천부지층자료와 심해영상자료를 활용한 망간단괴 분포 특성 연구

고영탁 ( Young Tak Ko ),박정기 ( Cheong Kee Park ),김종욱 ( Jong Uk Kim ),이태국 ( Tae Gook Lee ) 대한지구물리학회 2006 지구물리 Vol.9 No.4

서태평양 해저산 고코발트 망간각 자원평가를 위한 광역 탐사 방안

김종욱,고영탁,형기성,문재운,Kim, Jonguk,Ko, Young-Tak,Hyeong, Kiseong,Moon, Jai-Woon 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.6

서태평양 해저산 사면에 부존하는 고코발트 망간각은 코발트, 니켈, 백금, 희유금속 등을 다량 함유하고 있으며, 최근 국제해저기구에서 공해상 탐사규칙이 제정됨에 따라 개발 대상으로 더욱 주목받고 있다. 해저산에 분포하는 망간각의 개발을 위해서는 경사가 낮고 지형기복이 완만하여 채광에 유리한 지형조건을 갖추면서 망간각이 두껍게 분포하는 유망지역을 선별하여야 한다. 따라서 광역단계의 망간각 탐사는 음향 수심탐사를 통한 지형 및 경사도의 확인, 음향산란 자료의 획득을 통한 기저면 표층 매질 분포 파악, 그리고 해저면 영상 관찰과 시료채취를 통한 망간각의 분포 두께 파악이 필요하다. 또한 음향산란 자료를 이용하여 망간각 분포 지역을 확인하기 위해서는 영상관찰 및 시료 채취를 통한 망간각 음향매질 특성분석이 필요하다. 기존의 탐사를 통해 수행된 망간각 기초탐사 자료를 분석한 결과 해저산 지형 해석과 망간각 광역분포와 같은 망간각 유망지역 선별을 위한 일부 자료를 확인할 수 있었다. 하지만, 음향산란 자료를 확보하지 못하여 넓은 탐사지역을 대상으로 망간각 부존 유망지역을 선별하는 데 필요한 망간각 분포 변화는 파악하지 못하였다. 따라서 향후 탐사는 망간각 탐사후보 지역을 대상으로 음향산란 자료의 확보가 선행되어야 하며, 해저면 관찰 및 시료채취를 병행하여 해저면 음향매질 특성과 망간각 분포의 상관성을 파악하기 위한 탐사가 수행되어야 한다. Co-rich ferromanganese crusts (Fe-Mn crusts) distributed on the seamounts in the western Pacific are potential economic resources for cobalt, nickel, platinum, and other rare metals in the future. Regulations for prospecting and exploration of Fe-Mn crusts in the Area, which enables the process to obtain an exclusive exploration right for blocks of the fixed size, were enacted recently by the International Seabed Authority, which led to public attention on its potential for commercial development. Evaluation and selection of a mining site can be established based on abundance and grade of Fe-Mn crusts in the site as well as topography that should be smooth enough for mining efficiency. Therefore, acquisition of shipboard echo-sounding and acoustic backscatter data are prerequisite to select potential mine sites in addition to visual and sampling operations. Acoustic backscatter data can be used to locate crust-covered areas in a regional scale with the understanding of acoustic properties of crust through its correlation with visual and sampling data. KIOST had collected the topographic and geologic data to assess the resources potential for Fe-Mn crusts in the west Pacific region from 1994 to 2001. However, they could not obtain acoustic backscatter data that is crucial for the selection of prospective mining sites. Therefore, additional exploration surveys are required to carry out side scan sonar mapping combined with seafloor observation and sampling to decide the blocks for application of an exclusive exploration right.

태평양 한국심해환경연구(KODES) 지역 해저변 지형과 망간단괴 분포특성

정회수,고영탁,지상범,김현섭,문재운,Jung, Hoi-Soo,Ko, Young-Tak,Chi, Sang-Bum,Kim, Hyun-Sub,Moon, Jai-Woon 한국해양학회 1999 바다 Vol.4 No.4

