남해대륙붕 가막만의 현생퇴적층 음향특성과 분포양상을 조사하기 위해 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물을 분석하였다. 표층퇴적물의 입도는 주로 $6.3{\sim}9.7{\Phi}$의 분포를 보인다. 퇴적물은 니질과 실트로 구성되어 있으며, 내만으로 갈수록 입도가 감소한다. 고해상도 탄성파 자료에서 나타나는 가막만의 층서는 하부 경계면인 음향기반암 위로 2개의 퇴적층서(GB I과 II)로 구성되며 이들 층서는 중간 반사 경계면(최대해침면)에 의해 구분된다. 매우 불규칙한 형태를 보이는 음향기반암은 일반적으로 해수면 아래 약 20 m에서부터 최대 40 m 깊이에서 나타나며, 남쪽으로 갈수록 깊어진다. 하부층인 GB I은 수로를 피복하는 형태로 발달하고 있으며 무층리 반사 특징을 보인다. 이는 후기 해침동안 퇴적된 해침퇴적계열(TST)로, 조간대환경 퇴적층으로 해석할 수 있다. 최대해침면은 평균 해수면 아래 약 15 m에서부터 28 m 깊이에서 나타나며, 탄성파 단면상에서 편평하고 연속적인 반사면으로 나타난다. 최대해침면 위에 놓여있는 GB II는 투명 혹은 반투명한 음향특성, 그리고 평행한 반사 층리로 구성되며, 해수면이 현재의 위치에 도달했던 지난 6,000년 이후에 퇴적된 고해수면 퇴적계열(HST)로 해석된다. 특히, GB II 퇴적층은 고해수면 반사 경계면에 의해 2개의 층(GB II-a and II-b)으로 세분화되며 이는 바람, 해수 유동량, 그리고 조류에 의해 구분된 것으로 생각된다.
남해대륙붕 가막만의 현생퇴적층 음향특성과 분포양상을 조사하기 위해 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물을 분석하였다. 표층퇴적물의 입도는 주로 $6.3{\sim}9.7{\Phi}$의 분포를 보인다. 퇴적물은 니질과 실트로 구성되어 있으며, 내만으로 갈수록 입도가 감소한다. 고해상도 탄성파 자료에서 나타나는 가막만의 층서는 하부 경계면인 음향기반암 위로 2개의 퇴적층서(GB I과 II)로 구성되며 이들 층서는 중간 반사 경계면(최대해침면)에 의해 구분된다. 매우 불규칙한 형태를 보이는 음향기반암은 일반적으로 해수면 아래 약 20 m에서부터 최대 40 m 깊이에서 나타나며, 남쪽으로 갈수록 깊어진다. 하부층인 GB I은 수로를 피복하는 형태로 발달하고 있으며 무층리 반사 특징을 보인다. 이는 후기 해침동안 퇴적된 해침퇴적계열(TST)로, 조간대환경 퇴적층으로 해석할 수 있다. 최대해침면은 평균 해수면 아래 약 15 m에서부터 28 m 깊이에서 나타나며, 탄성파 단면상에서 편평하고 연속적인 반사면으로 나타난다. 최대해침면 위에 놓여있는 GB II는 투명 혹은 반투명한 음향특성, 그리고 평행한 반사 층리로 구성되며, 해수면이 현재의 위치에 도달했던 지난 6,000년 이후에 퇴적된 고해수면 퇴적계열(HST)로 해석된다. 특히, GB II 퇴적층은 고해수면 반사 경계면에 의해 2개의 층(GB II-a and II-b)으로 세분화되며 이는 바람, 해수 유동량, 그리고 조류에 의해 구분된 것으로 생각된다.
High-resolution seismic profiles coupled with sediment sampling were analyzed to investigate the acoustic characters and distribution patterns of the late Holocene sediments in Gamak Bay of the South Sea, Korea. The mean grain size of surficial sediment lies around $6.3{\sim}9.7{\Phi}$. S...
