• 제목/요약/키워드: geochemical proxies

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Transgressive Geochemical Records in the East China Sea: A Perspective with Holocene Paleoceanography

  • Hyun Sangmin;Lim Dhong-il;Yoo Hai-Soo
    • 자원환경지질
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    • 제39권1호
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • Geochemical and sedimentological analyses of sediment piston core were used to trace paleoceanographic environmental changes in the East China Sea. The analytical results revealed three lithostratigraphic units (I, II, and III) corresponding to a highstand stage, a transgressive stage, and a lowstand stage, respectively. Accelerator mass spectrometry (AMS) $^{14}C$ dated the boundaries between the units as 7 ka and II ka. That is, Unit I extended from the present to 7 ka, Unit II occupied a transitional episode from 7 to 11 ka, and Unit III was older than 11 ka. The transitional episode was characterized by sudden fluctuations in various geochemical proxies. Most strikingly, there was a gradual upward increase in both carbonate and total organic carbon (TOe) contents post-7 ka, during which time the ${\delta}^{l3}C$ values of organic material increased to a constant value. The gradual upward increase in the TOC and $CaCO_3$ contents in Unit I were accompanied by slight variations in grain size that probably reflect a stable modern oceanographic environment. Within Unit II (7 to 11 ka), the geochemical signals were characterized by abrupt and steep fluctuations, typical of a transgressive stage. Vertical mixing may have provoked an increase in productivity during this interval, with large amounts of terrigenous organic matter and/or freshwater being supplied by neighboring rivers. The geochemical signals remained stable throughout Unit III but exhibited different patterns than signals in Unit I. The high terrigenous organic matter content of Unit III suggests correspondence to a lowstand stage.

심해 저층환경충격 시험지역의 퇴적물 지화학적 특성 (Geochemical Properties of Deep Sea Sediment in the Benthic Environmental Impact Experiment Site (BIS) of Korea)

  • 공기수;형기성;최헌수;지상범
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권4호
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    • pp.407-421
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    • 2014
  • The benthic environmental impact experiment addresses environmental impacts at a specific site related to deep-sea mineral resource development. We have acquired several tens of multi- or box core samples at 31 sites within the Benthic environmental Impact Site (BIS) since 2010, aiming to examine the basic properties of surficial deep-sea sediment as a potential source for deep-water plumes. In this study, we present the geochemical properties such as major elements, rare earth elements (REEs), and heavy metal contents at the BIS. Such proxies vary distinctly according to the Facies association. The lithology of all core sediments in the BIS corresponds to both Association Ib and Association IIIb. The vertical profiles of some major elements ($SiO_2$, $Fe_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MgO, MnO) show noticeable differences between Association Ib and IIIb, while others ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $Na_2O$, and $K_2O$) do not vary between Association Ib and IIIb. REEs are also distinctly different for Associations Ib and IIIb; in Association Ib, REY and HREE/LREE are uniform through the sediment section, while they increase downward in Association IIIb like the major elements; below a depth of 8 cm, REY is over 500 ppm. The metal enrichment factor (EF) evaluates the anthropogenic influences of some metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in marine sediments. In both Associations, the EF for Cu is over 1.5, the EF for Ni and Pb ranges from 0.5 to 1.5, and the EF for Zn and Cd are less than 0.5, indicating Cu is enriched but Zn and Cd are relatively depleted in the BIS. The vertical variations of geochemical properties between Association Ib and IIIb are shown to be clearly different, which seems to be related to the global climate changes such as the shift of Intertropical convergence zone (ITCZ).

