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문제 정의
- , 2018). 본 연구에서는 420 MV와 맥켄지곡(Mackenzie Trough)에서 획득한 코어 퇴적물에 대하여, 퇴적물의 입도 및 점토광물 함량을 분석하여 420 MV와 주변 해역 퇴적물들의 특성 차이를 규명하고자 한다.
제안 방법
- 2). 각 광물의 (001) 피크 강도차를 보정하기 위하여 계산된 면적에 가중치를 곱하였다(Biscaye, 1965). 녹니석과 카올리나이트의 상대적인 함량은 녹니석 (004) 피크와 카올리나이트 (002) 피크 면적 비를 이용하여 계산하였다.
- 각 시료들은 점토광물의 분석을 위해 2 µm 이하의 입자를 가진 점토부분을 분리하여 정방위 시편으로 제작하였다.
- 그리고 약 63 µm체(230 mesh)를 이용하여 조립질 퇴적물을 분리하여 건조 후 무게를 측정하였으며, 남은 세립질 퇴적물들은 2 %의 확산제로 포화시켜 부산대학교 지질환경과학과에서 보유하고 있는 Micromeritics SedigraphIII를 이용하여 분석하였다.
- 각 광물의 (001) 피크 강도차를 보정하기 위하여 계산된 면적에 가중치를 곱하였다(Biscaye, 1965). 녹니석과 카올리나이트의 상대적인 함량은 녹니석 (004) 피크와 카올리나이트 (002) 피크 면적 비를 이용하여 계산하였다. 각 피크의 면적들은 Eva 3.
- 0 프로그램을 이용하여 계산되었다. 녹니석과 카올리나이트의 함량은 공기 중 건조 시료의 X선 회절 분석 결과에서 카올리나이트 (002) 피크와 녹니석 (004) 피크의 회적 강도 비를 이용하여 결정하였다(Fig. 2).
- 1). 맥켄지곡 퇴적물의 기원지를 알아보기 위하여 보퍼트해로 유입되는 강퇴적물들의 점토광물 특성을 비교해보았다. 일라이트는 캐나다의 맥켄지강에서 64 %에서 66 %의 함량을 가진다.
- 쿠파룩, 사가바너크툭, 맥켄지강 등의 부근에서는 함량이 10 % 이하로 소량 존재한다(Table 3). 보퍼트해로 유입되는 강(콜빌강, 쿠파룩강, 사가바너크툭강, 캐닝강, 맥켄지강)과 맥켄지곡의 일라이트, 카올리나이트, 스멕타이트 함량을 비교하기 위해 삼각도표에 도시하였다(Fig. 4). 맥켄지곡의 평균 일라이트 함량은 61 %, 스멕타이트 함량은 평균 4 %로 사가바너크툭강과 맥켄지강의 점토광물함량에 가깝게 도시된다(Fig.
- 분석조건은 40 kV/40 mA, 3-30 ° 2-theta 구간에서 주사 간격 0.02 °, 주사 시간 2초로 설정하여 스텐-스캔 방식으로 회절 값을 기록하였으며, 슬릿은 1.0-0.6-1.0 °를 이용하였다.
- 2). 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 등 네 가지 주요 점토광물의 상대적인 함량은 에틸렌글리콜로 포화시킨 시료에서 각 광물의 특징적인 (001) 피크의 면적 비를 이용하여 계산하였다(Fig. 2). 각 광물의 (001) 피크 강도차를 보정하기 위하여 계산된 면적에 가중치를 곱하였다(Biscaye, 1965).
- 입도 분석 결과는 기기분석을 통해 실트 및 점토의 함량을 ∅ 단위로 측정하였으며, 실트, 점토의 무게에 조립질 퇴적물의 무게를 합하여 전체 시료의 입도를 계산하였다.
- 점토광물 반정량 분석은 공기 중 건조 시료(air-dried)와 에틸렌글리콜로 포화시킨 시료(ethylene glycolated)에 대하여 X선 회절분석을 실시하여 그 결과를 비교해 결정하였다(Fig. 2). 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 등 네 가지 주요 점토광물의 상대적인 함량은 에틸렌글리콜로 포화시킨 시료에서 각 광물의 특징적인 (001) 피크의 면적 비를 이용하여 계산하였다(Fig.
대상 데이터
- 92개의 부시료를 이용하여 입도분석을 실시하였다. 유기물 처리를 위해 시료 약 10 g과 6 % H2O2 100 mL를 넣은 후, 초음파 세척기로 5분간 처리하고 상온에서 약 3일간 유기물을 제거하였다.
- X선 회절분석은 경상대학교 지질과학과에서 보유하고 있는 Siemens D5005 / Brucker 고분해능 X선 회절분석기를 이용하였으며, 흑연 단색화된 파장(CuKα = 1.5406 Å)을 사용하였다.