북동 태평양 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 해저지형과 망간단괴 분포 특성간 관계를 파악하기 위해 예인식 심해저카메라(Deep-Sea Camera)와 광역수심탐사기(multi-beam side scan sonar, SeaBeam2000) 등을 이용해 정밀 지형 및 망간단괴 부존 특성을 연구하였다. 심해 평원으로 알려진 KODES지역 해저면은 북북서-남남동 방향으로 연장된 3개의 능선 및 계곡으로 구성되고, 전반적으로 편평하지만 국부적으로(특히 능선지역에서) 매우 심한 지형변화를 나타낸다. 이러한 지형변화는 100미터에 이르는 절벽, 수(십)미터 깊이의 함몰지 등으로 나타나며, 태평양 지판의 지구조 운동에 따른 능선의 형성, 저충해류에 의한 능선 규질 퇴적물의 침식, 그리고 이에 따른 탄산염 퇴적물의 노출과 용해에 따른 결과로 판단된다. 이러한 지형 변화는 망간단괴 분포 특성에도 영향을 미쳐 연구지역 망간단괴 분포가 해저 지형과 밀접한 관계를 지닌다. 즉, 편평한 계곡지역에는 균일한 망간단괴가 밀집 분포하는 반면 지형 변화가 심한 구릉지대에는 대형 망간단괴(또는 망간각)가 나타나는 등 분포 특성이 복잡하다. 이러한 결과는 망간단괴의 분포가 수심, 표층 퇴적물의 퇴적상, 퇴적층후 또는 음파 투명층의 두께 등 다양한 요인에 따라 달라진다는 기존 보고를 뒷받침하며, 이러한 다양한 요인이 상호 연관되어 망간단괴 형성에 작용하고, 궁극적으로는 태평양 지판의 지구조적 운동이 망간단괴의 분포 특성에 영향을 미칠것으로 생각된다. 한편, 연구지역 중 채광에 유리한 지역은 약 3~4 km 폭을 가지는 편평한 계곡이고, 이러한 적정 채광지역은 북북서-남남동 방향으로 연장된 해저 계곡과 일치할 것으로 예측된다. Seafloor morphology and manganese nodule occurrence were studied in the Korea Deep-sea Environmental Study (KODES) area, northeast equatorial Pacific, to understand their relationship. Study area is composed of three elongated valleys and hills with about 100~200 m height along NNE-SSW direction. Valley region is generally flat. However, hill region is very rugged with big cliffs of about 100m height and small depressions of several tens of meters depth. Tectonic movement along the Clarion-Clipperton fracture zone, consequent formation of elongated abyssal hills and Valleys, erosion of siliceous bottom sediments by bottom currents, and dissolution of carbonate sediments on the abyssal hills below CCD result in the rugged morphology. Manganese nodule occurrence is closely related to the morphology of the study area; mostly rounded-shaped manganese nodules with about 5 cm diameter are abundant on the flat valley region, whereas irregular shaped nodules (or manganese crust) with less than 5 cm to about 1 m diameter occur on the hill. These results supports the previous reports that nodule abundance, composition, and morphology are variable both on regional and local small scales on the seafloor even within some abundant nodule provinces depending on oceanographic characteristics such as bathymetric features, surface sediment type, sediment thickness, and so on. We suggest that such oceanographic characteristics affect interrelatedly on the formation of manganese nodules, and tectonic movement of the Pacific plate ultimately constrain the nodule occurrence. A potential mining place in the KODES area seems to be the valley region, which is elongated to the NNW-SSE direction with 3-4 km width.

KODOS 남쪽광구에서 자유낙하식 채취기로 채취된 망간단괴 부존률 평가를 위한 보정상수 검증

이현복,고영탁,김종욱,지상범,김원년,Lee, Hyun-Bok,Ko, Young-Tak,Kim, Jong-Uk,Chi, Sang-Bum,Kim, Won-Nyon 대한자원환경지질학회 2011 자원환경지질 Vol.44 No.6

