• 한국광물학회지
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• 제30권1호
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• pp.21-29
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• 2017

남극의 토양 환경에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 킹조지섬 바톤반도에 위치한 세종기지 주변지역의 토양 성분과 토양을 구성하는 점토광물의 종류 및 분포, 조성을 규명하고자 X선 회절분석과 습식분석(철의 산화도와 양이온 교환능 측정), 투과전자현미경-전자에너지 손실 분광분석, 전함량 분석을 실시하였다. X선 회절 분석을 실시한 결과, 스멕타이트, 일라이트, 카올리나이트, 녹니석이 주요 점토광물로 함유되어 있으며 석영, 사장석 등의 화산활동 기원 초생광물도 함께 수반되어 나타났다. 토양 시료의 철 산화도 분포는 대부분의 지점에서 Fe(II)이 20~40%, Fe(III)이 50% 이상 토양 입자상에 존재하였고, 나노 스케일에서 스멕타이트를 분석했을 때 광물 구조 내 $Fe(III)/{\Sigma}Fe$이 약 57%로 분석되어 전체 토양의 철 산화도와 유사한 결과를 보였다. 양이온 교환능은 전반적으로 100-300 meq/kg 범위였으며, 시료 채취지점에 따른 유의미한 차이는 보이지 않았다. 전체 토양의 전함량 분석결과, 광물의 주 구성 원소(Mg, K, Na, Al, Fe)는 지점에 따른 차이를 보이고 있는 반면, 중금속 원소(Co, Ni, Cu, Zn, Mn)는 지점별로 유사하게 나타났다. 이러한 결과들은 토양을 구성하는 기반암이 기본 원소 분포에 영향을 줄 수 있음을 보여준다. 따라서 본 연구 결과는 남극 지표 토양환경과 토양 내 점토광물에 대한 기초자료 확보에 있어서 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국광물학회지
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• 제23권1호
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• pp.15-23
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• 2010

정량X선회절분석법을 이용하여 131개의 제주도 주변해역 표층퇴적물 시료 내에 존재하는 각 점토광물의 절대함량과 점토광물 사이의 상대함량을 구한 후 그 분포 양상을 비교하여 보았다. 절대 함량은 각각 일라이트(0.5~40.5%, 평균 15.3%), 녹니석(0~7.9%, 평균 2.6%), 카올리나이트(0~5.6%, 평균 1%) 이며 공통적으로 한국남해, 제주도의 북서쪽 해역, 제주도 남쪽 먼 해역에서 높다. 점토광물 함량의 합을 100으로 가정하고 구한 상대함량은 각각 일라이트 70.9% (16.7~89%), 녹니석 21.5% (8.4~68.5%), 차올리나이트 7.6% (0~29.3%)이다. 상대함량을 이용하여 분포 양상을 나타낸 결과, 일라이트는 연구해역 북서쪽과 남동쪽, 그리고 제주도의 남서쪽 해역에서 다른 점토광물에 비해 상대적으로 높은 비율로 분포한다. 녹니석은 연구해역 동쪽과 제주도 서쪽에 인접한 해역에서 상대적으로 높은 비율로 분포하며, 카올리나이트는 제주도 서쪽과 남쪽에 인접한 해역과 남쪽 먼 해역에서 상대적으로 높은 비율로 분포한다. 점토광물 절대함량 분포경향은 연구해역 내 점토에서 실트 입자의 세립질퇴적물 분포와 일치한다. 반면, 점토광물 상대함량 분포는 세립질퇴적물 분포와 관련성을 보이지 않는다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권4호
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• pp.247-252
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• 2014

