Abstract
Concentrations of sulfate and 6-values of sulfate, $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$, dissolved In pore waters were measured from the sediment cores of the two different marine environments : deep northeast Pacific (57-1) and coastal Kyunggi Bay of Yellow Sea (57-2) . Sulfate concentration in pore waters decreases with depth at both cores, reflecting sulfate reduction in the sediment columns. However, much higher gradient of pore water sulfate at 57-2 than 57-1 indicates more rapid sulfate reduction at 57-2, because of high sedimentation rate at the coastal area compared to the deep-sea. The measured 6-values, $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$, follow extremely well the predicted trend of the Rayleigh fractionation equation. The range of 26.756 to 61.35% at the coastal core 57-2 is not so great as that of 32.4$\textperthousand$ to 97.8$\textperthousand$ at the deep-sea core 57-1. Despite greater graclient of pore water sulfate at 57-2, the 6-values become lower than those of the deep- sea core 57-1. This inverse relation between the 6-values and the gradients of pore water sulfate could be explained by the combination of the two subsequent factors : the kinetic effect by which the residual pore water sulfate becomes progressively enriched with respect to the heavy isotope of $^{34}S$ as sulfate reduction proceeds, and the intrinsic formulation effect of the Rayleigh fractionation equation in which the greater becomes the fractionation factor, the more diminished values of $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ are predicted.
두개의 서로 다른 해양환경에서 수거된 토적물의 공극수로부터 황산염 농도와 황산염의 황 안정 동위원고값$({\delta}^{34}SO_4_){pw}$이 측정되었다. 한지역은 북동태평양 심해(ST-1)이었고, 다른 한 지역은 황해 경기만의 연안역(ST-2)이었다. 두 개의 시추 코아 공히 공극수 황산염의 농도가 김이세 따라 감소하는 것을 보였는데, 이것은 황산염 환원작용이 두 지역 퇴적환경에서 모두 일어나고 있음을 시사한다. 정점 ST-2에서 공극수 황산염의 감소가 더욱 현저한 것은 이곳에서 환산염 환원이 더욱 빠르게 일어나고 있음을 나타내는 것이며, 이것은 심해환경에 비해 연안환경에서 퇴적속도가 훨씬 빠르다는 사실을 고려할 때 예측된 결과이다. 공극수 황산염의 황 안정동위원소 측정값 $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ 들은 Rayleigh 동위원소 분화방정식이 예측한 값들과 매울 잘 일치하고 있다. 측정갑들은 정점 ST-2에서 26.7%~61.3%의 범위를 보이는데 이것은32.4%~97.8%의 분포를 보인 정점 ST-1에 비하면 적은 값들이다. 정점 ST-2에서 공극수 황산염의 농도변화가 훨씬 더 컷음에도 불구하고 동위원소값들은 적은 규모로 증가하였다. 황산염 농도변화와 동위원소값의 변화 사잉에 이와같은 역비례 관계는 다음과 같은 두가지 연속적인 요일들에 의해 설명될 수 있다. 황산염 환원이 진행됨에 따라 공극수에 남아있는 황산염내 황에는 무거운 $^{34}S$가 점차 농축되는 반응효과가 첫째 요인이며, 이러한 반응효과가 커지면 커질수록 최종값인 $({\delta}^{34}SO_4_){pw}$ 는 오히려 줄어들게 하는 Rayleigh 방정식 자체의 구조효과가 둘째 요인이다.