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북극해 퇴적 양상을 통한 제4기 중, 후기 서북극해 빙하역사 이해
조영진(Young Jin Joe),장광철(Kwangchul Jang),김정현(Jung-Hyun Kim),Leonid Polyak,Frank Niessen,Ruidiger Stein,Jens Matthiessen,Gerrit Lohmann,윤석훈(Seok-Hoon Yoon),우경식(Kyung Sik Woo),남승일(Seung-Il Nam) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
본 연구에서는 2015년도 쇄빙연구선 아라온호를 이용하여 수행된 북극탐사(ARA06C) 동안 서북극해 척치분지(수심 약 2300 m)에서 획득한 약 14 m 길이의 고해상도 점보피스톤코어 퇴적물 기록(ARA06C/04-JPC)과 해저지형자료를 분석하였다. 본 연구의 목표는 최근까지 보고된 북극해 퇴적물 시추코어기록을 종합하여 약 45만년(MIS 12) 동안 북극해의 시공간적인 퇴적율 변화와 빙하기와 간빙기에 일어났던 퇴적양상을 복원하는데 있다. 서북극해 퇴적층에는 캐나다 북극군도에서 기원하는 돌로마이트/쇄설성 탄산염 성분의 빙하기원 쇄설성 퇴적물이 쌓인 층(layers with iceberg rafted debris)이 빙하기/해빙기 층에서 반복적으로 나타나며, 이는 MIS 12 이후로 빙하기-간빙기 동안 로렌타이드 빙상의 성장과 후퇴가 반복되었음을 지시한다. 북극해에서 각 빙하기/해빙기의 평균 퇴적율은 MIS 7 이후 천년 단위로 mm 규모에서 cm 규모로 높아지는 경향을 보인다. 중앙 북극해 로모노소프 해령의 평균 퇴적율은 MIS 6/5 동안 1-2 cm/kyr로 증가하며, MIS 4/3 동안 최대 9 cm/kyr까지 높아진다. 동시베리아-척치 대륙주변부뿐만아니라 인접한 심해 분지에서는 MIS 12/11를 제외한 MIS 6/5와 MIS 4/3에 로모노소프 해령과 비슷하게 비교적 높은 퇴적율을 보인다. 특히, MIS 4/3 동안 동시베리아-척치 주변 해역은 20 cm/kyr 이상의 매우 높은 퇴적율을 보이는데, 이는 MIS 4 동안 발달된 동시베리아-척치해의 거대 해양기저빙하(marine-based glaciers)의 영향으로 많은 양의 퇴적물이 서북극해 심해저로 공급된 것으로 해석된다. 로모노소프 해령과 동시베리아-척치 주변해역 사이에 위치한 알파-멘델레프 해령에서도 MIS 4/3 동안 비교적 높은 퇴적율을 보이나, 이전의 빙하기/해빙기에서는 mm/kyr 규모의 매우 낮은 퇴적율이 나타난다. 최근, Batchelor et al . (2019)에서 제시한 북극해 빙하모델과 북극해 퇴적율의 변화를 비교해 본 결과, 로모노소프 해령에서 퇴적율이 증가하는 것은 유라시아 빙상과 동시베리아-척치 해역의 거대 해양기저빙하의 발달과 관련된 것으로 추정된다. 따라서 현재 남극대륙과 유사하게 북극해가 1 km 이상 두꺼운 빙붕(ice shelf)으로 덮였던 시기는 Jakobsson et al . (2016)이 제시하였던 MIS 6보다는 MIS 4으로 해석되며, 이는 동시베리아-척치 해역에서 거대빙하가 발달하였던 시기와 일치하는 것으로 보인다.
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