통가 해역 해저열수광상 탐사 현황

Abstract

해저열수광상 탐사․개발을 위한 기본 연구 사업은 한국해양연구원을 주축으로 1998년부터 2000초반 까지 진행되었으며, 이후 실질적 개발을 위해 국토해양부 연구개발사업인 남서태평양 해양광물자원 개발 사업으로 발전하여 추진되고 있다. 본 탐사에서는 우리나라가 독점 탐사권을 확보하고 있는 통가국 일부 해역을 대상으로 해저열수광상 분포 및 산상에 관한 특성을 규명하고자 수행하였다. 기존 탐사에서는 통가 인근 Tofua Arc 지역의 20개 해저산군을 대상으로 광역탐사를 수행하였으며 당해연도(2009-2010) 탐사에서는 1~2차에 걸쳐 기존 탐사에서 열수플룸 및 광석 암편이 발견되어 열수활동이 비교적 활발할 것으로 판단되는 5개의 해저산을 대상으로 정밀 탐사를 수행하였다. 탐사지역 남측에 위치하는 해저산(TA26)에서는 서로 다른 두 유형의 침니가 회수되었다. 해저산 서측 칼델라에서 회수된 적갈색의 침니는 비교적 완전한 구조의 분출공(vent)구조를 보인다. 분출공 중심부에서는 황화물 또는 철산화물이 소량 정출하고 있으며 중심부에서 바깥쪽으로 가면서 이들 광석광물의 양은 현저히 감소하는 양상을 보인다. 반면 TA26 화산추 정상부에서 획득된 완벽한 분기공 구조의 흑색침니는 적갈색 침니에 비해 다량의 황화물을 수반하는 특징을 보인다. 이 침니의 외벽에는 석고 또는 경석고 등의 백색 광물이 피복되어 관찰되기도 한다. 회수된 광석 중 일부는 흑색침니를 중심으로 발달하는 광체구(sulfide mound)와 관련된 시료인 것으로 생각된다. 광체구 시료중 열수분출구 부근 시료는 다량의 황철석과 섬아연석이 관찰되며 모암의 조직은 전혀 관찰되지 않는다. 특히 황철석은 시료 전체에 걸쳐 산점되어 산출되며, 시료 표면 또는 공동에서는 자형 또는 반자형 집합체로 산출되는 특징을 보인다. 반면 침니로 부터 약 5 m 이상 떨어진 해저면에서 회수된 광체구 시료는 주로 쇄설성 퇴적암을 모암으로 구성되며 황철석은 주로 퇴적물 구성입자 경계부를 따라 침전되는 특징을 보인다. 시료표면 일부에는 미소분출공(micro-vent)으로 생각되는 기공들이 다수 분포하는 특징을 보인다. 화산추 북측에서 회수된 일부 쇄설성 퇴적물 시료에서도 황화물이 입자간극을 충진하는 형식의 광화작용이 확인되고 있어 화산추 정상부 전체가 광화작용의 영향을 받은 것으로 판단된다. 화산추 부근에서 회수된 광석의 야외 산&