온난기후하에서 발달된 토양-세프로라이트내의 흑운모의 광물학적 및 형태의 변화

Mineralogical and Morphological Changes of Biotite in a Soil-Sarprolite Profile Developed Under Temperature Climate

토양내에서 흑운모의 풍화에 의하여 방출된 칼륨이 식물 성장에 필요에 의한 중요한 영양분의 원천의 하나로 인식되어왔다. 온난기후하에서 흑운모 화강암으로부터 발달된 토양-saprolite내에서 sand 크기의 흑운모의 풍화에 대하여 편광 현미경, 전자 현미경, X-선 회절 및 electron microprobe를 이용하여 형태학적, 광물학적, 그리고 화학적인 변화를 관찰하였다. 흑운모는 풍화가 진행될수록 그 색이 흑색에서 담황색으로 변했으며, paleochroism을 점점 잃어갔으며 그리고 가장자리와 층간 모두에서 풍화가 관찰되었다. 육각형의 구멍이 풍화된 흑운모 표면에서 관찰되었으며 그 수는 풍화가 더많이 진행된 흑운모에서 더 많은 경향을 보여주었다. 흑운모는 hydrobiotite, degraded biotite, illite 같은 중간단계 광물을 거치거나 혹은 중간과정이 없이 풍화에 의하여 kaolinite로 변형되었다. 풍화된 흑운모의 화학 성분은 표층으로 올라오면서 kaolinite의 화학 성분에 근접하는 경향을 보여주었으며 Si와 Al농도는 증가하였으며 K, Fe, Mg, Mn, Ti 함량은 감소하였다.

Potassium (K) released from weathering of biotite in soils has been recognized as one of major K-sources for plant growth. Sand size biotite in a soil-saprolite-parent rock profile developed under temperate climate was studied in terms of morphological, mineralogical, and chemical changes according to depth employing petrographic and electron microscopes. X-ray diffraction, and electron microprobe. Biotite showed discoloring from black to goldish white and loss paleochroism with decreasing depth. Both edge and layer weatherings of biotite showed in this study. Hexagonal holes and cracks on (001) plane of weathered biotite grains were observed and their members increased with increasing weathering degree. Biotite was altered to kaolinite with or without intermidiate products such as hydrobiotite, degraded biotite, and illite. Average chemical composition of weathered biotite changed to that of katolinite with decreasing depth: increasing concentrations of silicon (Si) and aluminum (Al) and decreasing concentrations of potassium (K), iron (Fe), magnesium (Mg), manganese (Mn), and taitanium (Ti).