High-resolution seismic profiles coupled with sediment sampling were analyzed to investigate the acoustic characters and distribution patterns of the late Holocene sediments in Gamak Bay of the South Sea, Korea. The mean grain size of surficial sediment lies around $6.3{\sim}9.7{\Phi}$. Sediments in the bay consist of silt and clay with progressive decrease toward the inner bay. The seismic sedimentary sequence overlying the acoustic basement can be divided into two sedimentary units (GB I and II) by a prominent mid-reflector (Maximum Flooding Surface; MFS). The acoustic basement occurs at the depth between 20 m and 40 m below the sea-level and deepens gradually southward. The GB I, mostly occupying the channel-fill, is characterized by reflection-free seismic facies. It can be formed as late Transgressive System Tract (TST), interpreted tidal environment deposits. MFS appears at the depth of about 15~28 m below the sea-level and is well defined by even and continuous reflectors on the seismic profile. The GB II overlying MFS is composed of acoustically transparent to semitransparent and parallel internal reflectors. GB II is interpreted as the Highstand System Tract (HST) probably deposited during the last 6,000 yrs when the sea level was close to the present level. Especially, it is though that the GB II was subdivided into two layers (GB II-a and II-b) by a HST-reflector and this was classified by wind, sea water flux, and tidal current.
High-resolution seismic profiles coupled with sediment sampling were analyzed to investigate the acoustic characters and distribution patterns of the late Holocene sediments in Gamak Bay of the South Sea, Korea. The mean grain size of surficial sediment lies around $6.3{\sim}9.7{\Phi}$. Sediments in the bay consist of silt and clay with progressive decrease toward the inner bay. The seismic sedimentary sequence overlying the acoustic basement can be divided into two sedimentary units (GB I and II) by a prominent mid-reflector (Maximum Flooding Surface; MFS). The acoustic basement occurs at the depth between 20 m and 40 m below the sea-level and deepens gradually southward. The GB I, mostly occupying the channel-fill, is characterized by reflection-free seismic facies. It can be formed as late Transgressive System Tract (TST), interpreted tidal environment deposits. MFS appears at the depth of about 15~28 m below the sea-level and is well defined by even and continuous reflectors on the seismic profile. The GB II overlying MFS is composed of acoustically transparent to semitransparent and parallel internal reflectors. GB II is interpreted as the Highstand System Tract (HST) probably deposited during the last 6,000 yrs when the sea level was close to the present level. Especially, it is though that the GB II was subdivided into two layers (GB II-a and II-b) by a HST-reflector and this was classified by wind, sea water flux, and tidal current.
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문제 정의
따라서 본 연구는 가막만에서 획득한 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물 시료를 이용하여 연구지역의 제4기 후기 퇴적체 층서 구분 및 각 층서의 발달 특성을 기술하고, 반 폐쇄 지형 특성을 가진 가막만의 해저지층 구조와 퇴적층서 모델을 제시하는데 그 목적이 있다. 더 나아가 퇴적물 이동과 퇴적에 영향을 미치는 조류 흐름에 따른 가막만의 현생퇴적층 변화를 설명하고자 한다.
따라서 본 연구는 가막만에서 획득한 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물 시료를 이용하여 연구지역의 제4기 후기 퇴적체 층서 구분 및 각 층서의 발달 특성을 기술하고, 반 폐쇄 지형 특성을 가진 가막만의 해저지층 구조와 퇴적층서 모델을 제시하는데 그 목적이 있다. 더 나아가 퇴적물 이동과 퇴적에 영향을 미치는 조류 흐름에 따른 가막만의 현생퇴적층 변화를 설명하고자 한다.
제안 방법
4Φ 이상의 조립질 입자들은 건조시킨 후 요동기로 체질하여 입도별로 무게 백분율을 구하였고, 4Φ 이하의 세립질 시료는 자동입도분석기 (Micromeritics, Sedigraph 5100D)로 분석하였다.
