Classification of Weathering for the Granite and Granite Gneiss in Okcheon Belt-JecheonGeumsanGimcheon in Korea

A study on the weathering grade classification has been performed for granite and granite gneiss in Korea. The qualitative classification criteria of weathering were reviewed and then modified with field studies for the weathered rock masses. The thin section observations and XRD analyses for the different weathering grades rock samples showed the petrographical and petrophysical difference with respect to the weathering : the proportion of weathering-resistant minerals suck at quartz and orthoclase has a tendency to increase with the development of weathering, but that of weathering-sensible minerals such as anorthite and biotite is decreased. The ranges of physical and mechanical rock properties for different weathering grades were obtained from the laboratory rock tests and field tests for the studied rocks. And then, along with $RDI_{sq}$(Fookes et al., 1988), the weathering index $I_{a}$, (Woo, 2003) has been developed in this study to demarcate the weathering grade. Those two indices rely mainly on the water absorption ratio of rock and on the different rock strength. The range of these weathering indices have been determined with the physical and mechanical rock properties that can be obtained from simple field or laboratory tests in 4 grades $I_{a}$＞ 7 for F, 3.5 ＜ $I_{a}$ ＜ 10 for SW, 1.0 $I_{a}$＜ 6.0 for MW and $I_{a}$＜ 2.5 for HW. Consequently, the weathering index could be utilized to classify quantitatively the rock weathering grade, especially for the studied granites and the granite gneiss in Korea.

옥천대지역 -제천금산김천 - 에 분포하는 화강암 및 화강 편마암의 풍화분류에 관한 고찰

국내에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 풍화 등급에 따른 정성적ㆍ정량적인 분류법을 고찰하였다. 정성적인 분류는 암석의 외적 관찰과 상대적 강도 측정에 의존하는 주관적인 방법이 사용되었으며, 정량적 분류를 위하여서는 실내 외 실험을 통한 암석의 기본적 물성을 이용한 풍화 지수를 사용하여 암석을 풍화에 따라 분류를 하였다. 풍화 분류 기준은 기존의 여러 문헌에서 얻은 방법 및 본 연구에서 사용한 방법을 추가 혹은 수정하여 제시하였다. 또한, 풍화 등급별로 채취된 암석 시료의 박편 관찰을 통하여 암석 구성 광물의 변화와 미세절리발달을 풍화 등급별로 관찰하였다. 풍화에 약한 광물인 사장석 및 흑운모의 화학적 풍화 정도는 풍화가 진행됨에 따라 점점 발달됨을 살펴볼 수 있었으며, 신선한 암석에서도 사장석 및 흑운모의 풍화가 어느 정도 발달되어 있음을 살펴볼 수 있었다. 서로 다른 풍화 등급의 암석 분말에 대한 XRD분석을 수행하여, 암석 구성 광물의 풍화에 따른 동적변화를 살펴보았다. 즉, 풍화에 약한 광물의 비율이 풍화가 진행됨에 따라 감소되며, 풍화에 강한 광물의 비율은 반면에 증가되는 경향을 보여주고 있다. 풍화의 정량적인 분류를 위해서 여러 암석 물성 값을 이용한 Fookes et al.(1988)이 제안한 $RDI_{sq}$및 본 연구에서 제안한 $I_{a}$(Woo, 2003)를 사용하였다. 그 결과, 연구대상 암석의 신선한 풍화등급 F는 $i_{a}$＞7, 약간풍화 SW는 3.5＜$i_{a}$＜10, 보통풍화 MW는 1.0＜$I_{a}$＜6.0 그리고 심한풍화 HW는 $I_{a}$＜2.5로 분류될 수 있다. 실내ㆍ외 실험을 통한 풍화에 따른 국내 화강암 및 화강편마암의 물리적 혹은 공학적 물성 값을 고려하여 본 풍화 지수들의 범위를 결정하여 간편하고 빠르게 암석의 풍화 등급을 결정할 수 있게 하였다.