가곡광산은 스카른형 광상으로서 섬아연석, 방연석, 황동석, 자류철석 등의 황화광물을 수반한다. 이러한 광물은 전극분극에 의한 IP effect가 크기 때문에 광대역유도분극(spectral induced polarization; SIP)법을 이용하여 효과적으로 탐사할 수 있다. 따라서 이 연구는 황화광물 함량 및 입자의 크기를 지시하는 충전도와 시간상수를 실내 SIP 측정을 통하여 구하고 이로부터 가곡광산 내 두 광체에 대한 광화작용 차이를 비교하는데 목적을 두었다. 이를 위해 남쪽의 월곡광체와 북쪽의 선곡광체를 대상으로 시료를 채취하였다. 시료의 광화작용 특성을 파악하기 위해 휴대용 XRF 측정기를 이용하여 금속의 함량을 측정했고, 실내 암석 SIP 측정시스템을 이용하여 SIP 자료를 획득했다. XRF 측정결과 가곡광산 광체는 철, 아연, 납, 구리 등의 금속을 수반하고 있다. 특히 아연과 철의 함량이 다른 금속과 비교하여 매우 높았고, 이 두 금속은 현미경 관찰을 통하여 섬아연석과 자류철석에 의한 영향으로 판단하였다. SIP 등가회로 분석 결과, 월곡광체가 선곡광체에 비하여 금속의 함량이 더 높았기 때문에 황화광물을 더 많이 수반하는 것으로 판단했고, 이는 SIP에서 충전도의 결과와 잘 부합한다. 반면 선곡광체의 시간상수가 더 컸기 때문에 선곡광체가 월곡광체보다 황화광물 입자 크기가 더 큰 것으로 판단했다.

• 한국광물학회지
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• 제25권2호
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• pp.77-84
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• 2012

$TiO_2$의 동질이상체 중 하나인 아나타제는 고압 하에서 결정의 크기와 모양에 따라 다른 상변이 경로를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 실험에 이용된 아나타제 분말시료는 15~25 nm 정도 크기의 입자로 구성되어 있으며, 고압라만분광분석 결과와 고압 X-선회절실험결과 분석을 종합하면 20 GPa 이상의 압력에서 비정질로 상변이하는 것으로 관찰되었다. 상온에서 압력의 영향으로 상변이한 비정질 구조는 압력을 제거하여도 출발 결정구조로 회귀하지 않는 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 베델레이트로 상변이하는 이전의 결과와 상치되며, 출발시료 구성입자의 분급상태가 입자의 불안정성에 영향을 끼쳐 최종적으로 비정질화에 기여한 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.111-118
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• 2013

제천시 수산면의 고생대 백운암에는 속성기원 흑색 처트 단괴들이 함유되어 있으며, 흑운모 화강암 관입과 관련된 접촉변성작용으로 백운석과 처트가 반응하여 단괴 주위로 변질대가 형성되었다. 변질 초기에 활석 및 방해석이 처트와 백운암을 교대하며 생성되었지만, 후기에 투각섬석이 활석과 방해석을 교대하였다. 처트 단괴들이 밀집한 백운암 층준에서는 회백색 투각섬석이 다량으로 산출된다. 주사전자현미경 및 광학현미경 관찰결과, 투각섬석은 다양한 종횡비의 신장된 입자 형태를 보이며, 수 mm의 좁은 공간에서 같이 산출된다. 침상-섬유상 입자들이 다발을 이루는 석면상 투각섬석도 있으나, 주상 입자들도 흔히 존재함이 확인되었다. 따라서 자연 유래 석면물질의 경우, 모든 투각섬석이 석면상 투각섬석은 아니므로 석면 정량 시 유의해야 한다. 수산 지역에서 석면상 각섬석의 산출 환경은 함처트 백운암, 열원, 수용성 유체의 존재가 투각섬석 석면의 지질학적 생성 조건이 될 수 있음을 지시한다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권7호
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• pp.575-586
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• 2002