Improved Arctic Ocean Oxygen Isotope Stratigraphy Results from the Yermak Plateau (ODP Leg 151 : Site 910A)

  • 남승일
    • 한국제4기학회:학술대회논문집
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    • 한국제4기학회 2004년도 하계학술대회
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    • pp.51-51
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    • 2004
  • As an important contribution to the planed drilling (IODP) in the central part of the Arctic Ocean, we are currently working on a refined chronostratigraphy for Marine Isotope Stage (MIS) 16 to MIS 2 on the exciting material from ODP Site 910A (Leg 151) which has been recovered from the marginal Eastern Arctic Ocean (the Yermak Plateau - the Atlantic/Arctic Ocean Gateway). Several stratigraphic age fix-points support the interpretation of the stable oxygen. isotope record of planktonic foraminifer N, pachyderma sin. that is punctuated by several short-term meltwater events. We believe that our new record will serve as 'the important correlating tool for establishing a basic stratigraphy for the Quaternary Arctic Ocean as well as for generating high-resolution paleoenvironmental reconstructions in the central Arctic Ocean. Furthermore, our study will provide reference stratigraphic data sets for interpreting the micropaleontological, sedimentological and organic / inorganic - geochemical proxies of the new boreholes that will be drilled on the Lomonosov Ridge(Central Arctic Ocean) in the frame of the "Arctic Coring Expedition' (ACEX, IODP) in summer 2004.

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울릉분지 상부 제4기 퇴적물의 유기물 기원 및 지화학적 분포 (Origin of Organic Matter and Geochemical Variation of Upper Quaternary Sediments from the Ulleung Basin)

  • 김지훈;박명호;류병재;이영주;오재호;정태진;장호완
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.605-622
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    • 2007
  • 이 연구에서는 동해 울릉분지 북서부와 동부 해역의 상부 제4기 퇴적물의 지화학적 특징, 공간적 및 수직적 분포와 유기물 기원을 규명하기 위해 천부 퇴적물을 이용하여 원소분석, Rock-Eval 열분석 및 유기물 동위원소분석을 실시하였다. TOC, TN 및 TS 분석결과는 울릉분지 북서부 및 동부지역에서 값들의 공간적인 변화는 없지만 MIS 기간에 따른 수직적인 변화는 뚜렷하게 인지된다. 이는 동해의 퇴적환경 및 속성작용들이 해수면 변화에 따라 많은 영향을 받았다는 것을 의미한다. 코어 퇴적물의 분석 결과, TOC/N, TS/TOC, 유기물 동위원소비들(${\delta}^{13}C_{org}$${\delta}^{15}N_{org}$)은 퇴적물 내 유기물이 주로 해성 조류 기원이며, 일반적인 해양 또는 정체 환경에서 퇴적되었음을 지시한다. 또한 TOC/N과 유기물 동위원소 값들(${\delta}^{13}C_{org}$${\delta}^{15}N_{org}$)은 MIS 기간에 따른 변화가 없기 때문에, 동해 울릉분지에서 유기물은 MIS 기간에 상관없이 동일한 기원을 가지고 있다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 유기물 기원이 육성 식물이고, 열적 성숙단계가 미성숙단계임을 보여준다. 이러한 원소분석, 동위원소 분석과 열분석 간의 상반된 결과는 대서양, 이베리아 심해 평원 및 지중해 등에서 미성숙 단계 유기물에서도 관찰되었다 따라서 Rock-Eval은 열적으로 미성숙 단계 유기물의 특징을 잘 반영하지 못하는 것으로 추정되기 때문에, Rock-Eval을 이용하여 미성숙 단계 유기물의 특징을 규명할 때 주의가 필요하고 다른 지시자들의 결과를 종합적으로 판단하여야 한다. 즉 근지성 유형의 Cu(-Au)또는 Fe-Mo-W 광상에서는 탈가스화작용 이후에 나타나는 마그마수의 전형적인 특징을 보이는 반면, 다금속 광상과 귀금속 광상은 점이성 또는 원지성 유형으로 지표수(또는 순환수)의 혼입이 우세한 경향을 보인다.감성 마케팅의 사례를 소개하고, 그 가치를 재평가하여, 소비자 입장에서의 감성 마케팅과 디자인의 문제점을 소개하고, 앞으로 감성 디자인과 감성 마케팅의 전략적 차원에서 도입하려는 기업인이나 연구자에게 선행적 사례로 도움을 주는 것에 있다.의 실험결과 또한 control과 비교시 40% 발효주에서는 10배, 45% 고은 발효주에서는 100배 낮은 측정치가 나타났으므로 한약재의 색소성분을 휘발시키는 기술이 요구된다고 본다. 항균성실험에서 항균성 측정은 06 cm paper disk agar diffusion법을 이용하였으며, 43%의 발효주와, 45% 고온 발효주가 항균력이 가장 강력한 0.95 cm의 영향을 나타냈다. 사용한 사용한 Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장 높게 나타난 43-45%와 관능평가에서 가장 높게 나타난 45% 고온 발효주를 볼 때 본 연구에서는 고온 발효주 45%가 가장 우수한 전통주로 조사되었다. 발효주를

