 후, 아게이트-몰타르(agate-mortar)를 이용하여 200 mesh 이상으로 분말화하였다. 총 황(TS: Total Sulfer)함량 분석과 총 질소(TN: Total Nitrogen)함량 분석을 위하여 한국지질자원연구원이 보유하고 있는 Leco사의 CHN-900, SC-132를 이용하였으며, 총 유기탄소 (TOC: Total Organic Carbon)분석 및 열분석을 수행하기 위하여 한국지질자원연구원이 보유하고 있는 프랑스 Vinci 사의 Rock-Eval 6를 이용하였다. 퇴적물 시료에 포함된 탄소 안정동위원소(δ13C)와 질소 안정동위원소(δ15N) 분석을 위하여 분석 시무기 탄산염 및 무기 질소를 제거하기 위하여 퇴적물 시료를 비이커에 담고 10% 염산(HCl)을 이용하여 무기 탄산염 및 무기 질소를 24시간 동안 용해 및 제거시킨 후 pH 6~7이 될 때까지 4~5회 정도 3차 증류수를 이용하여 시료를 세척하였다.
탐사결과 뚜렷한 해저 모방 반사면(Bottom Simulating Reflector, BSR)을 확인하였고 남부 하이드레이트릿지에서 총 9개 지점, 45개 시추공을 시추하였다(Torres et al., 1999; Tréhu et al., 1999; Shipboard Scientific Party, 2002; Suess et al., 2002; Lee, 2005).
N 비이다. 표준물질 (standard)로서는 탄소의 경우 PDB (Pee Dee Belemnite)를, 질소의 경우는 공기의 질소 (Atmospheric N2)를 이용하였다. 탄소 및 질소의 재현성 (reproductivity)은 각각 0.
성능/효과
1. ODP Leg 204 Site 1249C와 Site 1251B의 유기지화학적 연구결과, C/S 비를 근거로 하여 해성조류 기원의 유기물이 우세한 것을 확인할 수 있었으며 C/N 비, 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 근거로 판단하여 볼 때 해양기원 유기물이 우세한 동일한 결과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 사이트 내 퇴적물의 퇴적당시 환경이 일반적인 해양 환경이었음을 시사한다.
2. 과거의 Leg 204 연구 결과는 두 사이트 간 유기물의 기원이 동일함에도 불구하고 하이드레이트 릿지 정상부에 위치한 Site 1249C에서는 전 구간에서 가스 하이드레이트의 집적이 높은 반면, 분지 쪽에 가까운 Site 1251B는 가스 하이드레이트가 일부 구간에서만 소량 발견되는 차이가 있었다.
, 2006). Site 1249 퇴적물 시료의 간극가스 성분은 전 구간에서 메탄이 90% 이상으로 우세한 가운데 기타 탄화수소(에탄, 프로판, 이소부탄 등)가 0.5% 미만으로 이루어져 있으며(Lee et al., 2003) 사이트 내 메탄/에탄 비와 에탄가스의 탄소 동위원소 비를 도시화 해 본 결과 천부 퇴적물에서 열기원 가스와 생물기원 가스가 혼합되어 나타나는 것을 확인할 수 있었고 압력코어를 이용하여 분석한 메탄의 탄소 동위원소 비는 열기원 가스가 우세한 것을 확인할 수 있었다. 남부 하이드레이트 릿지 정상부에서 동쪽 분지 지역에 위치하고 있는 Site 1251는 다른 지점에 비하여 심도에 따른 가스 함량의 변화가 비교적 적고 회수된 가스 성분을 살펴보면 메탄이 80% 이상으로 우세한 가운데 에탄은 0.
, 2006). Site 1249C와 Site 1251B내에 퇴적된 유기물의 특성과 기원을 밝히기 위하여 실시한 원소분석, 열분석, 탄소 및 질소 동위원소 분석 등 지화학 분석결과는 두 사이트의 유기물이 해성 조류(algae) 기원으로 동일한 것을 확인할 수 있었다. 그러나 유기물의 기원이 동일함에도 불구하고 하이드레이트 릿지 정상부에 위치한 Site 1249C 에서는 전 구간에서 가스 하이드레이트의 집적이 높고 분지 지역에 가까운 Site 1251B는 가스 하이드레이트가 일부 구간에서만 소량 발견되었다.
분석 시료의 Tmax는 Site 1249C에서 415~420oC(평균 417oC)이고 Site 1251B의 퇴적물 시료에서는 310~427oC(평균 420oC)로 측정되었다. Site 1249C와 Site 1251B의 심도에 따른 Tmax의 뚜렷한 변화 양상은 관찰할 수 없었으며 Site 1251B가 Site 1249C와 비교하여 평균 3oC 높게 측정되었으나 Site 1249C와 Site 1251B 퇴적물 모두 열적으로 미성숙한 것으로 나타났다(Fig. 4).