자유낙하식 망간단괴 채취기 (FFG)는 정점의 해저면에 분포하는 망간단괴를 모두 채취하기 어렵기 때문에 망간단괴의 부존률을 평가할 때 반드시 보정해서 사용해야 한다. 북동태평양에 위치한 대한민국의 망간단괴 광구 중에서 북쪽광구의 보정상수는 이미 해저면 영상분석으로 결정되어 있다. 그러나 남쪽광구는 망간단괴가 퇴적물에 피복되어 있어서 영상분석에의한 부존률 평가에 지장을 받을 가능성이 있다. 이번 연구에서는 과거에 남쪽광구에서 FFG로 획득한 부존률 자료에 사용한 보정상수를 검증하기 위하여 2007~2009년에 상자형 시료 채취기와 FFG를 동시에 운영하여 40개의 정점자료를 획득하였다. BC와 FFG의 상관분석을 통하여 BC가 FFG에 비하여 1.43배 부존률이 크게 나타났으며, 이것은 남쪽광구에서 실제 망간단괴 분포를 평가하기 위해서는 FFG 자료에 1.43의 보정상수를 곱해서 사용해야 되는 것을 의미한다. 이번에 획득한 보정상수는 기존에 영상분석을 통해 얻은 보정상수(1.42~1.45)와 유사한 결과로서 남쪽광구에서 사용할 보정상수가 검증되었다고 판단된다. Quantitative estimate of manganese nodules based on the operation of a free fall grab (FFG) needs to be corrected because of its less retrieval ability. Previously, the correction parameter of the nodule abundance collected by FFG was calculated based on the image analysis of the photos of bottom sediment in the northern sector of the nodule exploration area of Korea in the NE equatorial Pacific. However, nodules in the southern sector are commonly covered by sediment, which may prevent the use of the correction parameter estimated by photographic techniques. In this study, we attempted dual nodule sampling at the same location by different equipments (i.e. box corer (BC) and FFG) to examine the previous correction parameter of nodule abundance for FFG operation. During the exploration cruises in 2007 to 2009, Mn-nodules were collected from 40 stations both by BC and FFG in the southern sector. The correlation analysis between BC and FFG operations revealed that the BC collected nodules 1.43 times larger than FFG. Our result suggests that the correction parameter of 1.43 can be applied for collection of FFG data to estimate Mn-nodule distribution in the southern sector. The obtained parameter is similar to the previous parameter (1.42~1.45) calculated by the image analysis method, indicating an usefulness of new correction parameter suggested by this study.

심해저 광물자원 탐사자료의 데이터베이스 구축연구

박찬영,고영탁,문재운,김현섭,안홍일,Park, Chan Young,Ko, Young Tak,Moon, Jai Woon,Kim, Hyun Sub,Ahn, Hong Il 대한자원환경지질학회 1998 자원환경지질 Vol.31 No.6

In order to utilize the data obtained during the deep-sea resources exploration program, the analysis of data structure and database were conducted to develop an appropriate data operating system called Deep-sea Database System. The Relation Data Base Management System, RDBMS, was chosen as a data managing system and the MS Access$^{TM}$ as a DB engine, and the MapInfo$^{TM}$ software as GIS tools. Problems in networking and security were detected and solved during the operation test. Accordingly, development of standardized operative procedure was proposed in obtaining raw data. This proposal will also be reflected in the subsequent phase of the deep-sea program. The Deep-sea Database System could be applied to the selection of potential mining sites and the estimation of economical efficiency over th KODOS (Korea Deep Ocean Study) region. It is also expected that this system might improve the efficiency of detail survey and help in the relinquishment process as a fulfillment of the obligation as a pioneer investor.

북동태평양 한국 KODOS 연구지역 중 KR1 지역 망간단괴의 지역적인 특성 변화

이현복,김원년,고영탁,김종욱,지상범,박정기,Lee, Hyun-Bok,Kim, Wonnyon,Ko, Young-Tak,Kim, Jonguk,Chi, Sang-Bum,Park, Cheong-Kee 대한자원환경지질학회 2012 자원환경지질 Vol.45 No.5

