Geochemical Characteristics of the Continental Shelf and Slope Sediments off the Southeastern Coast of Korea

한국 동남해역 대륙붕과 대륙사면 표층퇴적물의 지화학적 특성

A total of 90 surface sediment samples, collected from the continental margin area bordering east and southeast coast of Korea, were subject to the geochemical analyses with the aim of filling the gap in our knowledge of this environment. The analyzed items included the major elements (Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, p and Mn), organic carbon, and some trace metals (Ba, Co, Cu, Sr and Zn). The sediment grain-size exerted a predominant influence on the contents of most elements, with the exceptions of Ca, K, Sr and Ba. The Ca and Sr contents, being closely interrelated each other, were mainly controlled by the calcium carbonate content. The K content, on the other hand, appeared to be influenced by both illite and feldspar. The Ba content showed a certain relationship with that of K, suggesting a common source of these two elements; potassium feldspar. The R-mode factor analysis result also reaffirmed the above-mentioned controlling factors on the sediment geochemistry. The grain-size dependency of trace metals obscures their areal distribution pattern from the total contents. However, with the metal/aluminum ratios we could differentiate the subtle difference in the metal enrichment. Hence, sediments of the southern coastal area appear to receive some anthropogenic inputs of metals, though the effect is still negligible.

우리나라 주변해역의 퇴적물에 관한 연구는 이제까지 퇴적학적 및 광물학적 측면에 집중되어 온 까닭에 그 지화학적 특성에 대해서는 알려진 바가 매우 제한되어 있으며, 특히 동해 대륙붕의 경우는 더욱 그러하다. 이와 같은 지식의 빈 틈을 채우기 위하여 한국 동남해역의 대륙붕과 대륙사면에서 채취된 90개 표층퇴적물을 대상으로 그 주성분원소와 수종의 미량성분들을 분석하였다. 이 분석결과를 바탕으로 이들 화학원소들의 분포양상과 그 분포에 영향을 미치는 여러 조절요인들이 논의되었다. 연구지역 퇴적물에서 화학원소들의 분포에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 퇴적물 입도인 것으로 밝혀졌으며, Ca과 K를 제외한 대부분 주성분원소들과 Sr 및 Ba를 제외한 미량금속들의 함량은 모두 퇴적물의 입도와 밀접한 상관관계를 나타냈다. 반면, 퇴적물 내 Ca과 Sr의 함량은 주로 탄산염에 의해 조절되어지며, K의 경우에는 장석과 illite가 큰 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 한편, K 함량과 어느 정도의 관련성을 나타내는 Ba의 경우에는 칼리장석의 영향이 중요할 것으로 사료된다. 분석된 화학성분들의 연구지역 퇴적물 내 함량은 모두 자연상태의 범위를 벗어나지 않는 것으로 판단되며, 그 공간적 분포양상은 대부분 입도분포나 혹은 탄산염분포(Ca과 Sr)의 그것과 거의 동일하게 나타난다. 한편, metal/Al 비율은 퇴적물 내 금속함량에서 입도의 영향을 보정할 수 있으며, 이 비율을 이용하여 연구지역 남부 연안역의 퇴적물에 미약하나마 인위적 오염의 가능성이 있음을 제시하였다.