Geochemical characteristics of light yellow brown surface sediments and dark brown colored subsurface sediments in KODOS-89 area, western part of Clarion-Clipperton fracture zone

KODOS-89 지역 표층의 황색 퇴적물과 그 하부 갈색 퇴적물의 지구화학적 특성

KODOS (Korea Deep ocean Study)-89 sediments, recovered from western part of Clarion-Clipperton fracture zone in north Pacific, show two distinctly colored layer zones: surface yellow brown layer (unit A) and subsurface dark brown layer (unit B), and roughly recognized as Quaternary and Tertiary in age, respectively. Geochemical characteristics are also different in those two units. Smectite, water, micronodule, and heavy metal contents are higher in unit B, while POC content is higher in unit A. High smectite and low POC contents in unit B are due to the longer formation period of smectite, almost decomposition of labile organic matter in unit B relative to unit A. High water content in unit B is caused by coarse fabric which results from higher content of spicules and spines. Additionally, stronger electrostatic repulsion force caused by high smectite content also supports high water content in unit B relative to unit A. Variations in heavy metal contents are closely related to the amount of micronodule, which has higher metal contents than that of sediment. Therefore, we conclude that the differences of geochemical characteristics in unit A and unit B are resulted from the different diagenetic durations of unit A and unit B.

태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역내 KODOS(Korea Deep Ocean Study)-89 지 역에 분포하는 퇴적물중 색상차이가 뚜렸한 표층의 밝은 황색(light yellow brown) 층 과 그 하부의 어두운 갈색(dark brown) 층의 지구화학적 특성 및 원인을 규명하였다. 연구 결과 주로 4기에 퇴적된 표층의 황색 퇴적물 (unit A)에 비해 3기에 퇴적된 하부 의 갈색 퇴적물 (unit B)중 smectite 함량, 함수량, 미세망간 단괴 및 금속함량은 높 고, 반면 POC(particulate organic carbon) 함량은 낮다. 이러한 smectite와 POC의 함 량차이 unit B 에서는 unit A에 비해 상대적으로 자생 smectite의 형성시간이 길고, 유기물 분해가 장기간 이루어져 발생한 것으로 사료된다. 또한 unit B에서 함수량이 높은 원인은 unit B 중 높은 smectite 함량에 따른 점토광물간 전기적 반발력과, 난용 성 spicule 또는 spine의 많은 잔존에 의한 성진 조직으로 커진 공극율 때문으로 생각 된다. 그리고 unit B에서 망간, 니켈, 구리 등의 금속함량이 높은 원인은 퇴적물내의 높은 미세망간단괴 함량 때문이다. 위의 결과들을 종합적으로 볼 때 unit A와 unit B 의 지구화학적 특성차이는 속성작용의 지속시간 차이에 기인했으리라 생각된다.