심해저 퇴적믈

심해저 퇴적물

 

퇴적물의 두께는 매우 다양하다. 대서양 해저는 약 1km의 두께를 나타내고 태평양은 0.5km 보다 작은 층으로 구성되어 있다. 이에 대한 이유는 3 가지로 요약할 수가 있다.

첫째, 대서양은 지역적으로 작다.
둘째, 대서양은 퇴적물을 많이 공급하는 하천이 많다.
셋째, 태평양은 대양 중심으로 이동하는 퇴적물을 차단하는 해연 (trench)이 많다.

 

외양성 퇴적물이 성분과 두께는 위치에 따라 다르지만 일반적으로 심해평야(abyssal plain)에서 가장 두껍고 해저산맥에서 가장 엷은 층을 보인다. 심해저에 퇴적된 퇴적물의 특성에 따라서 다음과 같이 구별한다. 심해저 쇄설성 퇴적물의 퇴적속도는 2mm/1000yrs 이다.

 

Turbidites

해수와 퇴적물의 혼합물질이 저탁류(turbidity current)의 형태로 주기적으로 대류사면을 따라서 흘러내려 해저협곡을 형성하기도 한다. 이와 같은 니질류(muddy flow)의 해저 사태는 대륙대에 도달하고 주변 심해평원에 안착하게된다. 이 과정에서 조립질 퇴적물이 먼저 퇴적되고 위로 갈수록 점점 세립화 되는 점이적인 퇴적층을 형성한다. 이를 저탁류 퇴적층(turbidites)라 칭한다. 이는 육성기원인 사질과 세립질 퇴적물이 반복되어 층을 이루는 전형적인 심해저퇴적층이다

 

 

점토(Clays)

심해저의 약 38%가 점토와 육성기원 입자로 구성되어 있다. 육성기원 세립질 퇴적물은 바람과 해류에 의해서 쉽게 운반된다. 그러나 바람에 의한 먼지나 화산재 등은 해저에 아주 느리게 퇴적된다. 이처럼 퇴적된 퇴적물은 세립질 갈색 올리브색 또는 붉은 색을 나타내는 점토 (clays)로 나타난다.

 

 

우즈(Oozes)

육지로부터 멀리 떨어진 곳에서 채취한 해저 표품은 대륙연변부 근처에서 채취한 것보다 생물성 퇴적물이 보다 큰 부분을 차지하고 있다. 이는 이 지역이 생물 생산력이 높아서가 아니라 연안에서 운반된 쇄설성 퇴적물이 상대적으로 적기 때문에 생물성 퇴적물이 상대적으로 큰 비중을 차지하기 때문이다.

 

퇴적물기원이 육성 기원인지 생물성 기원인지에 따라서 구별하는데 최소한 생물성기원 퇴적물이 30% 이상 포함한 퇴적물을 우즈(Ooze)라고 하며 육성기원 퇴적물인 것은 점토(Clay)라 칭한다. 구성 생물에 따라서 siliceous ooze(silica 잔해물) 와 calcareous ooze(calcium 포함)로 분류한다.

 

우즈의 퇴적속도는 1 ~ 6cm/1,000yrs 이고 이는 쇄설성 퇴적물보다 10배 이상 빨리 집적된다. 이 우즈의 집적은 표층 유기물량(어떤 유기물은 적절한 수심에서 용해된다)과 쇄설성 퇴적물의 집적률의 균형에 따라서 좌우된다. calcareous ooze는 유공충(foraminifera), 부유성 연체동물(익족류; pteropds)과 작은 해조류(coccolithophores)들로 구성되어 있다. 이들은 거의 모든 표층에는 살고 있으나 해저 모든 곳에 퇴적되지 않는다. 왜냐하면 이들은 어떤 수심에서 해수에 의해 용해되기 때문이다. 깊은 수심에서는 해수는 CO2를 많이 포함하는 약산이 된다. 이 산성은 이들을 용해(어떤 압력 하의 냉수에서 탄산칼슘 용해도는 증가) 시킨다. 어떤 깊이에서, 해저바닥에 공급하는 탄산염 퇴적물의 퇴적 비율과 용해되는 비율이 일치하는 깊이를 탄산칼슘 보상면(calcium carbonate compensation depth, CCD)이라 칭한다. 이 수심 아래에서는 탄산염 퇴적물은 용해되어 퇴적물이 존재하지 않는다. 통상 이 깊이가 4,500m 보다 낮은 해역에서 우세하게 나타난다. 따라서 수심 4,500m 이하에서는 탄산칼슘을 볼 수 없고 그보다 낮은 곳에서 흰 눈과 같은 모습을 심해저분지 표면의 약48%에서 볼 수 있다.

 

siliceous ooze는 수심이 깊은 곳과 극지방에서 나타난다. 주로 방산충(radiolarian)과 단세포조류(diatom)로 구성되어 있다. 이들은 죽은 뒤에 해수에 용해되나 앞서 탄산칼슘에 비하면 아주 느린 속도이다. 특히 남극해역에서는 풍부한 영양염류의 공급으로 규조류(diatom)우즈가 아주 일반적이다. 반면에 방산충(radio larian) 우즈는 용승류가 활발하게 발생하는 남미서부 적도부근에서 나타난다. 심해저 표층의 약 14%가 이 siliceous ooze로 덮여있다.

 

이들 심해저 퇴적물은 지질시대를 거쳐서 지질작용에 의해 현재 육상에서 많이 볼 수가 있고 좋은 자원이 되고 있다(예, 영국서부 calcareous chalk White Cliffs of Dover).