북동태평양 대한민국 망간단괴 광구중 하나인 KR1 지역에서 망간단괴의 분포특성을 파악하기 위하여 정밀수심 측량과 망간단괴의 특성(외형, 조직, 크기, 금속함량) 분석을 수행하였다. 작고(<2 cm), 매끄럽고(s-형), 불규칙하고(I-형), Fe의 함량이 높은 망간단괴가 KR1의 북동부(KR1-2) 지역에 우세하게 분포하는 것에 비하여, KR1의 남서부(KR1-1) 지역에서는 상대적으로 Mn, Cu, Ni의 함량이 높고, 크고(2~4 cm), 거칠고(t-형, d-형), 원반형(D-형)의 망간단괴가 우세하게 분포하는 것으로 나타났다. 정밀수심 자료에 의하면 상대적으로 KR1-1 지역은 수심이 깊고(3,838~4,799 m; 평균 4,599 m), KR1-2 지역은 3,940~4,664 m (평균: 4,451 m)의 수심을 보이며 소규모의 해저산이 발달해 있다. KR1 지역에서 나타나는 이러한 수심과 망간단괴에 포함된 Mn, Cu, Ni의 함량과의 상관성은 태평양 전역에 걸쳐 나타나는 일반적인 특성과도 일치한다. 또한 망간단괴의 크기와 형태와 관련하여, KR1-2 지역에 분포하고 있는 소규모 해저산에서부터 망간단괴의 핵으로 사용되는 암편의 공급이 원활하기 때문에 작고 매끄럽고 불규칙한 초기 형태의 망간단괴가 주로 분포하고 있는 것으로 판단된다. 이러한 연구결과는 망간단괴의 분포특성에 있어서, 수심과 더불어 해저지형의 특성이 중요한 변수로 작용할 수 있음을 보여준다. High-resolution bathymetry and physico-chemical properties of manganese nodules were explored to identify the relationship between morphological features and nodule occurrences in the KR1, one of the Korean contract nodule fields located in the NE Pacific. The high-resolution seabed mapping showed that the southwestern sector of the KR1 (KR1-1) was relatively deeper than the northeastern sector (KR1-2) which is occupied by small-scale seamounts. In terms of nodule occurrence, manganese nodules in the KR1-1 were comparatively larger (2-4 cm) with rough surface (t-type) and discoidal shapes (D-type), while those in the KR1-2 were generally small (<2 cm) with smooth surface (s-type) and irregular shapes (I-type). In addition, the nodules in the KR1-1 had higher contents of Cu, Mn and Ni. Such connections of water depths to nodule appearances and metal contents are commonly observed in the Pacific nodule fields. On the other hand, the nodules in the KR1-2 tend to be controled by morphological features. The seamounts in the KR1-2 might continuously provide rock fragments as new nuclei of manganese nodules. As a result, the nodules could not grow over than 2 cm and showed the shapes of a newbie (i.e., smooth surface and irregular shapes). As a result, our observations indicate that occurrence features of manganese nodules could be subjected to water depths and seabed morphology simultaneously.

중력 및 자력자료 분석에 의한 울릉분지 북동부 독도 및 주변 해산들의 형성 연구

김창환,박찬홍,고영탁,정의영,곽준영,유상훈,민경덕,Kim, Chang-Hwan,Park, Chan-Hong,Ko, Young-Tak,Jung, Eui-Young,Kwak, Jun-Young,Yoo, Sang-Hoon,Min, Kyung-Duck 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.2

중력자료 및 자력자료를 이용하여 독도해산들의 지각평형 탄성판모델 및 VGP(Virtual Geomagnetic Pole)를 분석하여 해산들의 형성시기와 형성환경을 연구하였다. 후리에어중력이상은 독도와 이사부해산 최고치 사이에 약 50 mGal의 차이를 보이는데 이 두 화산체는 규모면에서 비슷하지만 후리에어중력이상에서 차이가 나는 것은 보상정도의 차이에 기인한다. 탄성판모델의 적용 결과는 해산 하부 지각의 강도(탄성두께)가 이사부해산에서 독도로 갈수록 강해짐(두꺼워짐)을 지시한다. 즉, 이사부해산이 생성될 당시의 해산 하부 지각의 연령이 가장 젊었고 독도가 생성될 때 하부 지각이 가장 오래 되었다는 것을 나타낸다. 자기이상은 독도해산들을 중심으로 복잡하게 나타난다. 고지자기 특성을 연구하기 위하여 자기 이상을 1500m 상향연속한 후 최소자승자화법 및 반놈자화법을 함께 이용하여 각 독도해산들의 VGP를 구하였다. 기존 독도암석의 연대측정, 탄성판 모델 및 VGP결과를 지자기 연대표와 비교하여 보면 울릉분지의 열개 종료 후에 이사부해산이 정자기극 시대에 가장 먼저 생성되었고 독도은 가장 후기에 생성되었으며 정자기극 시대에 첫 번째 대규모 분출이 있었고 그 후 역자기극 시대에 두 번째 대규모의 분출로 인하여 이루어졌을 것으로 생각된다. 심흥택 해산은 독도와 이사부해산의 생성시기 사이의 정자기극 시대에 형성되었을 것으로 사료된다. 이 해산들의 생성 시기는 동해 생성 후 압축응력이 작용하던 시기와 일치하며 이 압축력 시기의 화산활동에 의해 해산들이 생성되었을 가능성이 높은 것으로 판단된다. Loading time and loading environment of the Dokdo seamounts were studied from flexure model and VGP(Virtual Geomagnetic Pole) determined by gravity and magnetic data. In spite of their similarity in size. a large difference about 50 mGal between gravity anomaly peaks of Dokdo and the Isabu Tablemount suggests different compensation degrees. Flexural modeling results show that the flexural rigidity(effective elastic thickness) of lithosphere for Dokdo is stronger(thicker) than that for the Isabu Tablemount. Also, it implies that the age of lithosphere at the time of loading of the Isabu Tablemount may be younger than that of Dokdo. Magnetic anomalies occur complicated over the Dokdo seamounts. Paleomagnetism was studied from VGP estimated by the least square and the seminorm magnetization methods with 1500 m upward continued magnetic anomalies. Age dating of Dokdo from previous study, flexural modeling, VGP, and geomagnetic polarity time scale suggest that after the cease of spreading in the Ulleung Basin, the Isabu Tablemount was formed first in normal polarity interval and followed by Dokdo. Also, they indicate that the fist large eruption of Dokdo was in normal polarity interval and the second large eruption in reversed polarity interval. The Simheungtaek Tablemount was formed in normal polarity interval between the formations of the Isabu Tablemount and Dokdo. These loading times for the Dokdo seamounts show a good coherence with the compressive stress period after the end of the opening of the East Sea. The Dokdo seamounts probably was caused by volcanism associated with the compressive stress.

