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심해저광물자원소개

HOME > 심해저광물자원 > 심해저광물소개 > 망간단괴

망간단괴

정의

심해저 망간단괴란 수심 4-6천 미터의 심해저면에 상당량이 부존하고 있는데 직경이 1~25cm .정도로 그 표면조직은 일반적으로 매끈한 구조(S형)와 거친 구조(T형)로 구분되며 그 외형은 구형, 타원형, 다단괴형, 쟁반형, 불규칙형이며 망간과 철 산화물로 구성되어 있다.
망간단괴는 모호스경도가 1~4정도로 경도가 매우 약하며, 비중이 2.1~3.5g/㎤이고, 색은 흑색~흑갈색을 띠며, 광택은 금속~아금속광택이고, 조흔색(條痕色)은 흑색~흑갈색이다. ·정부는 2000년 대통령 주재 국가과학기술위원회에서 2010년까지 심해저 광물자원개발의 상업생산 여건을 갖춘다는 방침을 확정하고 해양수산부는 심해저 광물자원개발사업 추진계획을 수립하여 사업수행에 박차를 가하고 있다.
·망간단괴에는 망간, 니켈, 동, 코발트 등 40여종의 유용한 금속들이 들어있다. 특히 하와이 동남쪽 북동태평양에 위치한 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역(Clarion-Clipperton fracture zone, C-C지역)에 분포하는 망간단괴는 망간, 니켈, 구리, 코발트 등 주요 희유금속의 함량이 다른 지역의 망간단괴에 비해 더 높은 것으로 알려져 있다.

형성과정

망간단괴는 바닷물 속의 용존금속이나 해저면 하부의 퇴적물로부터 공급되는 금속들이 암석암편이나 퇴적물 등에 부착되어 동심원상으로 나이테를 그리며 백만년에 2~10mm 정도로 매우 느리게 성장한다. 즉 망간단괴는 퇴적암편, 화산암편, 화산재나 화산성 부석, 풍화된 비정질 암편(非晶質 岩片), 이미 형성된 망간단괴 조각 및 인회석단괴, 파라고나이트 등을 핵으로 주변에 철-망간 산화물이 침전 부착하여 동심원 층을 이루며 성장한다.
망간단괴는 구성금속의 주요 공급원에 따라 수성기원(hydrogenetic) 속성기원(diagenetic) 열수기원(hydrothermal)의 세 가지로 분류된다. 수성기원(hydrogenetic) 
·수성기원의 망간단괴는 바닷물 속의 용존금속으로부터 단괴 구성물질이 천천히 침전하여 망간층을 형성하며, 이때 침전작용은 박테리아에 의해서 촉진된다. 
·수성기원 망간단괴는 속성기원의 망간단괴에 비해 철, 코발트와 버나다이트의 함량이 높은 반면, 토도로카이트(todorokite), 구리, 니켈 등의 함량은 낮으며, 매끈한 표면조직과 불규칙한 형태를 갖는다. 속성기원(diagenetic) 
·속성기원의 단괴는 해수와 퇴적물과의 경계면 하부의 공극수에 용해된 망간성분이 상부로 이동하여 침전된다.  
·속성기원의 망간단괴는 퇴적물에서 용해된 금속의 집합체로, 해수로부터 직접 침전된 금속으로 구성된 수성기원 망간단괴 또는 해저화산 기원 금속으로 구성된 열수기원 망간단괴 와는 서로 상이한 단괴 특성을 가지는 것으로 보인다.  열수기원(hydrothermal)
·열수기원은 해수열수용액이 해수 경계면에 이를 때 침전작용으로 형성된다.  
·상반된 조성과 거친 표면조직을 갖는 열수기원 망간단괴는 망간의 함량이 매우 높은 반면에 철, 구리, 코발트의 함량이 극히 낮으며 버네사이트(birnessite)의 함량은 높은 것으로 보고된다.

분포

·검은 갈색의 괴상한 감자모양의 덩어리는 암석파편 또는 상어이빨, 퇴적물 등의 핵을 중심으로 금속 수화물이 동심원상으로 자라면서 주로 둥근 모양을 유지하는데 퇴적물 내에 묻혀있는 단괴도 소량 발견되지만 대부분은 심해저면의 퇴적물 표층에 분포한다. 
·일반적으로 퇴적물이 퇴적되는 속도가 천 년에 1~3mm로 느리거나 저층해류의 작용에 의해 퇴적이 제한되는 지역이 망간단괴 형성에 좋은 환경으로 알려져 있다. 
·망간단괴는 해저지형의 영향을 받는 저층해류 작용에 의해 띠상(patch)으로 분포한다
·망간단괴는 대륙붕, 대륙사면, 호수 등에서도 소량 발견되지만 대부분은 태평양, 대서양, 인도양의 심해저 분지에서 산출된다. 특히 세계에서 망간단괴의 분포밀도 및 금속품위가 높은 밀집지역은 하와이 동남방 클라리온-클리퍼톤 지역이다. 
·망간단괴가 처음으로 채취된 이래, 수많은 탐사에 의해 전세계의 대양저 및 호수 등에 망간단괴가 광범위하게 분포하고 있다는 것이 밝혀졌다.

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