남부 하이드레이트 릿지 정상부에서 동쪽 분지 지역에 위치하고 있는 Site 1251는 다른 지점에 비하여 심도에 따른 가스 함량의 변화가 비교적 적고 회수된 가스 성분을 살펴보면 메탄이 80% 이상으로 우세한 가운데 에탄은 0.1% 미만으로 매우 소량 나타났으며 메탄/에탄 비와 에탄가스의 탄소 동위원소 비를 도시화 해 본 결과 초기 속성작용에 의한 생물기원 가스가 우세한 것을 확인할 수 있었으며 압력코어를 이용하여 분석한 메탄의 탄소동위원소 비 역시 생물기원 가스가 우세한 것을 확인 할 수 있었다(Fig. 8; Lee et al., 2003; Tréhu et al., 2003; Milkove et al., 2004; Claypool et al., 2006).
6c). 따라서 Rock-Eval 열분석 결과 카스카디아 대륙 주변부 하이드레이트릿지 지역에 퇴적된 두 코어 퇴적물은 육성 식물기원 유기물이 우세하며 이러한 결과는 앞서 분석한 C/N비, 탄소동위원소 비, 질소동위원소 비의 결과와 반대의 결과를 나타낸다. 이러한 상반된 결과는 동해 울릉분지와 이베리아 심해평원 및 대서양, 지중해 등에서 실시한 연구에서도 보고된 바 있는데, 해성 조류들이 퇴적 당시 해저면으로 침강하여 속성작용이나 산화작용을 받으면서 상대적으로 수소지수는 감소하고 산소지수는 증가하여 결과적으로 Type III의 특징을 갖는 것으로 사료된다(Meyers et al.
이러한 차이는 Site 1249C 하부에 가스 하이드레이트 생성에 필요한 습성 가스를 함유한 열기원 가스가 천부 퇴적물로 이동할 수 있는 Horizon A 또는 BSR2와 같은 이동 통로가 있음을 시사한다. 또한 프로판이나 이소부탄과 같은 무거운 습성가스가 해저면 가까운 곳에 분포하는 것은 해저면 근처까지 심부에서 생성된 열기원 가스가 공급된다는 것을 의미한다, 반면, Site 1251B 지점에서 는 Site 1249C에 존재하는 Horizon A 또는 BSR2와 같은 이동 통로가 제한적이므로 심부의 열기원 가스가 해저면까지 이동할 수 없고, 그에 따라 천부 퇴적물까지 가스의 공급이 이루어지지 않아 열기원 가스보다는 현장에서 퇴적된 퇴적물의 속성작용에 의한 생물기원 가스가 우세하여 가스 하이드레이트 생성에 필요한 가스가 제한적이었다.
, 1995; Hunt, 1996). 분석 시료의 Tmax는 Site 1249C에서 415~420oC(평균 417oC)이고 Site 1251B의 퇴적물 시료에서는 310~427oC(평균 420oC)로 측정되었다. Site 1249C와 Site 1251B의 심도에 따른 Tmax의 뚜렷한 변화 양상은 관찰할 수 없었으며 Site 1251B가 Site 1249C와 비교하여 평균 3oC 높게 측정되었으나 Site 1249C와 Site 1251B 퇴적물 모두 열적으로 미성숙한 것으로 나타났다(Fig.
8이고, 이를 기준으로 산소가 풍부한 환경(oxic condition)과 산소가 결핍된 환경(anoxic condition)으로 구분한다(Goldharber and Kaplan, 1974; Leventhal, 1983; Berner, 1984). 분석결과 Site 1249C와 Site 1251B의 C/S비는 일반적인 해양환경에서 퇴적된 해양퇴적물임을 확인할 수 있었다. 이것은 유기물 퇴적당시 환경이 일반적인 해양환경이었음을 시사하며 이러한 결과는 연구지역의 퇴적물이 해성 조류 기원이 우세하다는 TOC/N비의 결과와 일치한다(Fig.
분석결과 Site 1249C의 퇴적물 시료의 탄소 안정동위원소(δ13Corg) 비와 질소 안정동위원소(δ15Norg) 비는 각각 22.46~-21.41‰(평균 21.86‰)과 1.84~4.45‰(평균 3.32‰)로 측정되었으며 Site 1251B의 퇴적물 시료의 탄소 안정동위원소 비와 질소 안정동위원소 비는 각각 21.83~-20.70‰(평균 21.32‰)과 3.35~7.38‰(평균 4.80‰)로 측정되었다(Fig. 5).
분석결과 남부 하이드레이트 릿지 정상부에서 시추한 Site 1249C의 퇴적물에 포함된 총 유기탄소의 함량은 0.95%~1.73%(평균 1.28%)로 측정되었고, 심도에 따른 총 유기탄소의 변화량은 Unit I-II 구간에 해당하는 59.30 mbsf는 하부 Unit III보다 총 유기탄소의 양이 높은 것으로 확인되었다. 분지 지역에 가까운 Site 1251B에 포함된 총 유기탄소의 함량은 0.
분석결과 퇴적물 시료에 포함된 총 황 함량은 Site 1249C의 경우 0.16~0.63%(평균 0.37%)이고, Site 1251B는 0.16~0.94%(평균 0.48%)로 측정되었다. 퇴적물의 총 황 함량에 대한 수직적인 변화 양상은 퇴적물 내에 총 유기탄소 함량의 변화 양상과 유사한 것을 확인 할 수 있었다.