남해 대륙붕 홀로세 퇴적물의 유기지화학적 특성과 고해양학적 의미 (Organic Chemical Characteristics and Its Paleoceanographic Implications of the Holocene Sediments on the Continental Shelves Off the Southern Coast of Korea)

  • 공기수;한현철;김성필;김지훈
    • 자원환경지질
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    • 제42권2호
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    • pp.107-120
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    • 2009
  • 섬진강부근 남해 대륙붕에서 획득한 시추퇴적물에서 유기지화학적(TC, TN, TS, $CaCO_3$, TOC, C/N, $\delta^{13}C$) 그리고 열분해(HI, OI, Tmax) 분석을 통하여 유기물 성분의 공간적 변화와 유기물 기원의 시간적 변화를 조사하였다. 섬진강 하구에 인접한 코아 SJ03에서 TC, TN, TS 값은 비교적 낮고 일정한 값을 보인다. 그러나, 내대륙붕 중앙 지역에서 획득한 코아 SJ02와 SJ04에서 이들 값은 다소 증가하며 그 변화 폭도 커진다. 내대륙붕 외곽경계에서 획득한 코아 SJ01과 SJ05에서 이들 값은 가장 큰 폭의 변화를 보인다. 내대륙붕 외곽경계에서 획득한 코아 SJ01에 나타난 유기물의 수직적 특성은 이 지역이 9.0 kyr B.P경 뚜렷한 환경변화를 겪었음을 지시한다. 이 시기에 TC, TOC, TN, $CaCO_3$, $\delta^{13}C$, HI, Tmax는 급격히 증가한 반면, C/N과 OI는 감소한다. 비록 퇴적물내 유기물의 함량은 높지 않으나, 이러한 변화는 9.01 cyr B.P이전 섬진강의 영향으로 퇴적물내 육상기원의 유기물이 우세하다가 9.0 kyr B.P이후 대마 난류 유입으로 해양기원의 유기물이 우세하게 되었음을 지시한다.

Mg 규산염 및 (수)산화물에 대한 제일원리 내각준위 흡수 스펙트럼 계산 연구 (Ab-initio Calculations of Mg Silicate and (hydr)oxide Core-level Absorption Spectra)

  • 손상보;권기덕
    • 광물과 암석
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    • 제34권2호
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    • pp.121-131
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    • 2021
  • 마그네슘(magnesium; Mg)은 탄산염 광물이 침전된 과거의 환경 조건을 유추하기 위한 지화학 지시자로 활용되어오고 있다. Mg를 신뢰도 높은 지화학 지시자로 활용하기 위해서는 Mg의 화학종을 근거로 한 Mg의 광물 함유 기작이 반드시 규명되어야만 하며, 관련 실험 연구들은 주로 고해상도(high resolution)의 방사광가속기(synchrotron) X-선 흡수 분광(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 기법을 통해 Mg의 화학종을 유추한다. 그러나, Mg가 미량 함유된 광물의 XAS 스펙트럼 해석의 높은 불확실성 때문에 화학종 유추가 어려운 경우가 많다. 양자역학 밀도범함수이론(density functional theory; DFT)은 결정구조에 대한 흡수 스펙트럼을 예측할 수 있기 때문에, XAS 스펙트럼 해석의 불확실성을 줄일 수 있다. 이번 논문에서는 DFT 기반의 제일원리 내각 준위 분광법(ab initio core-level spectroscopy method)을 통해 Mg 규산염 및 (수)산화광물에 대한 Mg K-edge 흡수 스펙트럼을 계산하여 Mg의 배위 결합 환경을 나타내는 구조 인자와의 상관관계를 분석하였다. 계산 결과, DFT 계산으로 얻은 Mg 규산염 및 (수)산화물의 이론 Mg K-edge 흡수 스펙트럼은 기존 XAS 실험으로 얻어진 스펙트럼의 주요 형태를 상당 부분 재현해낼 수 있었다. 계산으로 얻은 광물의 제일원리 Mg K-edge 흡수 스펙트럼의 흡수-끝(absorption edge)과 평균 Mg-O 결합거리 및 Mg 유효배위수를 비교 분석한 결과, 약한 양의 상관관계를 보여주었다. 이번 연구 결과는 DFT 계산이 다양한 광물 내 Mg의 화학종에 대한 표준 스펙트럼 세트를 제공할 수 있는 강력한 도구임을 보여주며, 추후 탄산염 광물에 함유된 정확한 Mg의 화학종을 동정하는데 DFT 계산이 큰 역할을 할 수 있음을 제시한다.

