• Ocean and Polar Research
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• 제36권2호
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• pp.179-187
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• 2014

Directly searching for undiscovered hydrothermal vent sites is inefficient due to the practical difficulty of comprehensively imaging vent fields. Thus, most searches for hydrothermal vent sites rely on the detection of hydrothermal plumes from water column observation. Detecting and measuring the hydrothermal plumes are the most efficient way to infer the presence and distribution of hydrothermal vents. Both the array of vertical casting and lateral towing are the most common methods to discover hydrothermal plumes. In this study, we compared results of cast and tow-yo operations along the same section of a spreading center with a distance of 20.5 km in the North Fiji Basin for mapping hydrothermal plumes. Operation of CTD tow-yo provides a detailed pattern of plumes which enable us to locate the hydrothermal vents. On the other hand, identification of hydrothermal activity can be determined effectively by CTD cast with additional analysis of geochemical tracers. Reduction in the operating time is another advantage of CTD cast operation, especially for regional-scale survey. Our results show that the combination of CTD cast and tow-yo would improve the efficiency of the hydrothermal plume survey to locate new hydrothermal vent sites.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.363-373
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• 2000

남서태평양 열수해역의 화학적 환경특성을 이해하기 위하여 수온, 염분, 투명도, pH, 영양염 및 황화수소 등을 분석하였다. 시료는 마누스분지의 12개 정점에서 CTD를 이용하여 채취하였다. 열수작용은 해수 및 암석간의 순환작용에 의해 이들의 물리, 화학적 특성을 변화시키고, 주변의 해수와는 특성이 다른 열수가 plume을 형성하여 해양으로 공급된다. 본 연구에서는 남서태평양 PACMANUS 해역과 Susu Knolls 해역에서 투명도 및 황화수소를 이용하여 열수작용에 의한 plume을 확인하였다 특히, 열수환경을 지시하는 지화학적 추적자인 황화수소는 0${\sim}$3.31 ${\mu}$M 범위와 평균 0.63${\mu}$M을 보였다. 열수작용에 의한 plume의 높이, 분출량 및 활동도는 저층해류 순환 등의 영향을 받으며 수층의 등밀도면을 따라 주변 해수로 확산된다. 결과적으로 연구 해역에서의 황화수소 농도 이상치는 열수작용에 의한 영향으로 판단되고, 따라서 PACMANUS 해역의 남북방향에 가장 큰 공급원이 있을 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.359-372
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• 2011

통가열도의 남단에 위치하는 TA26 해저산은 열수활동이 가장 활발한 것으로 알려진 해저산으로 열수플룸이 광범위하게 존재하며 열수광석 및 열수변질암이 채취된 지역이다. 이 지역에서 채취한 암석들은 현무암내지 현무암질 안산암이다. 열수용액에 의한 변질암석시료에서는 사장석, 휘석류, 황철석, 티탄철석, 비결정질 살리카, 중정석, 녹점토, iron sulfates, Fe-Si sulfates 및 Fe silicates 등이 산출된다. 모암변질시 열수작용에 의한 변질 암석의 주원소, 미량원소 및 희토류원소 이득 및 손실을 계산하면, $K_2O$(+0.04~+0.45 g), $SiO_2$(-6.52~+10.56 g), $H_2O$(-0.03~+6.04 g), $SO_4$(-0.46~+17.54 g), S(-0.46~+13.45 g) 및 총 S(-0.51~+16.93 g)들이 모암변질시 이득되었다. 또한 미량원소들 중 특히 Ba(-7.60~+185078.62 g), Sr(-36.18~+3033.08 g), Ag(+54.83 g), Au(+1467.49 g), As(-5.80~+1030.80 g), Cd(+249.78 g), Cu(-100.57~+1357.85 g), Pb(+4.91~+532.65 g), Sb(-0.32~+66.59 g), V(-113.58~+102.94 g), 및 Zn(-49.56~+14989.92 g)들이 모암변질시 이득되었다. 따라서 이득된 주원소 및 미량원소의 종류 및 함량($K_2O$, $H_2O$, $SO_4$, S, 총 S, Ba, Sr, Ag, Au, As, Cd, Cu, Pb, Sb, V, Zn) 등을 지시원소로서 활용하면 통가열도 심해저 열수광상 탐사시 유용하게 이용될 수 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.383-394
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• 2014

The surface sediments from the manganese nodule exploration area of Korea in the Clarion-Clipperton fracture zone were investigated to understand the resource potential of and emplacement mechanism for rare earth elements (REEs). The sediments are categorized into three lithological units (Unit I, II and III from top to bottom), but into two groups (Unit I/II and Unit III) based on the distribution pattern of REEs. The distribution pattern of REEs in Unit I/II is similar to that of Post-Archean Australian Shale (PAAS), but shows a negative Ce anomaly and enrichment in heavy REEs (HREEs). In Unit III, the HREE enrichment and Ce anomaly is much more remarkable than Unit I/II when normalized to PAAS, which are interpreted as resulting from the absorption of REEs from seawater by Fe oxyhydroxides that were transported along the buoyant plume from remotely-located hydrothermal vents. It is supported by the PAAS-normalized REE pattern of Unit III which is similar to those of seawater and East Pacific Rise sediments. Meanwhile, the PAAS-normalized REE pattern of Unit I/II is explained by the 4:1 mixing of terrestrial eolian sediment and Unit III from each, indicating the much smaller contribution of hydrothermal origin material to Unit I/II. The studied sediments have the potentiality of a low-grade and large tonnage REE resource. However, the mining of REE-bearing sediment needs a large size extra collecting, lifting and treatment system to dress and refine low-grade sediments if the sediment is exploited with manganese nodules. It is economically infeasible to develop low-grade REE sediments at this moment in time because the exploitation of REE-bearing sediments with manganese nodules increase the mining cost.