분석된 퇴적물 시료의 질소동위원소 비는 Site 1249C는 평균 3.32‰이고 Site 1251B는 평균 4.80‰로 두 사이트 모두 해성 조류기원이 우세하다.
유기물의 탄소 동위원소비가 0‰인 해수에서 용존된 중탄산염으로부터 기인한 해양성 조류에 의해 생성되는 해성기원 유기물의 탄소 안정 동위원소비는 −23~−16‰(평균 −19‰)이다(Deines, 1980; Jasper and Gagosian 1989; Meyers, 1994). 분석된 퇴적물 시료의 총 유기탄소에 대한 질소의 함량비와 탄소동위원소 비를 도시하면 Site 1249C와 Site 1251B의 퇴적물 시료 내에 유기물들은 해성 조류 기원이 우세하다는 것을 지시한다(Fig. 7).
또한 간극수 분석, 공기층 가스 분석, 코어 간극 가스 분석, 압력코어 분석 등의 지화학 분석을 통하여 가스 하이드레이트 생성에 필요한 메탄가스의 농도를 측정할 수 있었는데 특히, 압력 코어는 1979년 Hunt에 의해 제안되어 Site 533에서 최초로 사용 되었으며 Leg 204에서 더욱 개선되어 메탄 측정기를 장착하여 코어 회수 이후 배출되는 가스의 압력을 매 5초간 자동으로 측정할 수 있게 되었다. 이러한 지화학 분석 방법을 통하여 Leg 204 정상 부근과 측면 부근에서는 가스 하이드레이트 생성에 필요한 가스의 이동이 활발하고 분지 지역은 가스의 이동이 매우 미약한 것을 확인 할 수 있었으며 가스 하이드레이트 안정영역으로 가스와 유체가 이동하는 기작을 파악 할 수 있었다. 또한 코어 퇴적물의 생층서 연구, 퇴적학적 기재, 퇴적물의 물성 측정, 압력 코어 시추 등을 통하여 퇴적물의 물리적, 퇴적학적인 특성을 시험하는데 성공적으로 활용하였다 (Tréhu et al.
이러한 결과는 Site 1249C는 심부에 존재하는 가스 하이드레이트 생성에 필요한 습성 가스를 함유한 열기원 가스가 천부 퇴적물로 이동할 수 있는 이동 통로(Horizon A 또는 BSR2)가 있음을 시사한다. 이를 뒷받침 하는 근거로 프로판이나 이소부탄과 같은 무거운 습성가스가 해저면 가까운 곳에 분포하는 것과 메탄/에탄 비 및 에탄가스의 탄소동위원소 비를 도시화 해 본 결과를 통하여 해저면 근처까지 열기원 가스가 공급된다는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 가스 하이드레이트 집적이 미비한 동쪽 분지 지역인 Site 1251B는 심부의 열기원 가스가 이동할 수 있는 이동통로가 제한적이므로 가스 공급이 원활하게 이루어지지 않는다.
퇴적물의 총 황 함량에 대한 수직적인 변화 양상은 퇴적물 내에 총 유기탄소 함량의 변화 양상과 유사한 것을 확인 할 수 있었다. 총 질소 함량 분석결과 Site 1249C는 0.13~0.63%(평균 0.17%)이고 Site 1251B는 0.14~0.21%(평균 0.17%)로 측정되었다. Site 1249C와 Site 1251B의 심도에 따른 총 질소 함량의 변화 양상은 관찰할 수 없었으며, 두 Site의 총 질소 함량은 유사하게 나타났다(Fig.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가스 하이드레이트가 주로 매장된 곳은?
, 1996). 가스 하이드레이트는 심해저와 영구동토(Permafrost) 지역에 광범위하게 분포하고 있으며 가스 하이드레이트가 해리되면서 전 지구적인 기후 변화 및 해저면 불안정 요인으로 작용하는 것으로 알려지면서 관련 연구가 다양하게 진행되고 있다(Shipley and Didyk, 1982; Paull et al., 1996; Katz et al.
가스 하이드레이트란 무엇인가?
가스 하이드레이트(natural gas hydrate)는 저온, 고압 조건 하에서 천연가스가 수소결합을 하는 물분자의 격자 안에서 포획되어 형성된 얼음과 비슷한 형태를 보이는 고체상 화합물(solid compound)이다(Paull et al., 1996).
열분석 결과 해석은 다양한 지화학적 결과를 종합해서 고려해야 하는 이유는 무엇인가?
분석결과 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물은 해양기원 유기물이 우세하며 이러한 결과는 퇴적물의 퇴적당시 환경이 일반적인 해양 환경이었음을 시사한다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 다른 분석결과와 반대의 결과를 나타내는데 이러한 결과는 열적으로 미성숙한 유기물이 열분석 과정에서 유기물의 특성이 제대로 반영되지 못하기 때문이다. 따라서 열분석 결과 해석은 다양한 지화학적 결과를 종합하여 해석할 필요가 있다.
참고문헌 (61)
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