오호츠크해 사할린 북동사면의 가스하이드레이트와 가스분출구 분포와 특성

Abstract

오호츠크해 사할린섬 북동대륙사면에는 가스하이드레이트와 가스분출구 (gas seep)가 잘 발달되 어 있다. 2003년부터 2010년까지 이 지역의 가스하이드레이트 분포와 가스분출현상을 연구하는 한국-러시아-일본 국제공동연구탐사 (CHAOS, SSGH)가 수행되었다. 이 국제공동연구탐사를 통해 서 2500 L-km의 고해상도 탄성파자료, 2300 km2의 side-scan sonar 영상과 88개 정점의 천부퇴 적물를 획득하였다. 총 17개 정점에서 가스하이드레이트 시료를 채취하였고, 약 900개의 가스분 출기둥 (gas flare)과 840여개의 해저면 가스분출구조 (gas seepage structure)를 발견하였다. 특징적으로 35 cm 두께의 순수한 가스하이드레이트 시료와 385 m의 얕은 수심의 해저면에서 가 스하이드레이트 시료를 채취하였다. 연구지역은 차가운 해수온도로 인해 가스하이드레이트 안정 대의 상부 경계가 약 300 m 수심에 위치한다. 이 지역에서의 활성가스분출현상은 지구물리 자료 에서 다양한 형태로 확인이 된다. 해수층에서는 높은 수중음향이상체인 가스분출기둥, 해저면에 서는 높은 후방반사강도를 보이는 포크마크 (pockmark)와 언덕구조 (mound), 퇴적층에서는 해저 면 모방반사층 (bottom simulating reflector)과 가스기둥구조 (gas chimney)를 수반한다. 또 한 해저면에서 높은 메탄농도를 보이며, 천부가스하이드레이트가 발달해 있다. 이런 구조들은 서로 연관되어 함께 나타나는데, 지층심부에서 메탄가스가 가스기둥을 따라 해저면까지 이동하 고 해저면에 가스분출구조를 형성하며, 천부가스하이드레이트를 형성하고 남은 메탄가스가 해수 층으로 분출하는 현상이 각각의 탐사자료로 확인된 것이다. 연구지역의 가스분출구조