The Mineralogy and Geochemistry of the Uppermost Sediments of the Lake Hovsgol, North Mongolia : It's Implication to the Paleoenvironmental Changes

  • Tumurhuu, D.;Narantsetseg, Ts.;Ouynchimeg, Ts.
    • 한국제4기학회지
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    • 제18권2호통권23호
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    • pp.3-3
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    • 2004
  • One short core with length of 146cm(HB-107, at coordinates of $N51^{\circ}$11'37.5";$E100^{\circ}$24'45.6", from 229m water depth was subject of the present study. The sub-samples of the core were analyzed for the water contents (WC%), biogenic silica, identification of the main phases, grain size distribution, geochemistry and some physical properties of sediment(Wet density and Magnetic susceptibility) with aims of recording palaeo-environmental changes in Northem Mongolia. The evaluation of the geochemical and mineralogical proxies on palaeo-climated and palaeo-environmental changes are based on comparison to the behvior of biogenic silica through core, as later one had been showed itself, as good indicator of the climate and environmental fluctuation. Age model of the investigating core based on previously C 14 dated core HB105 taken from the central part of the Hobsgol Lake and the result had been published elsewhere. The core consists of two litological varieties : upper diatomaceous silt, lower clay. According to the age model the upper diatomaceous silt formed during the Holocene, lower caly-during the late Pleistocene glacial period. The geochemistry and phase identification analysis on the core samples are resulted in determining main minerals that form the bottom sediments and their geochemistry. The main include quartz, felspar, muscovite, clinochlore, amphibole and carbonate phase(dolomite and calcite). Through the core not only occur the relative quantitative changes of the main phases, but also happen that the carbonate phase completely disappear in diatomaceous silt. This is believed to be related to the lake water salinity changes, which occurred during the trassition period from Pleistocene glacial-to the Holocene interglacial. These abrupt changes of the mineralogy have been clearly traced in geochemistry of sediments, specially in calcium concentration, which is high in lower clay and low in upper diatomaceous silt. That means, geochemistry and mineralogy of the bottom sediments can be used as proxy data on palaeo-climate and palaeo-environmental changes.

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백악기 중기 해양 무산소 사건 2 동안의 생지화학적 순환 (Biogeochemical Cycles during the mid-Cretaceous Oceanic Anoxic Event 2)

  • 주영지
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.569-578
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    • 2022
  • 백악기 중기, 세노마눔절-투로니아절에 발생한 해양 무산소 사건인 Oceanic Anoxic Event 2 (OAE2)는 다량의 유기물을 포함한 흑색셰일이 전세계적으로 퇴적된 단기간의 탄소 순환 교란 사건이다. 백악기 후기의 온실 지구의 환경(높은 CO2농도, 고해수면, 해양의 무산소 환경 확장)은 탄소, 황 및 여타 주요 원소의 생지화학 순환의 교란과 밀접하게 상호 작용하였다. 1970년대 최초 명명 이후 동위원소를 포함한 화학적 지시자 연구가 활발하게 진행되었으며, 그 결과 화산 활동과 해양 표층의 유기물 생산 증가가 무산소 환경 발달의 주된 원인으로 여겨진다. 본 논평에서는 OAE2의 기작을 탄소 및 황, 미량 금속원소의 순환을 중심으로 살펴보고자 한다.