심해삼성분자력계를 이용한 심해열수광상지역의 지자기 특성 연구

Abstract

용암(lava)이 해저면에 분출된 후 해수에 의해 급격히 식게 되면, 용암 내 자성광물은 그 당시 지구자기장에 의해서 자화된다. 해저 상부 지각층은 풍부한 자성광물을 포함하여 전형적으로 강한 자기이상을 나타내지만, 열수분출대에서 해양지각을 통과하는 열수유체는 자성을 잃게되는 큐리(Curie)온도 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에, 열수유체가 자성광물과 접촉하는 경우 자성광물들이 자성을 잃거나 혹은 낮은 자성을 가진 광물로 변질된다. 한국해양연구원에서는 2011년 심해 ROV 탐사에 이어 2012년 1월에 독일 탐사선 R/V SONNE(5000톤급)를 이용하여 통가 배타적경계수역 내의 열수광상 유망지역 2개 해저산(TA25, TA26)에 대한 추가 심해탐사를 실시하였다. 탐사지역은 TA25 해저산의 좌(TA25-West, Site A)·우(TA25-East, Site-B) 칼데라사면과 TA26지역의 우측 정상부에 대하여 캐나다 ROPOS사의 ROV(Remotely Operated Vehicle)에 삼성분 자력계를 장착하여 측선조사를 실시하였다. 본 자력탐사는 ROV의 우측하부에는 Magnetometer Sensor를 설치하였으며, Data Logger는 ROV 내부에 설치하였다. Magnetometer Sensor는 ROV의 투하 및 회수 시에 발생할 수 있는 위험성을 최소화하기 위하여 평소에는 ROV의 우측하부에 장착되어 있으나 탐사 시에는 Magnetometer Sensor를 고정하고 있는 프레임과 함께 ROV 전면으로 이동되게 설치되었다. 탐사 시 ROV가 가지는 자력값의 영향을 최소화하기 위하여 ROV와 Magnetometer Sensor 사이를 2.38m 이격시켰다. Magnetometer Sensor의 자료는 Data Logger를 통하여 Motion Sensor 자료와 USBL의 ROV의 위치 좌표와 함께 ROV 조정실로 전송 되고 이 신호들을 자력계 프로그램이 설치된 노트북에 표시·저장 되었다(그림 1). TA25 칼데라 구역의 동쪽 사면으로는 12개의 남북측선을 조사하였으며, TA25 칼데라의 서쪽사면으로는 11개의 남북측선에 대하여 자력탐사를 실시하였다. 가장 작은 구역은 TA26 정상부는 6개의 측선을 남북방향으로 조사를 실시하였다. 계획된 항적을 따라 자력탐사를 수행하기 전과 후에 삼성분 자력계의 자력보정을 위하여 8자 모양으로 Calibration을 실시하였다. 이와 같이 조사측선으로부터 자력자료를 획득하여 1차 자료처리를 실시하고 그 예비결과를 분석하였다. TA25 칼데라의 동쪽 사면부로써 수심 약 900 m에서 약 1300 m인 지역