인도양 중앙해령에서 채취된 열수광체의 광물학적 특성

Abstract

우리나라는 2009년부터 8°S에서 17°S에 위치한 중앙인도양해령 (Central Indian Ridge, CIR)을 대상으로 해저열수광상 탐사를 수행한 이후, 2011년 3차년도 탐사에서 열수풀룸의 증거인 메탄 및 탁도 이상치를 토대로 드렛지를 수행하여 열수광체를 채취하였다. 열수광체가 채취된 지역 (12°37S, 66°07E, 수심 2,900m)은 맨틀암 집합체인 OCC (Ocean Core Complex)로서 열수광체 외에 다수의 변질작용을 받은 초염기성암이 함께 채취된 것으로 보아 이 지역에 분포하는 열수광체는 초염기성암과 관련 있을 것으로 판단된다. 획득된 열수광체는 아연 우세형 광체로서 3단계의 광화작용이 확인된다 (1) 고온성 광화작용: 큐바나이트 + 자류철석 + 황동석 + 황철석/백철석, (2) 저온성 광화작용: 황철석/백철석 + 섬아연석 + 방연석, (3) 해수변질작용: 코벨라이트 + 석고 + 고다이트 + 자로사이트 + 철·수산화물 + 비정질 실리카. 구리-황화광물의 공생관계 (큐바나이트→황동석→코벨라이트)는 광화가 진행되면서 점차 고유황형 환경으로의 전이를 지시한다. 전자현미분석 결과 주 구성광물인 섬아연석 내 철함량은 동일결정 내에서 다양하게 변하며, 넓은 범위 (8.39 ~ 42.46 mole% FeS)를 보인다. 내측부의 큐바나이트+자류철석과 공생관계에 있는 섬아연석에서 최대값이 확인되며, 외측부의 방연석과 공생관계에 있는 섬아연석에서 최소값이 확인된다. 이는 열수광체가 형성되는 동안 생성환경의 변화가 다양했음을 시사한다. 특히, 섬아연석, 황동석, 큐바나이트, 황철석 결정 내에는 비교적 높은 주석함량이 확인되며, 섬아연석에서 최대 함량 (5.5 wt.%)을 보인다. X선 회절 분석결과 함주석 광물은 확인되지 않으며, 였다. 열수광체가 채취된 지역 (12°37S, 66°07E, 수심 2,900m)은 맨틀암 집합체인 OCC (Ocean Core Complex)로서 열수광체 외에 다수의 변질작용을 받은 초염기성암이 함께 채취된 것으로 보아 이 지역에 분포하는 열수광체는 초염기성암과 관련 있을 것으로 판단된다. 획득된 열수광체는 아연 우세형 광체로서 3단계의 광화작용이 확인된다 (1) 고온성 광화작용: 큐바나이트 + 자류철석 + 황동석 + 황철석/백철석, (2) 저온성 광화작용: 황철석/백철석 + 섬아연석 + 방연석, (3) 해수변질작용: 코벨라이트 + 석고 + 고다이트 + 자로사이트 + 철·수산화물 + 비정질 실리카. 구리-황화광물의 공생관계 (큐바나이트→황동석→코벨라이트)는 광화가 진행되면서 점차 고유황형 환경으로의 전이를 지시한다. 전자현미분석 결과 주 구성광물인 섬아연석 내 철함량은 동일결정 내에서 다양하게 변하며, 넓은 범위 (8.39 ~ 42.46 mole% FeS)를 보인다. 내측부의 큐바나이트+자류철석과 공생관계에 있는 섬아연석에서 최대값이 확인되며, 외측부의 방연석과 공생관계에 있는 섬아연석에서 최소값이 확인된다. 이는 열수광체가 형성되는 동안 생성환경의 변화가 다양했음을 시사한다. 특히, 섬아연석, 황동석, 큐바나이트, 황철석 결정 내에는 비교적 높은 주석함량이 확인되며, 섬아연석에서 최대 함량 (5.5 wt.%)을 보인다. X선 회절 분석결과 함주석 광물은 확인되지 않으며,