부유성 유공충의 산소·탄소동위원소 이상과 동해 울릉분지에서의 메탄 하이드레이트 해리 증거 (Planktonic foraminiferal oxygen and carbon isotope anomaly and its evidendce for methane hydrate dissociation from the Ulleung Basin of the East Sea)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 45권 / 4호 / 379 ~ 390페이지
· 저자명 : 남승일, 이현경

초록

동해 울릉분지 남부평원에서 시추된 퇴적물 코어(07GHSA-P2, P5)에 산출되는 부유성 유공충인 N. pachyderma (sin.)와 G. bulloides의 산소와 탄소 안정동위원소 이상 값과 메탄 하이드레이트 해리 관련성을 연구하였다. 특히 코어 07GHSA-P2의 마지막 최대 빙하기 퇴적물에서 N. pachyderma (sin.)와 G. bulloides의 탄소동위원소는 각각 -16.1‰과 -14.3‰로 극단적으로 낮은 이상 값을 나타내었다. 동일 깊이에서 두 종의 유공충에 기록된 산소동위원소는 각각 3.1‰과 2.9‰로 비교적 높은 값을 보인다. 이렇게 극단적으로 부유성 유공충의 탄소동위원소의 낮은 값은 동해 마지막 최대빙하기 퇴적층에서 처음으로 발견된 기록이다. 환경주사현미경을 이용하여 패각의 미세구조를 관찰한 결과 이상 값이 나타나는 깊이에 산출되는 대부분의 유공충 패각의 표면은 심하게 용해되었다. 또한 패각내외부에는 규조류 같은 다른 미화석 파편이나 아라고나이트 또는 방해석 결정이 2차적으로 성장한 증거가 부분적으로 확인되었다. 따라서 동해의 해수면이 가장 낮았던 마지막 최대빙하기의 어느 시기에 퇴적층에 생성되었던 메탄 하이드레이트가 해리되어 퇴적물에 메탄이 공급된 결과 자생탄산염이 유공충 패각에서 2차적으로 성장한 것으로 추정된다. 이러한 사실은 코어 07GHSA-P2 퇴적물 하부(4.88 m 이하)에서 발견된 메탄 하이드레이트에 의해 뒷받침 되었다.

영어초록

In order to estimate the relationship between stable isotope anomaly and methane hydrate dissociation, we investigated stable oxygen and carbon isotopes of the planktonic foraminiferal species N. pachyderma (sin.) and G. bulloides in the sediment cores (07GHSA-P2, P5) recovered from the southern Ulleung Basin, the East Sea. In particular, extremely negative planktonic δ13C excursion down to -16.1‰ (N. pachyderma sin.) and -14.3‰ (G. bulloides) occurred within the Last Glacial Maximum sediment of core 07GHSA-P2. These extremely lightest δ13C values are also accompanied with relatively heavy δ18O values of 3.1‰ and 2.9‰, respectively. The extreme δ13C depletion of both the planktonic foraminiferal species is for the first time found in the East Sea sediment during the LGM. According to the observation of the ultrastructure of the inner/outer shell surface using by ESEM, the surface of foraminiferal shells occurred in core depth with the extreme depletion of δ13C values was poorly preserved because of relatively strong calcite dissolution. Furthermore, other microfossil fragments such as diatom were incorporated within the foraminiferal shells together with aragonite and/or calcite crystals which probably reflect the precipitation of secondary overgrowth. Therefore, it is suggested that the extremely depleted δ13C signatures along with relatively heavy δ18O values might be attributed to authigenic carbonate precipitation when methane was released resulting from methane hydrate dissociation in the sediment during the LGM lowest sea-level. This is strongly supported by the fact that methane hydrate was actually found in the lower part of core depth below 4.88 m of core 07GHSA-P2.

참고자료

· 없음