남서태평양 통가열도 TA25해저화산의 열수작용에 의한 해저퇴적물 특성 (Characteristics of marine sediments affected by hydrothermal activities in TA25 submarine volcano of Tonga Arc, southwestern Pacific)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 58권 / 1호 / 23 ~ 36페이지
· 저자명 : 천종화, 엄인권, 최헌수

초록

남서태평양 통가열도에 위치하는 TA25 해저화산에서 열수작용의 영향을 밝히기 위해서 무인잠수정(remotely operated vehicle; ROV)과 비디오 카메라가 장착된 그랩(TV-guided grab sampler; GTV)을 사용하여 시료를 채취하였다. TA25 해저화산에서 채취된 세립질 표층퇴적물은 전자현미분석기(EPMA)의 후방산란전자영상(BSEI)과 에너지분산형 분광분석기(EDS)를 사용하여 퇴적물의 형태, 조직, 성분 등을 분석하였다. 조립질 부석들은 외곽부에 암갈색의 물질로 피복되어 있는데, X-선 형광분석기(XRF)와 유도결합 플라즈마 분광분석기(ICP-OES)를 사용하여 부석의 내부 유백색 부분과 외부 암갈색 부분의 주원소와 금속원소 조성을 분석하였다. 표층퇴적물에서는 열수기원 황산염광물과 황화광물에 속하는 중정석(barite), 황철석(pyrite), 망간수산화물(manganese hydroxides), 섬아연석(sphalerite), 황동석(chalcopyrite) 입자들이 관찰되었다. 관모(crested) 형태의 중정석은 열수기원 용존 Ba과 해수의 황산염이 결합하여 침전된 것으로 해석되며, 비정질(amorphous) 망간수산화물, 교질상(colloform) 황철석, 섬아연석, 황동석 파편들은 일차적인 열수작용으로 형성된 이후에이동되어 퇴적된 것으로 분석되었다. 일부 표층퇴적물에서는 저서생물에 의해서 생성된 타원형의 배설물이 관찰되는데, 이것은 열수분출구 근처의 저서생물 군집 발달을 지시한다. 조립질 부석은 낮은 칼륨함량을 갖는 데사이트질 마그마(low-K dacitic magma) 성분으로, 부석의 외곽부는 열수기원의 Ba, Sr, Pb, Nb, V, Co, Ni, Cu, Zn, Mo 금속원소와 철산화물과 망간산화물이 부화된 암갈색 물질로 피복되어 있다.

영어초록

To investigate influence of hydrothermal activities in TA25 submarine volcano, Tonga Arc, SW Pacific Ocean, we collected marine sediment samples using TV-guided grab sampler (GTV) and remotely operated vehicle (ROV). To determine morphological, textural, and chemical characteristics of fine-grained surface sediments, we employed Backscattered Electron Imaging (BSEI) and Energy Dispersive Spectrometer (EDS) attached to an Electron Probe Micro Analyzer (EPMA). We then analyzed major and metal elements of outer dark brown and inner milky white portions of coarse-grained pumice samples using X-ray Fluorescence Spectrometer (XRF) and Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES). The results showed that the fine-grained surface sediments were composed mainly of barite and manganese hydroxides with pyrite, sphalerite, and chalcopyrite, representing hydrothermal sulfide and sulfate minerals. We interpreted that the crested barites were precipitated from dissolved Ba, indicating a strong influence of hydrothermal fluids and seawater sulfate.
In addition, the presence of amorphous manganese hydroxides, colloform pyrite, sphalerite, and chalcopyrite suggest transportation after the primary precipitation having a hydrothermal origin. The observed elliptical fecal pellets formed by benthic organisms suggest existence of hydrothermal vent-related chemosynthetic communities at the sampling site. Finally, our analyses on coarse-grained pumice samples confirm the influence of hydrothermal fluids as reflected by the low-K dacitic magma origin in the inner parts, and significantly high Fe2O3 and MnO contents and enrichments of Ba, Sr, Pb, Nb, V, Co, Ni, Cu, Zn, and Mo elements in the outer pars.

참고자료

· 없음