Chemical Weathering Trend and Rubefaction of Granitic Hills in Naju, Southern Korea

한반도 남서부 나주 일대 화강암 구릉대의 적색화와 화학적 풍화 경향

Red saprolites are appeared in granitic hills in Naju, Southern Korean Peninsula. These red saprolites were analyzed for their geochemistry, including CIA, A-CN-K and A-CNK-FM ternary plots, to understand the chemical weathering trend and rubefaction of the saprolites. These saprolites were compared with kaolinitic saprolites of Guadalquivir Basin in Spain formed under paleo-humid tropical conditions. Chemical Index of Alteration(CIA) value for Naju in Korea is 80, and 87 in Guadalquivir, suggesting moderate and strong weathering in both. Relative to kaolinitic saprolite of Guadalquivir in Spain, red saprolites in Naju are commonly weak loss of CaO, $Na_2O$, especially in $K_2O$. The A-CNK-FM ternary plots of Naju saprolites relative to Kaolinitic saprolites of Guadalquivir shows weak chemical alteration owing to slow removal of $K_2O$, but high mafic constituents, $Fe_2O_3$ and MgO, for most of the samples. In the saprolites of Naju, mafic oxides, $Fe_2O_3$ and MgO, become enriched because of the fast and massive removal of CaO, $Na_2O$ and $K_2O$ relative to other elements, resulting in rubefaction of the surface layer of the saprolites, so more redness than kaolinitic saprolites of Guadalquivir. It is found that the rubefaction of the saprolites is not necessarily proportional to chemical weathering intensity.

한반도 남서부에 위치한 나주 일대에는 화강암 구릉대가 대표적인 지형경관이며, 대부분은 적색의 풍화층(토양)으로 일반화되어 있다. 나주 구릉대의 적색풍화층을 화학적 풍화지수(CIA)를 통해 분석해본 결과, CaO, $Na_2O$, $K_2O$는 일반적인 화강암 풍화층에 비해 강하게 용탈된 상태이지만, 스페인의 Guadalquivir 분지의 카오리나이트 풍화층과 비교해 볼 때, $K_2O$의 용탈이 아직은 많이 미약한 상태이다. 화학적 풍화강도와 적색화의 상관성 여부를 파악하기 위해 A-CNK-FM 도식을 통해 두 지역을 비교해 본 결과, 화학적 풍화강도가 미약한 나주 구릉대의 적색풍화층이 스페인의 카오리나이트 풍화층보다 더 높은 유색광물의 함량을 보였다. 이를 통해, 풍화층과 같은 소규모 측면에서는 실제적인 화학적 풍화강도와 적색화 사이의 직접적인 상관성을 찾을 수 없었다.