고해수면 반사 경계면(HST-reflector): 반 폐쇄성 만에서 퇴적물 이동과 퇴적에 영향을 미치는 조류흐름을 가막만의 퇴적층 발달과정과 관련하여 설명하기 위해 GB II층을 탄성파 자료상에서 보이는 음향특성에 의해 2개의 세부 퇴적층서단위로 나누어 분석 하였다(Figs. 5A, 5B). GB II-a와 GB II-b의 경계면은 편평한 반사 특징을 가지며, 중간 반사 경계면에 평행하게 나타난다.
본 연구를 위해 한국해양연구원 탐사선인 장목호에 장착된 2~7 kHz 주파수 대역의 Chirp Acoustic Profiler II(Benthos)를 이용하여 고해상도 탄성파 탐사를 실시하였다. 또한 가막만의 정확한 수심및 해저지형을 파악하기 위해 음향측심기(Echo Sounder)도 함께 실시하였다. 탄성파 단면자료는 동-서와 남-북방향의 격자형태로 탐사측선을 설정하여, 총 150 km의 측선자료를 획득하였다(Fig.
또한, 탄성파자료와 함께 퇴적물의 입도 분포특성을 파악하기 위해 그랩 샘플러(grab sampler)와 피스톤 코어를 이용하여 각각 13개, 4개의 정점에서 퇴적물을 채취하였다(Fig. 2). 퇴적물의 정점은 비교적 만의 특성을 대표하는 북서 내만역, 중앙부 그리고 남쪽 만 입구 부근에 위치하고 있으며, 피스톤 코어의 획득 길이는 245~270 cm이다.
본 연구를 위해 한국해양연구원 탐사선인 장목호에 장착된 2~7 kHz 주파수 대역의 Chirp Acoustic Profiler II(Benthos)를 이용하여 고해상도 탄성파 탐사를 실시하였다. 또한 가막만의 정확한 수심및 해저지형을 파악하기 위해 음향측심기(Echo Sounder)도 함께 실시하였다.
현장조사 시 자료의 정확한 위치를 구하기 위해서 조사선박의 선위는 Differential Global Positioning System (DGPS; KONGSBERG SEATEX AS)을 사용하였다. 자료 획득후 KINGDOM Suite program(Seismic Micro-Technology Inc.)을 이용하여 후처리 작업을 실시하였다. KINGDOM은 탄성파 자료처리 프로그램으로, 층서 분류 및 구조 해석 등에 사용되며 고해상도 탄성파 탐사자료의 정확한 해석을 돕는다.
KINGDOM은 탄성파 자료처리 프로그램으로, 층서 분류 및 구조 해석 등에 사용되며 고해상도 탄성파 탐사자료의 정확한 해석을 돕는다. 탄성파 자료를 이용한 음향기반암 위의 퇴적층의 두께는음파전달속도 1,500 m/sec로 계산하였다.
대상 데이터
, 2012). 대조차는 3 m이며, 조류는 낙조류가 창조류보다 다소 우세하고 반일주조가 탁월한 왕복류의 조류형태를 나타낸다(MOF, 2001). 동측 여수반도와 돌산도 사이의 좁은 수로로 여수해만과 연결되고, 남쪽 입구에는 섬들 사이의 협수로를 통해 남해와 서측의 여자만이 연결된다.
연구지역인 가막만은 한반도 남해안 중앙부에 위치하며, 주변 해역은 크고 작은 반도와 섬으로 형성된 내만이 잘 발달한 곳으로서 서측으로 여자만, 북측으로 광양만 그리고 동측으로 여수해만 등이 분포하고 있다(Fig. 1A). 가막만은 서측의 고돌산반도와 동측의 돌산도, 남측으로는 개도 등 여러 섬들로 둘러싸인 반 폐쇄성 내만으로, 외양과의 연결성이 매우 제한된 고립지역이다(Fig.
