북서태평양 마젤란 해산군 망간각 기반암의 점토광물을 이용한 고해양환경 복원 연구

Abstract

북서태평양 마젤란 해산군의 해산 OSM7에서 채취한 망간각 기반암의 점토광물을 이용하여 망간각 형성 이전의 고해양환경을 복원하기 위해 광물, 지화학적 분석을 진행하였다. 망간각을 활용한 연구는 대부분 망간각의 형성 메커니즘 및 시기, 자원으로써 활용을 위한 분석 등에 초점을 맞추어 진행되었다. 하지만, 망간각이 형성되기 전 해저산의 사면에서 이차광물이 형성되는 과정에 대한 연구는 폭넓게 수행되지 않았다. 이차광물의 형성은 대기권, 수권, 암권의 화학 조성에 영향을 주며, 이는 전 지구적 원소 순환의 이해에 있어 중요한 연구 중 하나이다. 점토광물의 형태로 형성되는 이차 광물은 형성 환경을 지시하는 지시자로, 본 연구에서는 망간각이 피복되기 전 신생대의 고해양환경을 반영할 것으로 사료된다. 망간각 기반암의 분석을 수행한 결과 Al, Si, Fe, K의 함량이 높은 alteration rim에서 1.0-1.2 nm의 면간 거리를 가지는 Fe이 부화된 collapsed smectite (Fe-smectite)의 구조를 관찰하였다. 마젤란 해산군에 형성된 망간각은 평균적으로 55.6 Ma에 형성된 것으로 알려져 있다. 따라서 망간각 하부의 해저산 사면의 일부인 기반암은 56 Ma의 팔레오세-에오세 최대 온난기의 고해양환경을 반영할 것으로 사료되어 본 연구에서는 점토광물을 프록시로 사용하여 고해양환경을 복원하고자 한다. 또한, 물-암석 상호작용에 대한 연구는 지구 뿐만 아니라 화성과 같은 다른 행성의 퇴적물에도 적용 가능하기 때문에 향후 다양한 연구 가능성을 제시할 수 있다.