경상분지 중앙부에 분포하는 백악기 하부 하양층군의 사암과 이암에서 산출되는 속성광물은 탄산염 광물(방해석, 백운석), 점토 광물(I/S, C/S, 일라이트, 녹니석 및 캐올리나이트), 알바이트, 석영 및 적철석이 대부분을 이루고 있다. 각 층별 특징적인 속성 광물상으로는, 칠곡층에서는 알바이트-녹니석(C/S포함)-적철석이, 신라역암은 알바이트-일라이트-방해석이, 함안층에서는 일라이트-녹니석-적철석이, 반야월층에서는 알바이트-녹니석-백운석이 산출된다. 속성 작용 과정의 물리, 화학적 환경 변화를 지시하는 점토 광물로는 일라이트가 전층군을 통하여 보편적으로 산출되나, 녹니석(C/S포함)은 회색 또는 녹색암이나 화산기원 물질의 함량이 높은 칠곡층 사암과 이암에서 주로 나타난다. 이러한 속성 광물상에 근거할 때, 속성 광물의 생성은 일차적으로 기원암과 밀접히 연관된 것으로 판단된다. 또한, 일라이트 결정도를 기준으로 이 지역의 사암과 이암은 후기 속성 작용 단계 내지 저변성 단계에 해당되며, 속성 작용은 매몰 심도 보다 백악기 화강암체의 관입, 유기물의 함량과 입자의 크기 및 퇴적환경의 영향을 크게 받은 것으로 보인다.

• 지질공학
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• 제12권1호
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• pp.95-109
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• 2002

새로이 형성되는 이차광물들이 콘크리트의 조기 성능 저하 (열화)에 미치는 영향은 현재까지 명확히 규명되지 않고 있다. 이들 광물들은 시멘트 페이스트와 골재간의 화학적 반응의 결과로 시멘트 페이스트 내에 형성된다. 조기 성능 저하 현상을 보이는 미국 아이오와주의 콘크리트 포장의 고속도로들로부터 채취된 시료들 내의 골재와 시멘트 페이스트에서의 화학적 광물학적 변화를 규명하기 위하여 암석학적 관찰과 SEM/EDAX 분석을 실시하였다. 이러한 분석에 의거 성능 저하에 연관된 이차광물의 형성과 팽창 메카니즘에 대하여 연구하였다. 브루사이트(Brucite, Mg(OH)2)는 골재의 탈백운석화(dedolomitization) 반응의 결과로 시멘트 페이트스 내에 생성되는 잠재적인 팽창성 광물이다. 시멘트 페이스트의 균열현상은 이들 광물과 공간적인 연관성을 보여주지는 않으나, 대부분이 극 미세입자의 크기로 조기 성능 저하 현상을 나타내는 콘크리트의 시멘트 페이스트 내에 광범위하게 산재되어 나타난다. 무수한 미세공간들에서의 이들 광물 성장에 의한 팽창성 응력은 콘크리트내부의 약한 부분에서 균열로 나타난다. 에트린자이트(3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O)는 많은 작은 공극들을 완전히 채우고 있으며, 큰 공극들의 가장자리에 테두리와 같은 형태로 나타난다. 미세한 에트린자이트가 많은 콘크리트 시료들의 시멘트 페이스트에 산재해서 나타나기도 한다. 조기 성능 저하의 원인이 되는 시멘트 페이스트의 심한 균열이 에트린자이트와 공간적으로 연관되어 나타나는데, 이러한 사실은 에트린자이트가 콘크리트의 성능 저하에 기여한다는 것을 지시한다. 황철석 (FeS2)이 일반적으로 골재 내에 산재하는데, 이 광물의 산화작용의 산물이 많은 콘크리트 시료들에서 관찰된다. 이런 황철석의 산화작용은 에트린자이트를 형성하기 위한 황산염을 공급하게된다.

• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.40-48
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• 1994

남산 화강암의 풍화를 물과 광물작용의 흡착작용의 관점에서 연구하였다. 순수한 증류수만으로도 광물-물의 흡착반응이 일어나며, 그 반응속도는 암석/물의 비율에 따라 수초-수 시간이내로 매우 빠르다. 광물과 물이 반응할 때 가장 영향을 미치는 것은 광물의 표면의 결합상태와 물의 수산이온농도이며, 암석/물의 비율은 용액의 수산이온농도를 좌우한다. 광물 입자의 크기는 반응속도에 큰 영향을 미치지만 암석/물의 비율이 약 7g/200 ml 이상이 되면 큰 변화를 보이지 않는다. 풍화를 받지 않은 화강암은 양의 pH edge (최대 pH 10)를 보이며 pH 7.1~7.5으로 하강하는 양상을 보인다. 그러나, 풍화를 받아서 점토 광물이 섞이 화강암은 음의 pH edge (최소 pH 4.8)를 보이며 pH 6을 넘지 않는다. 흡착반응 동안에 겔이 수면 위에 생성된 후 이것은 후에 깁사이트로 변하고, 암석/물의 비율이 높을수록 그리고 pH 변화가 클수록 많이, 그리고 빨리 형성된다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.87-99
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• 2013