또한 가막만의 정확한 수심및 해저지형을 파악하기 위해 음향측심기(Echo Sounder)도 함께 실시하였다. 탄성파 단면자료는 동-서와 남-북방향의 격자형태로 탐사측선을 설정하여, 총 150 km의 측선자료를 획득하였다(Fig. 1B). Chirp Acoustic Profiler는 적은 에너지로 투과심도를 깊게 할 수 있으며 또한 수신신호 자료처리 과정을 통한 신호 대 잡음비의 향상으로 정밀한 퇴적층 구별이 가능하여(Schock et al.
2). 퇴적물의 정점은 비교적 만의 특성을 대표하는 북서 내만역, 중앙부 그리고 남쪽 만 입구 부근에 위치하고 있으며, 피스톤 코어의 획득 길이는 245~270 cm이다. 획득한 퇴적시료는 유기물과 탄산염을 제거한 후 습식체질하여 4Φ 이하 및 이상으로 분리하였다.
이론/모형
, 1992) 가막만과 같이 현생퇴적층이 분포하는 해역의 정밀층서 연구에 적합하다. 현장조사 시 자료의 정확한 위치를 구하기 위해서 조사선박의 선위는 Differential Global Positioning System (DGPS; KONGSBERG SEATEX AS)을 사용하였다. 자료 획득후 KINGDOM Suite program(Seismic Micro-Technology Inc.
성능/효과
3), 이는 남쪽 만 입구에서 유입되는 조류에 의해 내만으로 갈수록 입자크기가 세립해진다는 기존 연구와 유사한 결과를 보인다(Kang and Chough, 1982). 또한 GM01 코어에서는 수직적인 입도변화가 적은 반면에, 만 중앙부에 위치한 GM03 코어는 수직적인 입도변화가 큰 것을 확인할 수 있다. No(2003)의 가막만 주상퇴적물 입도분석 결과에서도 만 중앙부에서 실트함량이 높게 나타나고 수직적으로 입자크기와 조직이 큰 변화를 보여준다.
수괴 경계는 계절에 따라 차이가 있지만, 만 중앙부 부근과 북동쪽 대경도 남부해역을 중심으로 형성된다. 이러한 결과를 조합해볼 때, 북쪽에서 남쪽으로 퇴적물이 유입되어 하향걸침하는 층이 나타나는 것이 아니라, 남쪽 만 입구 부근에서의 강한 조류와 섬들 사이의 좁은 수로로 인해 퇴적물이 침식되고 재부유, 재퇴적되어 투명한 내부 반사특징이 나타나는 것으로 보인다(Fig. 5C). 따라서, 가막만의 최상부 퇴적단위인 GB II는 얕은 수심인 만 중앙부에서의 바람, 해수 유동량과 조류에 지속적으로 영향을 받으면서 형성 된 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가막만의 지리적 특징은?
연구지역인 가막만은 한반도 남해안 중앙부에 위치하며, 주변 해역은 크고 작은 반도와 섬으로 형성된 내만이 잘 발달한 곳으로서 서측으로 여자만, 북측으로 광양만 그리고 동측으로 여수해만 등이 분포하고 있다(Fig. 1A).
가막만 형태는?
1B). 만의 형태는 동서방향 9 km, 남북방향 15 km의 타원형 모양으로써, 만의 표면적이 112 km2, 해수용적 7.1×108m3으로 알려져있다(Kim et al., 2012).
음향기반암이란?
음향기반암(Acoustic Basement): 가막만 지역에 나타나는 음향 기반암은 상부 퇴적층과 하부의 결정질 암석 사이를 구분하는 경계선이다. 탄성파 기록상에 나타나는 음향기반암의 양상은 매우 불규칙하며 기복이 심한 형태를 보이는데(Figs.
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