심해 및 표층 지자기 자료를 이용한 라우분지 북동부의 열수 분출구 및 해저 지각 구조 연구

곽준영,원중선,박찬홍,김창환,고영탁,Kwak, Joon-Young,Won, Joong-Sun,Park, Chan-Hong,Kim, Chang-Hwan,Ko, Young-Tak 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.1

Fonualei Rift and Spreading Center(FRSC)와 Mangatolu Triple Junction(MTJ) 칼데라는 활동성 후호분지인 라우(Lau)분지 북동쪽에 위치하고 있다. FRSC에서는 심해 견인 및 표층 자력탐사가 수행되었으며, 심해 견인 자력탐사에서 나타나는 해저 지형과 자력계 고도 사이의 거리 변화 영향을 보정하기 위해 Guspi의 상향연속법을 이용하여 동일한 고도에서 측정한 값으로 변환하였다. Parker and Huestis의 역산 알고리즘을 이용하여 해양지각의 자화를 계산하였고, 이로부터 심해저 열수 분출구 탐사와 해저지각 구조를 파악하고자 하였다. FRSC의 심해 견인 자력탐사 결과 해령에서 주로 나타나는 최대 4.5 A/m의 Central Anomaly Magnetization High(CAMH)가 관측되었으며, 남남서-북북동으로 추정되는 해령의 방향은 라우분지 내 주요 확장축의 방향과 일치하는 경향을 보인다. 또한 FRSC에서는 열수 분출구로 의심되는 - 4.0 A/m의 저자화이상이 발견되었다. MTJ 칼데라$(174^{\circ}00'W\;15^{\circ}20'S)$에서는 표층 자력탐사만이 수행되었고, 남남서-북북동 방향으로 함몰된 화륜과 중앙에서 나타나는 CAMH를 통해 칼데라 중심에 활동성 확장축이 존재하는 것으로 판단된다. Fonualei Rift and Spreading Center(FRSC) and Mangatolu Triple function(MTJ) caldera are located in northeastern part of Lau basin which is the active back-arc basin. Deep-tow and surface-tow magnetic surveys are carried out in FRSC. In deep-tow magnetic survey, to compensate for influence of uneven distance between bathymetry and sensor height, magnetic anomaly is continued upward to a level plane by using the Guspi method. We calculate crustal magnetization using Parker and Huestis's inversion algorithm, and try to find the hydrothermal vent and understand the structure of ocean floor crust. The result of deep-tow magnetic survey at FRSC showed that Central Anomaly Magnetization High(CAMH) recorded the max value of 4.5 A/m which is associated with active ridge. The direction of SSW-NNE corresponds with the direction of the principal spreading ridge in Lau basin. The low crustal magnetizaton$(174^{\circ}35.1'W,\;16^{\circ}38.4'S)$ of -4.0 A/m is supposed to correlate with submarine hydrothermal vent. Surface-tow magnetic data were collected in MTJ caldera$(174^{\circ}00'W,\;15^{\circ}20'S)$. The prevailing SSW-NNE direction of collapsing walls and the presence of CAMH at the center of caldera strongly indicate the existence of active spreading ridge in ancient times.

