Micromorphological and Mineral Characteristics of the Jang-won Series which have Fragipan in the soil Profile

This study was carry out on a Jang-Won series (fine loamy, mixed, mesic family of typic fragipan) that were established and classified as a fragipan soil in Korea. The morphological, physical, chemical and minerals characteristics of Jang-Won series were studied to determine the genesis of fragipan soils in natural environment. Each sample was analyzed for its physical, chemical and mineralogical characteristics. The particle size distribution of samples was measured using pipette method. Clay minerals were investigated on parallel-oriented specimens of the clay fraction ($<2{\mu}m$) from each horizon, separated by sieving and centrifugation, using X-ray diffraction (XRD) analysis. Micromorphological observations were made on thin sections prepared from soil blocks impregnated with Crystic Resin, cut and ground to less than $30{\mu}m$ in thickness, and finally polished with diamond paste. Most horizons have pH values in the range of fewer than 5.0 and have very low base-saturation values. Their textural classification ranges from silt loam to loam, the lower horizons being the finer. The clay fraction revealed the occurrence of illite, kaolinite, chlorite and vermiculite. The micro-morphological analysis carries out thin sections from each soil profile. The silt concentrations occur as extremely dense and homogenous bands or zones of silt-sized materials, brownish in colour in plane-polarized light and anisotropic in cross-polarized light, surrounding or adhering to skeleton grains. The genesis of fragipan in the Jangweon series assumed composition of clay fraction rather than silt concentration. Therefore, this results suggested an authentic interpretation which Jangweon series is classification as Typic Fragiochrepts.

경반층 토양인 장원통의 미세형태학적 및 광물학적 특성

본 연구지역인 장원통은 자연 경반층을 함유하는 토양으로 명시되어 있다. 따라서, 장원통의 물리 화학적, 광물학적 그리고 미세형태학적 분석을 통해 경반층의 생성원인을 규명하고자 하였다. 토양의 층위별로 토양을 채취하여 물리화학적 광물학적 특성을 분석하였다. 토성분석은 피펫법으로 측정하였다. 점토광물은 $<2{\mu}m$ 이하로 분리한 후 정방위법으로 X-선 회절기를 이용하여 동정하였다. 미세형태학적 특성을 살펴보기 위해 불교란 시료를 채취하여 0.03mm 이하로 박편을 제작한 후 편광현미경을 이용하여 분석하였다. 장원통 시료에 대한 물리 화학적 특성을 분석한 결과, 토양조성은 모든 층위가 미사질 양토로 도시되었다. 점토의 함량이 약 19.3-20.6% 범위이고, 미사는 약 58.3-61.5%로 미사의 함량이 높게 분포하고 있으며 상부보다는 하부로 내려갈수록 미사의 함량이 더 높게 분포하였다. 표토의 pH는 4.9-4.8로 우리나라 밭 토양의 평균치 5.59 보다 낮게 분포 하고 있었다. 점토광물은 일라이트, 카올리나이트, 녹니석 그리고 질석이 동정되었다. 본 지역의 미세형태학적 특성을 관찰하기 위해 박편을 제작하여 편광현미경 하에서 박편을 관찰한 결과, 사장석과 석영반정이 주위에 미사크기의 각괴상 토양 입자가 우상-좌상방향으로 미약한 층을 이루고 있으나 기질과 경계가 명확하고 토양 기질 간에 미사 크기의 띠를 관찰할 수 있었다. 점토광물은 점토 집적층에서 공극을 채우는 형태로 존재하는 것이 아니라 일차광물에서 변질된 이차광물로 존재하고 있다. 따라서 장원통의 경반층은 점토집적 보다는 미사집적에 의한 영향이 더 크다고 볼 수 있다. 따라서 현재의 토양통 설명서에서 분류된 Typic Fragiochrepts의 해석이 올바르다고 판단된다.