암석자기 특성을 이용한 해저열수광체의 진화과정 연구

Abstract

통가해저열수광상 개발 사업의 일환으로 통가아크 해저산 TA25에서 채취된 열수황화물광체 중 Cu함량이 높은 고온성 열수광체(침니)의 암석자기학적 특성을 측정하였으며, 이를 바탕으로 광체 형성이후 해수와의 접촉과정에 의한 변질, 진화과정을 밝히고자 하였다. ROV를 이용한 실해역 탐사 시 약 200°C의 열수분출을 보인 고온성 활성침니, 80°C의 열수분출을 보인 저온성 활성침니, 그리고 비활성침니를 대상으로 하였다. 고온의 활성침니의 자기적 특성은 최외곽을 제외하고는 자류철석에 의해 나타나며, 저온의 광성침니의 경우 광체내부는 자류철석이 주로 나타나지만 외곽으로 갈수록 자류철석과 적철석이 함께 나타난다. 비활성침니에서는 오랜 산화작용으로 인해 외곽에서 적철석뿐만 아니라 침철석이 자류철석과 함께 나타나고, 최외곽에서는 박테리아의 작용에 의해 생성된 자철석이 관찰된다.포화잔류자화(saturation magnetic remanent magnetization, SIRM), 비자기이력잔류자화(anhysteretic remanent magnetization, ARM)/SIRM으로 나타낸 자성광물의 함량과 입자크기 변화는 침니의 특성에 따라 뚜렷한 차이가 난다. 가장 최근에 형성된 고온의 활성침니에서 가장 적은 함량과 작은 입자크기를 보이며, 저온의 활성침니에서 자성광물 함량과 입자크기가 점차 증가하다가 가장 오래된 비활성침니에서 가장 높은 함량과 큰 입자크기를 나타내게 된다. 이러한 결과는 자성광물의 종류, 함량, 입자크기 변화 등의 암석자기학적 특성을 이용하여 기존 광물학적 접근방법으로 추적에 한계가 있었던 열수황화물광체의 진화과정에 대한 정보를 획득할 수 있음을 지시한다.자 하였다. ROV를 이용한 실해역 탐사 시 약 200°C의 열수분출을 보인 고온성 활성침니, 80°C의 열수분출을 보인 저온성 활성침니, 그리고 비활성침니를 대상으로 하였다. 고온의 활성침니의 자기적 특성은 최외곽을 제외하고는 자류철석에 의해 나타나며, 저온의 광성침니의 경우 광체내부는 자류철석이 주로 나타나지만 외곽으로 갈수록 자류철석과 적철석이 함께 나타난다. 비활성침니에서는 오랜 산화작용으로 인해 외곽에서 적철석뿐만 아니라 침철석이 자류철석과 함께 나타나고, 최외곽에서는 박테리아의 작용에 의해 생성된 자철석이 관찰된다.포화잔류자화(saturation magnetic remanent magnetization, SIRM), 비자기이력잔류자화(anhysteretic remanent magnetization, ARM)/SIRM으로 나타낸 자성광물의 함량과 입자크기 변화는 침니의 특성에 따라 뚜렷한 차이가 난다. 가장 최근에 형성된 고온의 활성침니에서 가장 적은 함량과 작은 입자크기를 보이며, 저온의 활성침니에서 자성광물 함량과 입자크기가 점차 증가하다가 가장 오래된 비활성침니에서 가장 높은 함량과 큰 입자크기를 나타내게 된다. 이러한 결과는 자성광물의 종류, 함량, 입자크기 변화 등의 암석자기학적 특성을 이용하여 기존 광물학적 접근방법으로 추적에 한계가 있었던 열수황화물광체의 진화과정에 대한 정보를 획득할 수 있음을 지시한다.