웹 인터페이스를 사용하는 SNMP 기반의 무선 센서 네트워크 통합 관리 시스템

최재원(Jaewon Choi),고영탁(Young-Tak Ko),김한경(Han-Kyoung Kim),이광휘(Kwang-Hui Lee) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.10

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 심해저 퇴적물의 물리적 특성에 관한 연구

지상범,이현복,김종욱,형기성,고영탁,이경용,Chi, Sang-Bum,Lee, Hyun-Bok,Kim, Jong-Uk,Hyeong, Ki-Seong,Ko, Young-Tak,Lee, Kyeong-Yang 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.6

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone) 사이에 위치한 연구지역 퇴적물의 입도, 함수율, 입자 밀도, 전밀도, 공극비, 그리고 공극률 등 물리적 특성과 퇴적학적 변화요인을 파악하기 위하여 1999년부터 2002년까지 7회의 조사작업을 통해 연구지역 각 지점에서 다중주상시료채취기로 채취된 69개 표층퇴적물을 분석하였다. 연구지역 퇴적물은 원양성 적점토가 분포하는 북부지역(북위 16-17도), 생물기원의 규질 퇴적물이 분포하는 중부지역(북위 10-11도), 탄산질 퇴적물이 분포하는 남부지역(북위 5-6도)으로 구분되며, 퇴적물의 물리적 특성은 이들 퇴적물의 유형에 따라 뚜렷이 다른 특성을 보인다. 북부지역은 수층의 기초생산성이 낮고 육성기원 입자의 유입이 많으므로 입도는 세립질이며, 함수율이 낮은 특성을 보인다. 반면에 중부지역은 수층의 생산성이 높고 수심이 탄산염보 상심도보다 깊으므로 다공질이며 입자크기가 큰 생물기원 규질 입자의 유입이 높아 평균입도는 가장 조립질이며, 함수율이 매우 높다. 한편, 남부지역은 수심이 탄산염보상심도보다 얕으므로 수층으로부터 유입되는 탄산질 퇴적물이 용해되지 않고 지속적으로 퇴적되어 가장 낮은 함수율과 높은 밀도를 보인다. C-C지역 퇴적물의 물리적 특성과 연관된 주요 요인들은 적도부근 해역의 높은 생산성에 따른 생물기원 입자의 유입, 탄산염보상심도를 고려한 수심 수층 생산성에 비례하는 퇴적률, 대륙으로부터 바람에 의해 유입되는 육성기원 입자의 공급, 그리고 생물기원 퇴적입자의 용해 및 자생광물의 형성과 연관된 저층해수의 화학적 특성 등으로 판단할 수 있다. Deep-sea surface sediments acquired by multiple corer from 69 stations in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific, were examined to understand the correlation of mass physical properties and sedimen-tological processes. The seabed of the middle part ($8-12^{\circ}N$) of the study area is mainly covered by biogenic siliceous sediment compared with pelagic red clays in the northern part ($16-17^{\circ}N$). In the southern part ($5-6^{\circ}N$), water depth is shallower than carbonate compensation depth (CCD). The mass physical properties such as grain size distribution, mean grain size, water content, specific grain density, wet bulk density, void ratio, and porosity of sediments are distinctly different among the three parts of the study area. Surface sediments in northern part are characterized by fine grain size and low water contents possibly due to low primary productivity and high detrital input. Conversely, sediments in the middle part are characterized by coarse grain size and high water contents, which might be caused by high surface productivity and deeper depth than CCD. The sediments show low water contents and high density in the southern part, which can be explained by shallower depth than CCD. Our results suggest that the variations in mass physical properties of sediments are influenced by combined effects including biogenic primary productivity of surface water, water depth, especially with respect to CCD, sedimentation rate, detrital input, and the geochemistry of the bottom water (for example, formation of authigenic clay minerals and dissolution of biogenic grains).