북동 라우분지의 후열도분지 및 해저칼데라에서의 해저열수활동

Abstract

해저열수활동은 중앙해령과 후열도확장대 등 해양지각의 활동성 화산대에서 일어나는 해수와 마그마의 상호작용에 의해 형성되며, 지구내부의 물질과 에너지를 암권, 수권, 생물권으로 전달하는 지질현상이다. 지난 1970년대 말 동태평양 해령과 갈라파고스 해령에서 해저열수활동이 처음으로 확인된 이후 해저열수활동은 지판의 생성지역과 소멸지역에서의 다양한 화산활동, 열수분출구 주변의 화학합성에 의한 생태계, 열수활동에 의한 금속광상의 형성 등 근본적인 지질작용을 이해하는데 크게 공헌하였다. 라우분지는 통가해구를 따라 형성되어 있는 후열도분지로 비활동성인 라우해령과 활동성인 토푸아 열도 사이에 존재한다. 라우분지는 지판의 섭입작용에 의한 다양한 확장활동의 결과로 복잡한 지형 특성을 갖는데, 현재 중앙라우확장대 (Central Lau Spreading Center, CLSC), 동라우확장대 (Eastern Lau Spreading Center, ELSC), 포누알레이확장대 (Founualei Rift and Spreading Center, FRSC), 북서라우확장대 (Northwest Lau Spreading Center, NLSC)의 4개의 활동성 확장대가 알려져 있다 (Zellmer and Taylor, 2001). 이중 CLSC와 ELSC의 남단인 Valu Fa 해령에서의 열수분출은 지난 90년대 초반에 발견되어 후열도분지의 해저열수활동을 이해하는데 많은 공헌을 하였다. 한국해양연구원에서는 지난 2004년부터 2006년까지 북동 라우분지의 확장대와 활동성 해저산을 대상으로 세 차례의 실해역조사를 통해 수층의 열수활동을 추적하고 이를 통해 열수분출지역을 확인하였다. 이 지역은 지난 2004년의 Ridge2000 프로그램에 의해 수행된 탐사에서 처음으로 열수 풀룸의 광역분포가 확인되었으나 당시 열수분출이 일어나는 정확한 위치는 밝혀지지 않은 상태였다 (German et al., 2006). 이 연구는 북동 라우분지의 확장대인 FRSC와 NELSC 그리고 활동성 칼데라인 MTJ-1에서의 열수분출 증거를 제시하고 이들 해저열수활동의 의미를 고찰하는데 그 목적이 있다.