Study on halogen and trace element in basalts from the Australian-Antarctic Ridge (AAR)

Abstract

호주-남극 중앙해령(Australian-Antarctic Ridge (AAR))은 남동인도양 중앙해령의 가장 동쪽에 위치하고 있다. 우리는 AAR 해령(in-axis)과 해저산과 해령이 겹치는 지역(KR1 mixing)에서 현무암 암석시료를 채취하였다. 현무암 유리질의 할로겐원소 농도와 비는 맨틀 진화과정 및 맨틀 내의 휘발성원소들의 순환을 이해하는데 중요하므로 채취한 현무암의 유리질을 이용하여 할로겐원소 및 미량원소를 측정하였다. 우리가 채취한 현무암 유리질은 대부분 원시마그마(>6 wt% MgO)의 특징을 보였으나, 그 중 3개의 현무암 유리질에서는 진화된 마그마 조성(각 MgO wt%는 1.72, 2.95, 4.15)을 보였다. La/Sm과 같은 불호정 원소 비는 마그마 진화과정에서 변화가 적기 때문에 맨틀 구성성분을 이해하는데 도움이 되며 MORB를 분류하는 기준으로 이용된다. 우리가 채취한 현무암 유리질 La/Sm 비는 0.95-3.28 이므로 T-MORB와 E-MORB로 분류하였다(Schilling et al.,1983). 이전 연구를 통해 AAR 지역의 현무암은 검출 가능한 농도의 할로겐원소를 포함하고 있음을 확인하였다. Cl은 다른 할로겐원소인 Br, I에 비해 AAR 모든 지역에서 비교적 일정하게 나타난다. KR1 mixing 지역에서 채취한 현무암 유리질은 할로겐원소 함량이 in-axis 지역에서 채취한 현무암 유리질보다 풍부하며, Br이 매우 풍부한 것으로 나타난다. 이는 이전에 섭입된 Br이 풍부한 해양지각판이 재순환되어 나타났을 가능성과 열수변질 작용에 의해 나타났을 가능성을 가진다. AAR 지역은 Balleny hotspot 지역과 가깝게 위치하고 있으며 K/Cl과 K/Ti 비는 hotspot의 영향을 받은 Galapagos Spreading Center(GSC)지역의 현무암 비와 유사하게 나타났다. K2O/Nb과 Zr/Nb 비는 Balleny hotspot 지역 현무암의 비와 비슷하며, 추후 AAR 지역의 마그마 성인과 Balleney hotspot의 관계성에 대한 연구가 필요하다.