일본 서남부 가고시마 와카미코 해저 열수환경에서 형성된 2:1 점토 광물 내 암모늄 거동 및 질소동위원소 특성

• 영문명: Ammonium Behavior and Nitrogen Isotope Characteristics of 2:1 Clay Minerals from Submarine Hydrothermal System in the Wakamiko Crater of Kagoshima Bay, Southwestern Japan
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 조재국(Jaeguk Jo) 토시로 야마나카(Toshiro Yamanaka) 신동복(Dongbok Shin)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』54권 1호, 151~160쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.02.28

국문 초록

함암모늄 2:1 점토광물 내 암모늄 거동과 질소동위원소 특성을 살펴보기 위해 일본 남서부 해저 와카미코 화구(Wakamiko crater)내 열수가 분출하는 두 지점에서 퇴적물 코어를 채취하여 스멕타이트로 대표되는 점토입자를 추출하였다. 점토입자 내 무기탄소 제거 후 순차적인 유기물 분해과정에서 감소하는 탄소-질소 비에 근거하여 무기질소 함량을 추정한 결과, 전질소에 대한 무기질소 비율은 SES 지점(Core#1093MG: av. 11.5%)에 비해 SWS 지점 (Core#1094MR: av. 18.2%)에서 높은 경향을 보였다. 후자에서 높은 광물 결정도를 보인 점은 상대적으로 진전된 광물화와 함께 교환성 암모늄이 비교환성 암모늄으로 전환된 결과로 해석된다. 단계적인 점토입자 내 교환성 암모늄의 제거과정에서 나타난 질소동위원소 조성 변화(SES 지점: Core#1093MG: -4.4 ~+0.2 ‰, av. -2.4 ‰; SWS 지점: Core#1094MR: -0.7 ~ +3.0 ‰, av. +1.5 ‰)로부터 심부 마그마에서 비롯된 열류 및 열수에 의한 국부적인 온도변화는 함암모늄 2:1 점토광물의 형성에 관여한 유체 내 용존 암모늄과 암모니아 사이에서 질소동위원소 분별을 야기했을 것이다.

영문 초록

2:1 clay minerals such as smectite incorporating ammonium were extracted to investigate the ammonium behavior and nitrogen isotope characteristics for two different sediment cores which were collected from shimmering sites on seafloor of the Wakamiko crater, southwestern Japan. Inorganic nitrogen contents in clay fraction were estimated by calibration curve based on consistently decreasing carbon and nitrogen ratio during the treatment to decompose organic materials, after removing inorganic carbon. The results show that the proportions of inorganic nitrogen for total nitrogen in clay fraction of SWS site(Core#1094MR: av. 18.2%) are higher than those in SES site(Core#1093MG: av. 11.5%). Relatively good crystallinity of the former suggests that exchangeable ammonium was transformed to non-exchangeable ammonium during more evolving diagenetic process. Nitrogen isotope variance of clay fraction(SES site: Core#1093MG: -4.4 ~ +0.2 ‰, av. -2.4 ‰; SWS site: Core#1094MR: -0.7 ~ +3.0 ‰, av. +1.5 ‰) during sequential decomposition of exchangeable ammonium suggests that heat flow derived from deep magma led to nitrogen isotope fractionation between dissolved ammonium and ammonia in the fluids involved in the formation of 2:1 clay mineral incorporating ammonium with local temperature variation.

목차

1. 서 론

2. 지질배경

3. 시료채취 및 연구방법

4. 분석결과

5. 토 의

6. 결 론

사 사

References

키워드

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