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조현구 ( Hyen Goo Cho ),김동호 ( Dong Ho Kim ),구효진 ( Hyo Jin Koo ),엄인권 ( In Kwon Um ),최헌수 ( Hun Soo Choi ) 한국광물학회 2014 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.27 No.4
우리나라는 2008년부터 심해저 광물자원 확보를 위하여 남서태평양 통가국 EEZ 내 Tofua arc의 해저 화산열도에서 해저열수광상에 관한 조사를 지속적으로 수행하고 있다. 통가국 라우분지 TA25 해저산에서 해저 열수 활동에 의하여 형성된 광물들의 특성과 분포를 규명하기 위하여 X선회절분석, 주사전자현미경 관찰, X선형광분석과 유도결합 플라즈마 방출분광분석을 실시하였다. 연구에 사용된 시료는 TA 25 해저산 주변에서 채취된 7개의 코어 시료와 9개의 해저퇴적물 시료이다. 열수분출구 모든 지역에서 중정석, 섬아연석, 클리노클레이스 등이 존재하고, 열수분출구 A 지역에는 석고, 스멕타이트 및 카올린 광물, 열수분출구 B와 C 지역에는 스멕타이트, 카올린 광물, 황동석과 황철석, 열수분출구 D 지역에는 석고, 황동석, 황철석, 침철석 등이 분포한다. 점토부분에 대한 분석 결과 칼데라 중심부 지역을 제외한 모든 지역에서 스멕타이트와 소량의 카올리나이트가 포함되어 있는 것으로 보아 이질변질작용에 해당하는 열수변질이 있었음을 알 수 있다. 열수분출구 B, C, D 지역은 여러가지 종류의 황화광물과 비소화광물이 존재한다. 광물조성, 주성분과 미량성분 분석 결과로 판단할 때 열수분출구 B, C, D 지역이 비교적 강한 고온의 열수변질작용, 열수분출구 A와 칼데라 중심부 지역은 열수의 영향을 적게 받았거나 저온의 열수변질작용을 받은 것으로 판단된다. 추후 열수광상 탐사는 열수분출구 B, C, D 지역에서 수행되어야 할 것으로 여겨진다. government has consistently investigated the development of economic mineral deposits in the Tofua volcanic arc, Tonga since 2008 for the secure of sea floor mineral resources. We studied the composition and distribution of minerals formed by hydrothermal activity around TA 25 seamounts of the Tofua volcanic arc, Lau Basin, Tonga, using X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence spectrometry, and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. We used 7 core samples and 9 surface sediment samples. Barite, sphalerite, and clinoclase are present in the most volcanic vent area. Gypsum, smectite, and kaolin mineral are distributed in vent A area, chalcopyrite, pyrite, smectite, and kaolin mineral are in vent B and C area, and gypsum, chalcopyrite, pyrite, and goethite are in vent D area. From the study of clay fraction, smectite and few kaolinite are detected in the most studied area except inner part of caldera, which suggest that argillic alteration are dominant in the volcanic vent areas. Various sulfide or arsenide minerals were found in the hydrothermal vent B, C, and D. The mineralogy and geochemistry suggest higher hydrothermal activities in volcanic vent B, C, and D compared to vent A and inner caldera area. Therefore higher probabilities of massive sulfide deposits may occur in hydrothermal vent B, C, and D.
조현구 ( Hyen Goo Cho ),김영호 ( Young Ho Kim ),엄인권 ( In Kwon Um ),최헌수 ( Hunsoo Choi ) 한국광물학회 2012 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.25 No.4
통가국 라우분지(Lau Basin)의 해저열수광상 개발을 위한 해저열수광상 분포 및 산상에 관한 특성을 규명하기 위하여 X선 회절분석을 통하여 해저열수광상 해저퇴적물 및 열수변질대의 광물조성을 연구하였다. 연구에 사용된 시료는 TA 26 해저산 주변에서 채취된 코어 시료, 기반암 및 해저퇴적물 시료이고, 벌크 시료와 점토 부분을 분리한 정방위 시료를 제작하여 X선 회절분석을 실시하였다. TA26 해저산에서 채취된 기반암은 대부분 사장석과 석영으로 이루어져 있는 데 반하여, 표층퇴적물은 대부분 카올린광물과 스멕타이트로 구성되어 있다. 열수구 퇴적물은 대부분 석고, 중정석, 섬아연석, 황철석 등 황산염광물과 황화광물로 구성된다. 기반암과 해저퇴적물의 광물조성으로 미루어 보아, TA26 해저산의 열수광화대는 주변에 스멕타이트 또는 카올린광물을 형성시키는 정도의 이질변질작용을 일으켰음을 알 수 있다. MC08H-06 시추 코어 시료는 상부는 비변질대, 하부는 스멕타이트와 카올린광물로 구성된 이질변질대에 해당한다. 다양한 황화광물과 황산염 광물의 존재, 이질변질작용에 해당하는 열수변질대의 존재는 TA 26 해저산 내에 해저열수광상이 존재하고 있음을 지시하는 것으로 판단된다. We have researched the distribution and characteristics of seafloor hydrothermal deposits for the development of economic mineral deposits in the Lau Basin, Tonga since 2009. In this study, we interpreted hydrothermal alteration around TA 26 seamounts of the Tofua volcanic arc using X-ray diffraction analysis for bulk sample and preferred-oriented specimen of clay fraction. We used 2 core samples and several surface samples. Plagioclase and quartz are dominant mineral in the basement rock, whereas kaolin mineral and smectite are superior in marine surface sediments. Especially sulfate and sulfide minerals such as gypsum, barite, sphalerite, and pyrite are predominant in the vent sediments. When we compare the mineral composition between basement rock and sea surface sediments, argillic alteration zone composed of kaolin mineral and smectite could be produced by hydrothermal fluids. Based on the downcore variation of mineral assemblages, most portion of MC08H-06 core could be interpreted as argillic alteration zone composed of kaolin mineral and smectite except top 2 cm area.Various sulfate or sulfide minerals and argillic alteration zone suggest a high probability of massive sulfide deposits in the seafloor of the TA 26 seamount.