인도양 열수 퇴적물의 광물, 지화학적 특성 분석

Abstract

중앙 인도양 해령은 해저 확장대로 활발한 열수 활동이 관찰되는 지역이다. 열수 분출공 주변의 퇴적물에는 열수의 영향을 반영하는 광물들이 퇴적되어 있으며, 이들은 희유 금속을 비롯하여 금, 은, 구리, 납 등을 포함하는 광상을 이루며 유망 자원으로 주목받고 있다. 따라서 인도양 열수 광상의 퇴적물 연구는 유용 광물 자원 파악과 더불어 광물 형성의 메커니즘을 파악할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 한국해양과학기술원의 2021년 인도양 탐사에서 무인 잠수정 ROPOS를 이용하여 획득한 Cheoeum Vent field (CVF)의 열수 분출공 주변 두 개의 코어 퇴적물 (core05, core07)에서 광물학적, 지화학적 분석을 수행하였다. X-선 회절 분석 결과 두 시료에서 모두 휘석, 녹니석, 황철석 등을 확인하였다. 지화학적 특성 분석을 위해 유도결합 플라즈마 광방출 분광법 및 질량 분석법을 활용하여 주원소와 미량 원소의 함량을 측정하였다. 시료 core05의 희유금속은 LREE의 부화, 양의 Eu 이상치, 그리고 음의 Ce 이상치가 나타났다. 반면 시료 core07의 희유금속 분포에서는 HREE의 부화가 나타났으며, 음의 Eu 이상치가 나타나는 차이가 확인되었다. 시료 core05의 희유금속 분포는 전형적인 열수 퇴적물의 특징을 나타내지만, 시료 core07은 퇴적 과정에서 미생물의 영향 및 해수의 영향이 있었을 것으로 예상된다. 퇴적 환경의 차이와 그에 따라 나타나는 광물상을 통하여 CVF의 열수 퇴적물 형성 메커니즘을 규명할 수 있을 것이며, 이는 CVF 환경 이해의 단초가 될 것이라고 기대된다.