Distribution and Origin of Carbonate Sediments near Dok Island: Preliminary Study

독도주변 탄산염퇴적물의 분포와 성인: 예비조사 결과

  • Woo, Kyug-Sik (Department of Geology, Kangwon National University) ;
  • Ji, Hyo-Seon (Department of Geology, Kangwon National University) ;
  • Kim, Lyoun (Department of Geology, Kangwon National University) ;
  • Jeon, Jin-A (Department of Geology, Kangwon National University) ;
  • Park, Jae-Suk (Department of Geology, Kangwon National University) ;
  • Park, Heung-Sik (Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI)) ;
  • Kim, Dong-Seon (Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI)) ;
  • Park, Chan-Hong (Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI))
  • Published : 2009.08.31

Abstract

Based on the constituent analysis of sediments near Dok Island, the origin and sedimentary facies were Investigated. The sediments are mainly from originated from volcanic and volcaniclastic rock fragments derived from Dok Island and carbonate sediments formed by a variety of shallow-dwelling organisms that secreted calcareous skeletons. Carbonate producers include mollusks (bivalves and gastropods), encrusting & branching bryozoans, encrusting & segmented red algae, worm tubes, barnacles, diatoms, sponge spicules and echinoderm fragments. The distribution and relative amount of these constituents are basically dependent upon water depth and grain size even though local variations can be observed within the same depth interval. Five sedimentary facies can be divided: nearshore facies (<20 m), neritic facies ($20{\sim}100m$), upper transitional facies ($100{\sim}200m$), lower transitional facies ($200{\sim}700m$), and hemipelagic facies (>700 m). The sediments that were sampled below the water depth of 2,000 m still contain a significant amount of carbonates (ca. $10{\sim}20%$), implying that the carbonate compensation depth in the East Sea may well exceed this water depth.

독도 주변 퇴적물의 구성요소를 분석하여 퇴적물의 기원과 퇴적상을 조사하였다. 퇴적물은 독도를 이루는 화산기원의 암편과 천해에서 서식하고 있는 여러 생물에 의해 생성된 탄산염퇴적물로 구성된다. 대부분 탄산염입자와 화산암편으로 이루어진 퇴적물 중에서 탄산염입자는 연체동물(이매패류와 복족류), 덮개상과 가지상 태선동물, 덮개상과 마디상 홍조류, 유공충, 해면동물, 환형동물, 극피류(성게류), 절지동물(따개비류), 규조류 등에 의해 만들어지고 있다. 퇴적물 내 구성요소의 상대적 함량의 차이는 주로 수심에 의해 구분되지만 비슷한 수심구간 내에서도 지역적으로 차이를 보이기도 한다. 특히 독도 주변의 퇴적물은 전형적인 냉수성 탄산염퇴적물(cool water carbonates)의 성분을 보여주며, 수심별로 뚜렷한 퇴적상의 변화를 보인다. 독도 주변 퇴적물은 수심에 따른 구성요소 함량의 차이와 입자의 크기에 의해 크게 5개의 퇴적상으로 구분된다. 이들은 해안퇴적상(20 m 이내의 천해퇴적물), 천해퇴적상($20{\sim}100m$ 구간의 천해퇴적물), 상부 전이퇴적상($100{\sim}200m$의 퇴적물), 하부 전이퇴적상($200{\sim}700m$의 퇴적물), 그리고 반원양퇴적상(700 m 이상의 반원양성 퇴적물)이다. 수심 2,000 m 이상의 퇴적물 내에도 약 $10{\sim}20%$의 탄산염 퇴적물이 함유되어 있으며, 이는 독도 주변 해역의 탄산염보상심도가 이보다 더 깊을 수 있음을 암시한다.

