통가열도 TA26 해저산의 모암변질과 원소분산

Abstract

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, <TEX>$K_2O$</TEX>(+0.04~+0.45 g), <TEX>$SiO_2$</TEX>(-6.52~+10.56 g), <TEX>$H_2O$</TEX>(-0.03~+6.04 g), <TEX>$SO_4$</TEX>(-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(<TEX>$K_2O$</TEX>, <TEX>$H_2O$</TEX>, <TEX>$SO_4$</TEX>, 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. TA26 seamount, which is located at south part of Tonga arc, occurs widely hydrothermal plume and is area that sampled hostrock, hydrothermal ore and hydrothermal alteration rock for this study. Hostrocks are basalt and basaltic andesite. Altered rocks by hydrothermal solution consists of plagioclase, pyroxene, pyrite, ilmenite, amorphous silica, barite, smectite, iron sulfates, Fe-Si sulfates and Fe silicates. Gains and losses of major, trace and rare earth elements during wallrock alteration suggest that <TEX>$K_2O$</TEX>(+0.04~+0.45 g), <TEX>$SiO_2$</TEX>(-6.52~+10.56 g), <TEX>$H_2O$</TEX>(-0.03~+6.04 g), <TEX>$SO_4$</TEX>(-0.46~+17.54 g), S(-0.46~+13.45 g), total S(-0.51~+16.93 g), 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) and Zn(-49.56~+14989.92 g) elements are enriched from hydrothermal solution. Therefore, gained(enriched) elements((<TEX>$K_2O$</TEX>, <TEX>$H_2O$</TEX>, <TEX>$SO_4$</TEX>, S, total S, Ba, Sr, Ag, Au, As, Cd, Cu, Pb, Sb, V, Zn) represent a potentially tools for exploration of sea-floor hydrothermal deposits from the Tonga arc.