서태평양 마젤란 해산 정상부 해면에 침전된 철망간 산화물의 광물, 지화학적 분석

Abstract

철망간단괴(망간단괴)는 대부분 심해저 평원, 드물게 해산 정상부에서 발견되며 철망간각(망간각)은 해산의 사면에서 발견된다. 본 연구에서 사용된 시료(이사부호 탐사, 2021.05.14 ~ 2021.06.11)는 서태평양 마젤란 해산 정상부(OSM17)에 존재하는 해면에 철망간 산화물이 침전된 시료이며 이와 같은 형태를 갖는 철망간 침전물에 대한 광물, 지화학적 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 시료는 해면이 철망간 산화물 침전의 기질 역할을 하고 있으며 이는 망간단괴, 망간각과의 차별성을 갖는다. 또한 망간단괴에 비해 얇은 침전물의 두께(3mm)는 비교적 최근의 산화-환원 환경, 생산성과 같은 해양환경 인자의 변동을 반영하고 있으며 철망간 산화물의 침전 역사를 규명할 수 있다. 또한 해면 내 공생미생물의 존재로 인한 미생물 상호작용 또한 확인하고자 하였다. 해로동굴 해면속(Euplectella)은 내부에 존재하는 그물구조가 특징이며 본 해면 시료에서 이를 확인할 수 있었다. 철망간 산화물이 침전된 해면 시료의 생성기원과 성장 메커니즘을 확인하기 위해 2차원적 원소 분포 분석 방법인 Micro X-ray Florescence(μ-XRF) 분석을 통해 주요 원소 분포를 확인하였고 Mn/Fe 비율을 이용해 수성/속성 기원을 확인하였다. 또한 해면 시료의 철망간 산화물을 광물학적, 지화학적으로 분석하고자, Transmission Electron Microscope - Energy Dispersive Spectroscopy (TEM-EDS) 를 사용하였다. 본 연구는 해면 시료 분석을 통해 얻은 원소 분포, Mn/Fe 비율, 철망간 산화물의 광물, 지화학적 특징을 이용하여 최근 연대의 마젤란 해산 정상부의 산화-환원 환경 복원에 적합한 시료 접근법을 제시한다.