서태평양에 분포하는 에이유 트라프, 마누스 분지, 우드락 분지 화산암에 대한 지구화학적 연구

Thesis(doctoral)--서울대학교 대학원 :지구환경과학부,2006.Docto

Geochemical characteristics of deep-sea sediments from the NE equtorial Pacific and its paleoceanographic implications

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Geochemistry of the Hydrothermal Chimneys in the Manus Basin, Southwestern Pacific Ocean

Manus Basin, located in the equatorial western Pacific, is a back arc basin formed by collision between the IndoAustralian and the Pacific Plates. The basin is host to numerous hydrothermal vent fields and ore deposits. The basement rocks of the Manus Basin consist primarily of dacite and basaltic andesite. Some of the minerals that form the hydrothermal chimneys that were dredged on the Manus basin include pyrite, chalcopyrite, marcasite, sphalerite and galena. The chimneys can be classified into chalcopyrite dominant Cu-rich type and sphalerite dominant Zn-rich type. The concentration of Zn shows good positive correlation with that of Sb, Cd and Ag. The content of Cu, on the other hand, positively correlates with that of Mo, Mn and Co. For samples that were taken from Zn-rich chimney, a strong positive correlation is found between Au and Zn contents. The chimney also shows enrichments of Cd, Mn and Sb. On the other hand, the samples from Cu-rich chimney exhibit strong correlation among Au, Zn and Pb, and are enriched in Mo and Co concentration. Average contents of Au in Cu-rich and Znrich chimneys were 15.9 ppm and 29.0 ppm, respectively. Because of high concentration of Au with Ag and Cu, the ore deposit have high economic potential. Homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions in anhydrite and amorphous silica from Zn-rich chimney are estimated to be l74-220 ∘ C and 2.7-3.6 equiv. wt. % NaCI, respectively. These value suggest that ore forming processes were occurred at around 200 ∘ C and that the oxygen fugacity changed from 2: 10 −39.5 bar to -s: 10 −40.8 bar and the sulfur fugacity from -s: 10 −14.7 bar to 10 −13.4 bar during the process. It appears that the temperature at which the ores formed on Cu-rich chimney was higher than that on Zn-rich chimney. 남서태평양 Manus Basin은 인도-호주판과 태평양판이 충돌하여 형성된 배호분지로 열수분출작용이 활발하며, 석영 안산암 및 현무암질 안산암 계열의 산성 화산암류를 기반암으로 발달한 열 수분출구 등 열수광체가 산재되어 있다. 열수분출구는 주로 황철석, 황동석, 백철석, 섬아연석, 방연석 등의 광석광불과 이에 수반되는 경석고, 중정석, 비정질 규소 등으로 구성되어 있으며, 황동석이 괴상으로 다량 산출되는 Cu-rich chimney와 섬아연석이 괴상으로 다량 산출되는 Zn-rich chimney로 대분된다. 열수분출구글 구성하는 금속원소들의 전체적인 상관관계에Ai Zn은 Sb, Cd, Ag, 등과 그리고 Cu는 Mo, Mn, Co 등과 좋은 정의 상관관계가 인지된다. 또한, 열수분출구에 따라 Zn-rich chimney에서는 Au가 Zn과 대단히 높은 정의 상관관계를 보여주며 Cd, Mn, Sb 등이 부화되어 있는 반면에, Cu-rich chimney에서는 Au가 Zn 및 Pb와 좋은 정의 상관관계를 보여주며 Mo, Co 등이 부화되어 있는 특성을 보여준다. 연구지역 Cu-rich chimney 및 Zn-rich chimney의 Au 평균품위는 각각 15.9 ppm 및 29.0 ppm이며, Ag, Cu, Zn 등 유용금속도 상당량 부화되어 있어 경제성이 높은 것으로 평가된다. Zn-rich chimney에 산출하는 경석고 및 비정질규소의 유체포유물 균일화 온도 및 염농도는 174~22 0∘C 및 2.7~3.6 equiv, wt.% NaCl로. 섬아연석 등 광석광물의 주 광화 작용이 약 20 0∘C 를 전후한 범위에서 진행되었으며, 이때 산소분압은 1040.8 bar이하에서 1039.5 이상으로 황분압은 1014.7 bar이하에서 1013.4 이상으로 각각 증가 전이되는 것으로 추론된다. 한편, Cu-rich chimney는 Zn-rich chimney의 주 광화온도조건보다 높은 온도에서 광화작용이 진행되었을 것으로 판단된다.22Nkc

Influence of plate movement and oceanic environment change on growth of ferromanganese crust formed in the seamounts of southwestern Pacific: Implication for shrinkage of Equatorial High Productivity

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Textural and Geochemical Characteristics of Ferromanganese Crusts from the Lomilik and Litakpooki Seamounts, Marshall Islands, West Pacific

