해상지자기자료 및 해저정밀지형자료를 이용한 북피지분지 내 해령 및 해저 열수광상에 대한 연구

Abstract

본 연구는 한국해양과학기술원의 연구선 온누리호를 이용하여 해저열수광상 부존가능성 지역을 추정하고자 북피지분지 내 중앙해령에 해당하는 KF-1, KF-2, KF-3 세 지역에 대해 해저지형조사 및 지자기조사를 함께 실시하였다. 연구지역인 북피지 분지는 남서태평양 지역에 있는 여러 후열도분지 중 하나로서 12 Ma 전 후열도 생성이 시작되어 몇 개의 해령을 따라 확장이 이루어지고 있는 활동성 분지이다. KF-1 지역은 북서-남동 방향으로 두 개의 지구(graben)가 있으며 두 지구 사이에 좁은 지루(horst)가 나타난다. KF-1의 자기이상분포는 구역 남부와 북동부에서 저이상대가 분포하며 구역 북부에서는 고자기이상대가 위치한다. KF-1의 자극화 변환된 자기이상에서는 확장축의 끊김 현상이 뚜렷이 나타난다. KF-2 지역은 삼중합점 지점으로 세 개의 해령이 합쳐지면서 지형이 솟아오르는 형태가 관찰되며 삼중합점에서 N-S segment로 연결되는 확장축에 뚜렷한 열곡(rift valley)이 존재한다. KF-2의 자기이상분포는 고자기이상대가 삼중합점을 중심으로 T자 형태로 분포하며 고이상대 위치가 N-S segment와 North Fiji Fracture Zone 위치에 존재한다. KF-3 지역은 전형적인 돔(dome) 구조가 나타나며 확장축 주변에 소규모의 해산들이 산재하고 있다. KF-3 지역의 자기이상분포는 구역 남부부터 중앙까지 고자기이상대가 형성되어 있으며 구역 북부는 저자기이상대가 넓게 분포한다. 세 지역 모두 확장축 지역에서 고자기이상대가 나타나고 있다. 각 지역의 자극화변환된 자기이상분포는 기존에 발간된 지질구조도와 비교하면 지구조선들의 위치와 유사성이 나타난다. 지자기자료의 역산결과를 살펴보면 세 지역 공통적으로 확장축 지역에 중앙고자화이상(Central Anomaly Magnetization High)이 나타나며 이와 더불어 열수광체 부존가능성이 높은 저자화이상대는 확장축 사면에 위치하는 것으로 확인되었다. KF-2 지역의 A-A’ 측선의 2차원 순차자력모델링을 실시한 결과 RMS는 4.212 nT를 보였으며 확장축과 열수광상의 2차원 구조모델이 잘 맞는 것으로 판단된다.

We performed the sea-surface magnetic and bathymetry data using R/V Onnuri in the North Fiji Basin (KF-1, KF-2 and KF-3 areas) in order to investigate the submarine hydrothermal deposits. The North Fiji Basin is belong to one of back-arc basins and the active basin that has generated back-arc movement through several spreading ridges from 12 Ma. The bathymetry of KF-1 shows narrow horst between two NW-SE trending grabens. The magnetic anomaly of KF-1 exhibit high values in the northern part and low values in the southern and northeastern parts of the survey area. The RTP (Reduction to the Pole) anomaly of KF-1 displays the detachment of central spreading axis consistently. The bathymetry of KF-2 represents high topography due to the triple junction and the rift valley connecting to N-S segment from the triple junction. The magnetic anomaly of KF-2 has high values in N-S segment and North Fiji Fracture Zone, shown as T-shape anomalies over the triple junction. The bathymetry of KF-3 presents a dome structure and several seamounts scattered around the spreading axis. The magnetic anomaly of KF-3 shows high values from south to center and low values in the northern part of the area. KF-1, KF-2, and KF-3 consistently display high magnetic anomalies at spreading axes. The RTP results of the study areas are similar to the result of the previous studies for the structure of the North Fiji Basin. As for magnetic data inversion, the spreading ridges of the study areas show Central Anomaly Magnetization High (CAMH) and low magnetization anomalies areas are mainly identified at the flanks along the axes, indicating possible hydrothermal deposits. The results of the 2D forward modeling along in A-A’ line in KF-2, with RMS (Root Mean Square) of 4.212 nT, propose the good correlation of 2D structure model for the spreading axis.