composition and provenance of Late Quaternary sediments in the Drake Passage

Abstract

제4기 말의 빙하주기 변동에 따른 남극해 지역의 퇴적작용 및 퇴적물 근원지의 변화, 남극순환류와의 관계를 파악하기 위하여 서남극의 드레이크해의 남부에서 채취한 두 개의 중력시추코어(GC05-DP02, GC98-06)의 퇴적학적 특성과 화학조성을 분석하였다. 퇴적률이 낮은 심해에서 채취된 이들 코어에서 플라이스토세 말 이후의 여러 빙하주기가 확인되었다. 간빙기의 퇴적물은 반원양성의 녹회색에서 회갈색의 머드로 구성되어 있으며 생교란작용을 받았고 밝은 황색의 규조 연니 층을 포함한다. 간빙기 퇴적물은 XRF 스캔 결과 Si와 Br 함량이 높은데 이는 간빙기에 퇴적물 내의 규조와 해양 유기물 성분이 증가하기 때문인 것으로 보인다. 빙하기의 퇴적물은 주로 밝은 회색의 실트질 머드로 구성되어 있으며 작은 역들이 산재되어 있다. 빙하기 퇴적물에는 유공충이 보존되어 있는 것이 특징적이며 이에 따라 XRF 스캔 결과 Ca와 Sr 함량이 높게 나타난다. 퇴적물의 근원지 변화를 추적하기 위하여 GC05-DP02 코어 퇴적물에 대해 Nd 동위원소를 측정한 결과, εNd 값은 -9에서 -2 사이에 분포하는데 빙하기와 간빙기 퇴적물에서 뚜렷한 차이를 보인다. 빙하기 퇴적물의 εNd 값은 거의 -3에서 -4 정도의 좁은 범위의 값을 보이지만, 간빙기 퇴적물은 -5에서 -9 사이에 분포하며 간빙기 동안 점차 낮아지는 경향을 나타낸다. GC98-06 코어에 대한 희토류원소 분석 결과로는 빙하기동안 La/Yb 비가 낮고 간빙기에 높은 경향을 나타내어, Nd 동위원소 변화와 마찬가지로 드레이크해 퇴적물 내 쇄설성 성분의 화학조성이 빙하주기에 따라 변화했음을 지시한다. 이런 현상은 빙하주기에 따라 빙상의 범위와 남극순환류의 세기 등이 변화하면서 퇴적환경과 퇴적물의 이동경로가 변했기 때문인 것으로 보인다. 빙하기에는 남극반도와 남쉐틀랜드 군도지역이 빙상으로 덮이고 이들 지역의 신생대 현무암질-안산암질 화산암에서 유래한 퇴적물이 빙하에 의해 연구지역으로 운반되었으며 간빙기에는 빙상 범위가 축소되고 남극순환류에 의한 운반이 주를 이루면서 멀리 떨어진 지역에서 보다 분화가 잘 된 근원암으로부터의 퇴적물 공급이 증가한 것으로 해석된다.