- 본 연구에 사용한 시료는 2017년 8월 26일부터 9월 16일까지 극지연구소 쇄빙선 아라온호를 이용해 Arctic Expedition ARA08C 탐사에서 채취된 것으로 총 8개의 박스코어(box core; BC)로부터 187개의 부시료를 채취하였다. 코어 퇴적물은 보퍼트해 맥켄지 대륙붕 내의 맥켄지곡에 속하는 3개 코어(ST02, ST03, ST04), 420 MV 내의 4개 코어(ST15, ST16, ST17, ST18) 그리고 420 MV 근처의 비교 코어(ST21)로 구분된다.
- 420 MV의 코어들은 ST15가 420MV의 중심에 가깝고 ST18이 420 MV의 중심에서 가장 멀다. 비교 코어 ST21은 420 MV와의 비교를 위해 인근의 동일한 수심에서 채취되었다(Fig. 1).
- 점토광물분석은 박스코어를 1 cm 간격으로 채취한 187개 부시료 중 97개의 부시료를 이용하였다. 각 시료들은 점토광물의 분석을 위해 2 µm 이하의 입자를 가진 점토부분을 분리하여 정방위 시편으로 제작하였다.
- 본 연구에 사용한 시료는 2017년 8월 26일부터 9월 16일까지 극지연구소 쇄빙선 아라온호를 이용해 Arctic Expedition ARA08C 탐사에서 채취된 것으로 총 8개의 박스코어(box core; BC)로부터 187개의 부시료를 채취하였다. 코어 퇴적물은 보퍼트해 맥켄지 대륙붕 내의 맥켄지곡에 속하는 3개 코어(ST02, ST03, ST04), 420 MV 내의 4개 코어(ST15, ST16, ST17, ST18) 그리고 420 MV 근처의 비교 코어(ST21)로 구분된다. 맥켄지곡 코어들은 ST02, ST03, ST04 순으로 맥켄지강으로부터 멀어진다(Fig.
성능/효과
- 1) 맥켄지곡의 퇴적물의 점토광물 함량은 보퍼트해의 다른 강들보다 맥켄지강의 점토광물 함량에 가깝고, 맥켄지강에서 멀어지며 수심이 깊어질수록 세립화하는 연안 퇴적물의 특징을 보인다. 맥켄지곡의 퇴적물의 기원지는 맥켄지강으로 구분된다.
- 2) 420 MV는 맥켄지곡과 비교 코어의 퇴적물보다 일라이트 함량이 낮고 스멕타이트 함량이 높다. 조립질 퇴적물의 함량이 높고 깊이별 입도가 일정한 특징을 갖는다.
- 420 MV의 조립질 퇴적물은 2.8 %에서 9.0 %로 평균 4.5 %, 실트는 26.2 %에서 31.8 %로 평균 29.6 %, 점토는 61.3 %에서 70.9 %로 평균 65.8 %이며, 중심과 주변부의 입도 차이는 거의 없다(Table 2, Fig. 3A). 비교 코어는 조립질 퇴적물은 0.
- 조립질 퇴적물의 함량이 높고 깊이별 입도가 일정한 특징을 갖는다. 420 MV의 퇴적물은 MV의 분출에 의해 퇴적되었으며, MV의 분출이 점토광물 함량과 입도에 영향을 준 것으로 판단된다.
- , 2017). 따라서 비교 코어는 맥켄지강의 영향을 받았으며, 420 MV 주변 지역까지 맥켄지강의 영향을 받는 것으로 판단된다.
- 비교 코어는 점토광물 함량이 일라이트, 녹니석, 카올리나이트 스멕타이트 순으로 차이가 있다(Table 1). 또한, 420 MV는 스멕타이트 함량이 5%에서 10 %로 비교 코어의 2 %에서 5 %와 대조적으로 높으며, 조립질 퇴적물이 3 %로 비교 코어보다 높다(Table 1). 조립질 퇴적물, 실트, 점토의 함량은 표층부터 50 cm까지 거의 일정한 경향을 보이지만, 맥켄지곡의 퇴적물은 깊이에 따라 입도가 변한다(Fig.
- 3A). 비교 코어는 조립질 퇴적물은 0.1 %에서 0.6 %로 평균 0.3 %, 실트는 16.9 %에서 20.6 %로 평균 18.7 %, 점토는 79.2 %에서 83.0 %로 평균 81.0 %이다(Table 2).
- 비교 코어 퇴적물의 점토광물 함량은 맥켄지곡과 같이 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트의 순서로 감소한다. 일라이트는 53.0 %에서 62.3 %로 평균 56.7 %, 녹니석은 16.8 %에서 24.0 %로 평균 20.8 %, 카올리나이트는 18.0 %에서 20.7 %로 평균 18.9 %이며 스멕타이트는 2.2 %에서 5.4 %로 평균 3.6 %이다(Table 1).
- 퇴적물 코어의 입도 분석 결과, 맥켄지곡 퇴적물의 조립질 퇴적물은 0.0 %에서 6.0 %로 평균 1.1 %, 실트는 12.0 %에서 30.4 %로 평균 20.2 %, 점토는 67.9 %에서 87.6 %로 평균 78.7 %이다. 맥켄지강과 가장 가까운 ST02의 조립질 퇴적물은 평균 1.
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