Acoustic Characterization of Three Seamounts Located in the Northwest of Marshall Islands, Western Pacific

서태평양 마샬제도 북서쪽에 위치한 세 해저산에 대한 음향상 연구

Geophysical data including chirp (3 7 kHz) subbottom profile and detailed bathymetry were obtained over three seamounts in the Ogasawara Fracture Zone (OFZ) of the western Pacific, as a part of manganese crust survey onboard R/V Onnuri in 2003. The OFZ is a 150-km-wide, 600-km-long rift zone, which separates the East Mariana and Pigafetta Basin. The OFZ is unique in that it includes many seamounts (e.g., Magellan Seamounts andseamounts on the Dutton Ridge). The sub-seafloor acoustic echoes obtained near the OFZ were classified into following types on the basis of their characteristics: types I-1(pelagic sediment with parallel or subparallel reflectors), I-2 (pelagic sediment with no internal reflectors), and III-1 (reef build-up complex) on summit; types II-1 and III-2 (basement outcrop) on flank rift zone and upper slope, respectively; type III-3 (slump) on the lower slope and embayment between the flank rift zones; types II-2 (debrite) on the base of slope and basin floor; and types II-3 (turbidite or pelagic sediment) and II-4 (turbidite) on the basin floor. The mass-wasting that produced the complex of type II-2 debrite and III-3 slump on the lower slope and basin may have been caused by (1) strong tensional stress in the OFZ which may cause the numerous fissures or basement faults and (2) complex of the faults on the summit and steep upper slope. The variations in the echo type of pelagic sediment in the summit of seamounts may be related with the changes in the depositional and/or erosional environments. Type I-2 pelagic sediment, which is characterized by a thin and intermittent coverage, was probably deposited at a sheltered area when the current was strong, whereas type I-1 pelagic deposit occurred during a stage of progressive sedimentation.

서태평양 마샬제도 북서쪽 오가사와라 균열대(Ogasawara Fracture, OFZ) 내에 위치하는 세 해저산들에 대해 2003년 망간각 탐사의 일환으로 고해상(3~7kHz) 천부퇴적탐사 자료를 포함한 지구물리 자료를 획득하였다. OFZ은 600 km의 우측방 이동(right lateral movement)을 보이고 축방향에 수직으로 150 km의 폭을 가지며 동 마리아나분지와 피가페타 분지를 분리한다. OFZ은 다른 균열대와는 달리 내부에 다량의 해저산들을 포함한다. OFZ 주변 해저산에서 획득한 음향상의 명확성 연속성 구조 지형 및 위치에 따라 총 가지로 분류하였다: 음향상Ⅰ-1 원양성 퇴적층(뚜렷한 표층반사파와 평행한 지층내 반사파를 갖음), 음향상Ⅰ-2 원양성 퇴적층(뚜렷한 표층반사파와 지층내 투명한 음향층이 존재), 음향상Ⅱ-1 화산 기저암(약한 표층반사파가 존재하고 지층내 반사파가 없음), 음향 상Ⅱ-2 debrite(불분명한 표층반사파와 지층내 투명한 음향층이 존재), 음향상 Ⅱ-3 원양성 퇴적층 혹은 저탁암 (불분명한 표층반사파와 연속적인 지층내 반사파가 존재함), 음향상 Ⅱ-4 저탁암(확산된 형태의 지층내 반사층이 존재함), 음향상 Ⅲ-1 reef build-up complex(작은 규모의 쌍곡선 형태의 표층반사파가 연결되어 나타남), 음향상Ⅲ-2 화산 기저암(큰 쌍곡선의 표층반사파가 다양한 수심에서 연결되어 나타남), 음향상Ⅲ-3 슬럼프(작은 규모의 블록형태나 쌍곡선 형태의 반사파들이 불규칙하게 보임). 해저산의 정상부는 음향상 Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅲ-1이, 경사면을 따라 음향상 Ⅱ-1,Ⅱ-2,Ⅲ-3이, 분지에는 음향상Ⅱ-3,Ⅱ-4가 우세하게 분포한다 연구지역에서 음향상Ⅱ-2와 Ⅲ-3이 복합적으로 나타나는 사태의 원인은 (1) OFZ 내부에 존재하는 강한 장력에 의해 발생한 균열이나 단층, (2) 정상부에 발생한 단층과 급한 상부경사면일 것으로 추정된다. 해저산 정상부는 음향상 Ⅰ-1과Ⅰ-2가 구분되어 나타나는데, 음향상Ⅰ-2는 해류가 강하여 해류로부터 안정된 암초나 장애물 주위에만 간헐적으로 쌓인 형태이고, 음향상 Ⅰ-1은 해류가 약해지고 활발한 퇴적률을 보이는 시기에 쌓인 형태로 구분된다.