기반암과 퇴적물 탄산염의 화학성분은 현대 풍화과정과 고대 환경연구에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 중국과학원 청장고원(Qinghai-Tibet Plateau)연구소 연구원 Xiao-min Fang 프로젝트팀과 협력자는 체계적으로 청장고원 동북부 지역의 각 유형의 기반암(규산염과 탄산염암을 포함)과 퇴적물(황토, 사막, 하천 퇴적물과 겉흙)의 탄산염 Sr, Mg, Ca의 함량성분을 조사하고 상세하게 이 지역 탄산염과 물의 상호작용과정을 밝혔다.

연구결과에 의하면, 이 구역 기반암 탄산염 Sr/Ca와 Mg/Ca의 비율은 아주 큰 분포범위를 나타내었는데 대체로 규산염암에서 Sr/Ca와 Mg/Ca가 높은 미량 탄산염과 탄산염암에서 낮은 Sr/Ca와 변화된 Mg/Ca가 구비된 퇴적 탄산염으로 분류된다.

이 구역 풍화작용에 의해 형성된 황토와 하천상의 고대토양 자생적 탄산염(authigenic carbonate)은 logSr/Ca-logMg/Ca 공변도표(covariant diagram)에서 거의 일치한 선형추세를 나타내고 경사도가 0.97~1.00 사이에 있으며 탄산염 퇴적과정이 자생적 탄산염 성분에 대한 제어를 밝혔다.

모델계산(Model calculations)에 의하면, 기반암 탄산염과 자생적 탄산염의 물리혼합 및 기반암 탄산염이 노출, 운반과 퇴적과정에서의 화학 용해가 공동으로 각종 유형의 지표 퇴적물 탄산염 성분을 제어한다는 것을 나타낸다.

이 구역 기반암과 퇴적물 탄산염 성분과 하천 수화학 변화를 대비하면 다양한 차원에서의 퇴적물 탄산염 풍화는 주요하게 그 구역 하천 수화학(water chemistry)의 변화를 제어한다는 것을 알 수 있다.

이 성과는 청장고원 현대화학 풍화과정과고대 재구축에서 자생과 암설(detritus) 탄산염의 감별을 연구하는데 중요한 의의가 있다.

이 연구성과는 Chemical Geology (Yang, Y., Fang, X., Galy, A., Zhang, G, Liu, S., Zan, J., Wu, F., Meng, Q., Ye, C., Yang, R., Liu, X., 2015. Carbonate composition and its impact on fluvial geochemistry in the NE Tibetan Plateau region, Chemical Geology 410, 138-148. doi: 10.1016/j.chemgeo.2015.06.009)에 발표되었다.
　　
그림: (a) 각종 유형의 기반암과 퇴적물 성분 및 이 지역 수화학 조성과의 대조. (b) 탄산염 용해 모델에 의하면, 퇴적물 탄산염이 다양한 차원에서의 화학적 풍화는 주요하게 그 지역의 수화학 성분변화의 제어를 받는다는 것을 설명한다.

원문연결: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000925411500296X

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 10월 20일]