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동남극 빅토리아랜드 블루아이스 예비 연구

A preliminary study for blue ice in Victoria Land, East Antarctica
지질학회지 제53권 제4호, 2017.8, 567-580 (14 pages)
DOI :10.14770/jgsk.2017.53.4.567
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초록
블루아이스는 빙하가 표면으로 상승하여 승화에 의해 삭박되는 지역에서 형성되기 때문에, 빙하 표면에서도 오래된 연령의 시료를 채취할 수 있다. 또한, 블루아이스는 같은 연령의 빙하가 수평적으로 연결되고, 수직적으로 연령변화가 적기 때문에, 같은 연령의 빙하시료를 다량으로 확보하는데 유리하다. 본 논문에서는 2014-2017년 수행된, 동남극 빅토리아랜드(Victoria Land) 일대에 분포하는 블루아이스에 대한 탐사 및 시료에 대한 지화학분석 예비 결과를 보고한다. 2014-2015년 엘리펀트 모레인(Elephant Moraine) 에서 채취한 표층 빙하시료의 분석결과 이산화탄소(CO2)와 메탄(CH4) 농도 값이 매우 분산되어 있고, 낮은 공기함량(0.03-0.04 ml/g)을 갖는데, 이는 표층에서 발달한 균열면을 따라 변질 되었음을 시사한다. 또한, 중수소 과잉값이 평균 -3.4‰로 낮은데, 적설 이후 동위원소 조성이 변질되었을 가능성이 높다. 반면, 2015-2016년 타른 플랫(Tarn Flat) 지역에서 시추한 10 m 코어 시료의 경우 산업혁명 이전 간빙기의 온실기체 농도분포를 보였고, 물안정동위원소비는 상부 방향으로 서서히 증가하는 형태가 관찰됐다. 2016-2017년 남극 하계 기간에는 오염되지 않은 시료를 확보하기 위하여, 엘리펀트 모레인 3개 지역에서 10 m 길이의 코어를 포함한 총 15개의 코어를 시추하였다. 현장에서는 층서구조를 파악하기 위한 GPR 탐사 및 화산재층 면(tephra layer)의 3차원적 연장성 측정이 수행되었다. 그 결과, 표면에서 깊이 450-800 m의 사이에서 기반암이 존재하고 화산재층이 20-59°의 경사진 형태로 노출되어 있음이 확인되었다. 향후 블루아이스의 연구를 위해서, 불활성기체의 동위원소를 이용한 정확한 연령 측정과, 변질되지 않고, 연속적인 연령의 시료확보를 위하여 천부 및 중부심도 시추가 시급히 필요하다.

Because blue ice forms where ice flows up to the surface and ablates by sublimation, we may get old ice on the surface. We can also obtain large amount of ice samples for same ages on the surface because the same age ice horizontally extends on the surface and vertical age change is small. This paper reports the exploration on the blue ice at Victoria Land, East Antarctica in austral summers of 2014-2017, and preliminary results of geochemical analysis for the ice. The surface blue ice samples collected from the Elephant Moraine in 2014-2015 show scattered CO2 and CH4 concentrations within neighboring ice, and very low total air content of 0.03-0.04 ml/g ice, indicating alteration along the crack surfaces. The mean deuterium excess was low at -3.4‰, very likely due to isotopic alteration. On the other hand, the 10 m core collected from the Tarn Flat in 2015-2016 shows relatively constant greenhouse gas concentration levels of pre-industrial interglacials and the water isotope ratios were observed to gradually increase upward. To obtain unaltered samples at the Elephant Moraine, 15 blue ice cores including 10 m cores were drilled in 2016-2017. Furthermore, ground penetration radar (GPR) survey for stratigraphic analysis and measurement of 3-dimensional extensity of a tephra layer were conducted in the field. GPR results show the bed rock laid down to 450-800 m from the surface and we found tephra layer tilted with an angle of 20-59° in the surface. For the future study, we urgently need noble gas isotope analysis for accurate ages as well as shallow or intermediate-depth drilling to obtain unaltered samples with continuous ages.

목차
요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 연구방법
3. 빙하시료 지화학 분석결과
4. 엘리펀트 모레인 지역 빙하특성 조사
5. 결론
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