망간각의 조직 및 지화학적 특성과 코발트 연대측정법(Co-chronometry)을 이용하여, 망간각 형성 이후의 서태평양 지역 고해양환경 변화를 파악하기 위하여 마샬제도 배타적 경제수역 내 Lomilik과 Litakpooki 해저산에서 채취된 6개의 망간각을 분석하였다. 망간각은 조직과 지화학적 성분 차이에 의해, 치밀한 조직(층 1), 퇴적물이나 철산화물이 충진되어 있는 다공성 조직(층 2),그리고 탄산염불화 인회석(Carbonate Fluoapatite)이 충진 또는 치환하고 있는 흑색의 균질한 조직(층 3)의 3개 층으로 구분된다. 층 1은 층 2에 비해 Mn, Co, Ni, Mg의 함량이 높고, 층 2는 Fe, Al, Ti, Ba, Cu, Zn의 함량이 높다. 층 3은 Ca, p의 함량이 층 1과 층 2에 비해 현저히 높으며, Mn, Fe, Co, Ni등의 함량은 층 1과 층 2에 비해 낮다. 코발트 연대측정법 결과에 근거할 때, 연구지역의 망간각은 최소 56~31 Ma(초기 에오세 ∼ 올리고세)전에 형성되기 시작한 것으로 추정된다. 층 1과 층 2, 층 2와 층 3의 경계면은 7 ∼ 3 Ma, 26 ∼ 14 Ma정도이다. 층 3은 층 2가 형성되기 이전의 인산화 작용으로 Ca와 P의 함량이 높으며, 미세조직들이 잘 보존되어 있는 것으로 보아 층 3의 철 ⋅ 망간산화물들이 아산화(suboxic)환경에서 재결정되었다고 보기는 힘들다. 또한 층 3에서 Mn에 비해 상대적으로 더 낮은 Co 함량 등을 고려할 때 과거 지질시대동안 Co 공급량이 일정치 않았을 가능성도 있다. 다공성 조직의 층 2는 약 26 ∼ 9 Ma 동안 형성되었다. 공극사이에 유공충을 포함한 생물기원퇴적물이 포함되어 있으며, Ba, Cu, Zn 등 수층 생물과 관련된 원소의 함량이 높은 것으로 보아 층 2는 고에너지환경에서 형성되었음을 시사한다. 또한 층 2에서 Al의 증가는 쇄설기원 물질의 유입에 의한 것으로 추정된다. 플라이오세 이후에 형성된 층 1은 치밀한 조직을 보이며, 형성 이후 속성작용을 받지 않았다. Six ferromanganese crusts from the Lomilik and Litatfooki seamounts in the Marshall Islands were analyzed for texture, geochemistry and stratigraphy to delineate the paleoceanographic conditions. The crusts can be divided into three layers; 1) outermost massive layer (Layer 1), 2) middle porous Fe-oxides rich layer infllled with biointemal clasts (Layer 2), and 3) innermost massive layer cemented and/or replaced by carbonate fluoapatite (CFA) (Layer 3). The Layer 1 contains higher Mn, Co, Ni, and Mg than other two layers, and the Layer 2 was relatively more enriched in Fe, Al, Ti, Ba, Cu, and Zn. However, the Layer 3 shows higher Ca and P and lower Mn, Fe, Co, and Ni contents than overlying two layers. Based on the Co-chronometry, the crusts are postulated to have begun to grow from 56-31 Ma (early Eocene to Oligocene). The boundaries between layers 1 and 2, and layers 2 and 3 are dated to be 7-3 Ma and 26-14 Ma, respectively. High contents of Ca and P in Layer 3 clearly indicate that the layer had been phosphatized prior to the formation of Layer 2. Considering the well-preserved mjcrostructures in Layer 3, it is unlike that the crusts themselves were recrystallized in suboxic condition. Also, the lower Co concentrations in Layer 3 may imply that the Co supply was not constant during the formation of Layer 3. Layer 2, characterized by the porous texture, grew over Layer 3 during 26-9 Ma. Internal biogenic sediments including foraminifera within the original cavities and the enrichment of organophillic elements such as Ba, Cu, and Zn, suggest that Layer 2 have below high production regions. Also, high content of allumino silicate components may indicate increased terrigeneous input during the formation of Layer 2. The Layer 2. The Layer 1 has been subjected to little diagenetic influence since the Pliocene.33Nkciothe

Trace and rare earth elemental compositions of the operationally defined eolian dust fraction of core sediments from the northeast equatorial Pacific and their implications on paleolocation of the Int

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KODOS03-2 Report in the EEZ of the Republic of Fiji Islands

The purpose of the survey was to assess the potential for resources of submarine hydrothermal deposits in the EEZ of the Fiji Islands.- Survey Area The spreading axis of the north Fiji Basin Longitude : 172°55´E ∼ 174°25´E Latitude : 15°50´S ∼ 21°00´S- Duration of the Survey June 5 to 21, 2003 (17 days)33Nothe

Distribution and Genesis of Co-rich Crusts in the Marshall Islands, Western Pacific

한국해양연구

Multidisciplinary Investigation of the Western Pacific (I)

한국해양연구