국내 주요 백운석 광산에서 산출되는 백운석 광석과 수반광물에 대하여 X-선회절분석, 박편관찰, 주사전자현미경 관찰 등을 통하여 광물학적 및 조직 특성을 분석하고, 이들의 산출상태와 성인을 검토하였다. 연구 결과, 백운석 광석은 담회색에서 암회색을 띠며 입자도 세립에서 조립까지 다양하였으나, 주로 거의 순수한 돌로마이트로 이루어졌다. 일부 백운암에서는 소량의 방해석, 석영, 운모가 함유되었다. 세맥, 암맥, 변질부 등에서 국지적으로 방해석, 석영, 일라이트, 장석, 고령토광물, 녹니석 등이 산출되며, 일부 광산 변질부에서 세피올라이트와 규회석이 확인되었다. 그러나 이번 조사에서 온석면과 투각섬석과 같은 석면광물은 확인되지 않았다. 광산내 적갈색 및 황색을 띠는 점토물질들은 주로 일라이트로 구성되며, 카올린광물과 스멕타이트가 수반되기도 한다. 이들은 암맥관입과 관련된 부분적 열수변질과 이후의 풍화작용에 의해 형성된 것으로 보인다. 백운암층의 구성광물, 조직, 산출 상태와 기존의 연구결과로 볼 때, 백운석 광상은 선캄브리아기와 고생대의 얕은 바다에서 퇴적된 석회질 퇴적물이 속성작용에 의해 백운석화 작용을 받아 형성된 것으로 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제6권1호
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• pp.17-26
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• 1993

성산광산과 법수광산에서 산출되는 토수다이트의 광물학적 특성을 X선회절분석, 화학분석 및 전자현미경분석에 의하여 수행한 후, 이들을 비교 연구하였다. 두 광산에서 토수다이트는 백악기의 화산쇄설성암이 열수변질작용을 받아 형성된 광물로서, 미정질의 석영, 딕카이트, 일라이트/스멕타이트 또는 운모/스맥타이트 혼합층광물과 함꼐 산출된다. 토수다이트는 극미립의 엽편상집합체로서 발견되며, 입자의 크기는 성산토수다이트가 법수다이트 보다 더 크다. X선회절분석 결과는 토수다이트가 이팔면체형 스멕타이트와 이팔면체형 녹니석이 1:1로 규칙적으로 혼합층을 이루는 광물임을 지시한다. 법수토수다이트는 성산토수다이트에 비하여(00ℓ ) 회절선의 수가 더 많으며, 적층순서가 더 규칙적이다. 화학분석 결과, 토수다이트는 리튬을 포함하며, 바이델라이트형 스멕타이트와 돈바사이트의 혼합층광물이며, 층간이온은 칼륨이 주를 이루며, 쿠카이트 성분이 녹니석층 내에 약간 존재한다는 것이 밝혀졌다. 법수토수다이트는 성산토수다이트 보다 사면체자리에 더 많은 Al을, 팔면체자리에는 더 적은 Al을 가지며, 층간이온으로 더 많은 Ca를 가지고 있다. 토수다이트는 백운모에서 일라이트/스멕타이트나 운모/스멕타이트 혼합층광물로 변질되는 중간 단계의 산물로서 형성된 것으로 생각되며, 형성 온도는 100 $^{\circ}C$부터 300 ~ 480 $^{\circ}C$ 범위인 것으로 추정된다. 열수변질을 일으킨 열수용액은 산성이고, 열수용액 내 Si와 Al의 농도는 높았고, K의 농도는 낮았던 것으로 생각된다.