A Study on Geology and Clay Minerals of the Landslide Area in the Munhyun-dong, Nam-gu, Pusan

부산시 남구 문현동 산사태 지역의 지질 및 점토광물에 대한 연구

  • 황진연 (부산대학교 자연과학대학 지질학과) ;
  • 김선경 (한국건설기술연구원) ;
  • 김춘식 (부산대학교 자연과학대학 지질학과)
  • Published : 1999.02.01

Abstract

In this study the occurrence and mineralogical characteristics of clay minerals from the Munhyun-dong landslide area in Pusan city were examined by XRD, SEM, and chemical analyses. Several types of clay minerals such as halloysite, vermiculite, mica/vermiculite interstratified mineral, vermiculite/smectite interstratified mineral, kaolinite and illite are found abundantly in the area. The occurrence of clay minerals suggest that they have been formed by weathering of andesite which is the bedrock of the area. It is believed that halloysite was formed in the early stage of weathering, and vermiculite, mica/vermiculite interstratified mineral and mica/vermiculite interstratified mineral were formed in the middle stage, and finally, kaolinite was formed. The clay minerals occurring in the central part of the landsliding area and within the slip surface are dominated by expandable minerals such as halloysite, vermiculite and vermiculite/smectite interstratified mineral. These clay minerals expand by absorbing water and effectively decrease the shear resistance of the rock mass, and therefore, they could be an important factor for the landslide. The analyses of geology and mineralogical characteristics of the area suggest that the landslide was caused by combination of various factors including steep slope, heavy rainfall, abundant joints, alteration of the rocks, and occurrence of expandable clay minerals. The result of this study suggests that the investigation for the prevention of possible landslide must include the examination of clay mineralogy as well as the site geology.

부산시 남구 문현동 산사태 지역에 산출하는 점토광물에 대해 X-선회절분석, 주사전자현미경 관찰 및 화학분석 등의 조사를 행하여 산출상태 및 광물학적 특성을 검토하였다. 그 결과, 본 지역에는 할로이사이트, 버미큘라이트, 운모/버미큘라이트 혼합층광물, 버미큘라이트/스멕타이트 혼합층광물, 카오리나이트, 일라이트 등의 여러 점토광물이 다량 산출되는 것으로 나타났다. 산출상태로 보아 이들 점토광물은 기반암인 안산암의 풍화변질에 의해 형성된 것으로 나타났다. 즉, 안산암의 초기 풍화단계에서 할로이사이트가 형성되고, 그 후의 중간단계에서 버미큘라이트, 운모/버미큘라이트 혼합층광물 및 버미큘라이트/스멕타이트 혼합층광물이 형성되었으며, 최종의 풍화단계에서 카오리나이트가 주로 형성된 것으로 사료된다. 특히 산사태 발생지역의 중심부와 미끄러진 바닥면의 점토에서 할로이사이트, 버미큘라이트, 버미큘라이트/스멕타이트 혼합층광물 등의 팽윤성 점토광물이 다량 산출되었다. 따라서 이들 점토광물은 물을 흡수하여 팽창하게 되며, 이에 따라 사면의 전단저항을 급격히 약화시킬 수 있기 때문에 산사태 발생의 중요한 원인을 제공한 것으로 생각된다. 지질 및 구성광물 등의 검토 결과, 이 지역의 산사태는 급한 경사면, 집중호우, 절리의 발달, 암석의 변질작용, 그리고 팽윤성 점토광물 등의 요인이 복합적으로 작용되어 발생된 것으로 사료된다. 따라서 산사태의 조사 및 방지대책에 있어서 지질과 함께 점토광물에 대한 검토가 필요한 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. 한국임학회지 v.70 85년 7월 부산 문현동 산사태재해에 관한 연구 강위평;우보명
  2. 부산대학교 자연과학 논문집 v.51 부산시 황령산 일원의 환경-지질공학적 예비연구 김종열;황진연
  3. 부산대 자연과학 논문집 v.52 부산 전포동 구상반려암에 대한 암석학적 지화학적 연구 윤성효;김진섭
  4. 부산 · 가덕도폭 (1:50000) 장태우;강필종;박석환;황상구;이동우
  5. 강원대학교 대학원 박사 학위논문 한국의 산사태 발생요인과 예지에 관한 연구 최경
  6. 지질공학회지 v.5 no.3 경상북도 달성군 논공면 일원에서 발생된 산사태의 원인 황진연;김종열;김재영
  7. 地すべりと 解析と 防止對策 藤原明敏
  8. 地すべりと 斜面崩壞の 實態と對策 山田剛二;渡正亮;小橋澄治
  9. Clays & Clay Minerals v.36 Transmission electron microscope study of biotite weathering Banfield,J.F.;Eggleton,R.A.
  10. Clay Science v.8 An Interstratified kaolin/vermiculite-like mineral found in the clayslate layer of the Tochinoki Landslide, Kochi Egashira,K.
  11. Clay Science v.8 Swelling chlorite as a possible alteration product of serpentinization. relating to the formation of a slip - surface in the Tochiniki landslide Egashira,K.
  12. Geotechnique v.1 Experimental determination of the true cohesion & true angle of internal friction in clays Gibson,R.E.
  13. Clays & Clay Minerals v.27 Biotite in deeply weathered granite, I. Morphologic, minerlogical, and chemical properties. Ⅱ. The oriented growth of secondary minerals Gilkes,R.J.;Suddhiprakarn,A.
  14. J. Soil Sci. Amer. v.49 Biotite kaolinitization in Virginia Piedmont soils : Ⅰ. Extent, profile trend, and grain morphological effects Harris,W.G.;Zelazny,J.C.;Baker,J.C.;Martens,D.C.
  15. Proc. Intern. Clays Conf. Fire clay type kaolinite fire clay mineral? Experimental classification of kaolinitehalloysite minerals Range,K.J.;Range,A.;Weiss,A.
  16. J. Soil Sci. Soc. Amer. v.50 Tranformation of biotite to kaolinite during saprolite-soil weathering Rebertus,R.A.;Weed,S.B.;Buol,S.W.
  17. 8 Brook Road. NEWMOD for WINDOW. The calculation of one dimensional X-ray diffraction patterns of mixed-layered clay minerals Reynold,R.C.;Reynold,Ⅲ.R.C.
  18. J. Japan Landslide Soc. v.23 no.1 For the occurrence and origin of clay layers near sliding plane in Tertiary landslide Shuzuz,H.;Nakamura,F.
  19. Clay Science v.27 no.4 Clay minerals of landslide clays in the Kunimi area, Toyama prefecture Shuzuz,H.;Simoda,S.
  20. J. Japan Landslide Soc. v.21 no.3 On the relationship between smectite and clinoptilolite in some Landslides Shuzuz,H.
  21. J. Japan Landslide Soc. v.22 no.4 On the relationship between degree of alteration and landslides Shuzuz,H.
  22. Clays & Clay Minerals v.24 Transformation of micas in the process of kaolinitization of granites and gneisses Stoch,L.;Sikora,W.
  23. Clay Science v.35 Vermiculitization of chlorite in the Myoukurasawa Landslide area, Iwate Prefecture, Japan Yoneda,T.;Okawara,M.;Tada,M.