남서태평양 라우분지 북동부에 위치한 후열도 확장대 (FRSC와 NELSC)의 지화학조성: 열점플룸과 섭입물질의 영향

Abstract

북동 라우분지의 두 활동성 후열도확장대인 포날레이확장대(Fonualei Rift and SpreadingCenter, FRSC)와 북동라우확장대(NorthEast Lau Spreading Center, NELSC)에서 최근 활발한 화성활동과 열수활동이 몇몇 연구들에 의해 보고되고 있다. 그러나 라우분지 내의 다른 후열도확장대들인 발루파 해령(Valu Fa Ridge, VFR), 동라우확장대(East Lau Spreading Center,ELSC), 중앙라우확장대(Central Lau Spreading Center, CLSC)에 비해 상대적으로 FRSC 및NELSC에 대한 암석성인 연구는 아직 초기단계이다. 이 연구에서는 FRSC와 NELSC의 확장축을 따라 채취된 해저 화산암의 지화학 조성(주원소와 미량원소)과 이들 암석의 생성에 영향을 미친 요인에 대해 보고하고자 한다. FRSC의 암석은 현무암 내지 현무암질 안산암으로 구성되며 중앙해령현무암(MORB)에 비해 Rb, Ba, K, Sr 등의 친석(LIL) 원소의 함량이 높고,Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Th 등의 고장력(HFS) 원소가 결핍된 특성을 보인다. 또한 섭입대 화산암에서 나타나는 특징인 Nb와 Ta의 결핍이 뚜렷한 전형적인 후열도분지현무암(BABB)의 특성을잘 보인다. 한편 FRSC의 북동쪽에 위치하는 NELSC에서 채취된 화산암은 일반적인 후열도확장대의 화산암과 달리 친석원소와 고장력원소를 포함하는 불호정원소들이 부화되는 해양섬화산암(OIB)의 특성이 관찰되는데, 이러한 특성은 라우분지 북쪽지역의 화산암의 생성이 인접한 사모아 열점의 영향을 받았다는 보고와 부합한다. 라우분지 남쪽의 VFR와 ELSC에서 생성된 화산암 연구에 따르면 후열도확장대 화산암은 열도와의 거리가 멀어질수록 섭입물질의영향을 적게 받은 특성을 나타낸다. FRSC의 경우 이들 남쪽의 확장대와 마찬가지로 남쪽에서북쪽으로 갈수록 확장축이 열도로부터 멀어지는 지형특성을 보임에도 불구하고 FRSC 확장대의 화산암의 위도에 따른 섭입 물질의 영향은 뚜렷한 차이가 잘 관찰되지는 않는다. 한편,FRSC를 따라 북쪽으로 갈수록 NELSC와 마찬가지로 불호정원소가 부화된 특성이 관찰되어사모아 열점의 영향이 북쪽의 FRSC까지 나타남을 알 수 있다. FRSC에서 열도와의 거리에 따른 섭입물질의 영향이 뚜렷하게 나타나지 않는 것은 사모아 열점의 영향과 중첩되었기 때문일수 있지만, 추후 섭입물질의 영향에 대한 보다 면밀한 평가가 필요하다.