Keywords

References

  1. 박찬홍, 이종익, 허식, 천종화, 김창환, 2005. 독도 주변 해저지형 및 지질 특성 . 2005 한국물리탐사학회 대한지구물리학회 공동학술대회 초록집 . pp. 1-3
  2. 송용선, 박맹언, 박계헌, 2006. 울릉도와 독도 화산암의 생성연대 및 전화사. 암석학회지, 15: 72-80
  3. 우경식, 김진경, 2005 제주도 협재 지역에 분포하는 해안사구의 구성성분과 형성시기: 홀로세 후기의 해수면 변화에 대한 고찰. 지질학회지, 41: 499-510
  4. 우경식, 전진아, 2008. 서부 태평양 지역의 위도변화에 따른 현생탄산염입자의 구성성분변화 .2008 대한지잘학회 추계학술발표회초록집, pp. 92
  5. 유강민, 우경석, 2007. 퇴적암의 이해. 한국학술정보. 563 pp
  6. 이종익, 허순도, 이미정, 유찬민, 박병권, 김예동, 권문상, Keisuke Nagao, 2002. 독도 화산암류의 암석학적 특성과 지구화학. Ocean Polar Res., 24: 465-482 https://doi.org/10.4217/OPR.2002.24.4.465
  7. 지옥미, 우경식, 1995. 제주도 해빈퇴적물의 구성성분. 한국해양학회지, 30: 480-492
  8. 지효선, 우경식, 김련, 최돈원, 양동윤, 박병권, 2008. 제주도 구좌읍 김녕 일대에 분포하는 해안사구 퇴적물의 기원과 형성시기. 지질학회지, 44: 615-628
  9. 한국해양연구소, 2000. 독도 생태계 등 기초조사 연구. 해양수산부, BSPM99045-00-1282-6, 545-587pp
  10. 허 식, 박찬홍, 유해수, 한상준, 2005. 독도 주변해역의 지구조와 퇴적환경 2005 한국물리탐사학회 -대한지구물리학회 공동학술대회 초록집. pp. 145-150
  11. 황상구, 전영권, 2003 독도 화산의 분출융회와 화산형태. 자원환경지질, 35: 527-536
  12. Bathurst, R.G.C., 1976. Carbonate Sediments and Their Diagenesis. Elsevier, New York, 658 pp
  13. Chough, S.K., G.H. Lee, B.K. Park and S.W. Kim, 1984. Fine structures of turbidite and associated mud in the Ulleung (Tsushima) Basin, East Sea (Sea of Japan). J. Sed. Petrol., 54: 1212-1220
  14. Dix, GR., C.S. Nelson, 2006. Diagenetic potential for lithification of cool-water carbonate shelf mud. Sed. Geol., 185: 41-58 https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2005.10.003
  15. Halfar, J., L. Godinez-Orta, M. Mutti, J.E. Valdez-Holguin and J.M. Borges, 2004. Nutrient and temperature controls on modem carbonate production: An example from the Gulf of Califomia, Mexico. Geology, 32: 213-216 https://doi.org/10.1130/G20298.1
  16. James, N.P., 1997, The cool-water carbonate depositional realm. In: Cool Water Carbonates, edited by James, N.P. and J.A.D. Clarke, SEPM Spec. Publ. No. 56, pp. 1-20
  17. James, N.P., Y. Bone, C.C. von der Borch and Y.A. Gostin, 1992, Modem carbonate and terrigenous clastic sediments on a coolwater, high energy, mid-latitude shelf: Lacepede, southem Australia. Sedimentology, 39: 877-903 https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1992.tb02158.x
  18. James, N.P., Y. Bone, S.J. Hageman, D.A. Feary and Y.A. Gostin, 1997, Cool-water carbonate sedimentation during the terrninal Quatemary sea-leveI cycle: Lincoln Shelf, Southem Australia. In: Cool Water Carbonates, edited by James, N.P. and J.A.D. Clarke, SEPM Spec. Publ. No. 56, pp. 53-75
  19. James, N.P., Y. Bone, L.B., Collins and T.K. Kyster, 2001, Surficial sediments of the Great Australian Bight: facies dynamics and oceanography on a vast cool-water carbonate shelf. J. Sed. Res., 71: 549-567 https://doi.org/10.1306/102000710549
  20. Lees, A., A.T. Buller, 1972. Modem temperate water and warm water shelf carbonate sediments contrasted. Mar. Geol., 13: 1767-1773
  21. Mutti, M., P. Hallock, 2003. Carbonate systems along nutrient and temperature gradients: some sedimentological and geochemical constraints. Inter. J. Earth Sci., 92: 465-475 https://doi.org/10.1007/s00531-003-0350-y
  22. Pedley, M., M. Grasso, 2002, Lithofacies modelling and sequence stratigraphy in microtidal cool-water carbonates: a case study from the Pleistocne of Sicily, ltaly. Sedimentology, 49: 533-553 https://doi.org/10.1046/j.1365-3091.2002.00459.x
  23. Rivers, J.M., N.P. James, T.K. Kyser and Y. Bone, 2007, Genesis of palimpsest cool-water carbonate sediment on the continental margin of Southem Australia, J. Sed. Res., 77: 480-494 https://doi.org/10.2110/jsr.2007.046
  24. Sohn, Y.K., K.H. Park, 1994. Geology and Evolution of Tok Island, Korea. Joumal of the Geological Society of Korea, 30: 242-261