• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제29권2호
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• pp.73-78
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• 2016

The oxidation states of structural Fe in clay minerals often reflect the paleo-redox conditions of the depositional environments. It is inevitable to utilize the high resolution of transmission electron microscopy (TEM) to investigate the mechanism of mineral transformation at nano-scale. The applications of TEM- electron energy loss spectroscopy (EELS) for quantification of $Fe(III)/{\Sigma}Fe$ from the K-nontronite formation associated with structural Fe(III) reduction in nontronite under deep subseafloor environment were demonstrated. In particular, quantification of the changes in Fe-oxidation state at nanoscale is essential to understand the mechanisms of minerals formation. The procedure of EELS acquisition, quantitative determination of Fe-oxidation states, and advantages of EELS techniques were discussed.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.330-334
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• 2002

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제13권2호
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• pp.65-72
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• 2000

미생물을 이용한 광물 합성은 현재 초기 연구단계에 있으나 신소재 개발측면에서 다야한 활용성을 보인다. 본 연구의 목적은 철환원 박테리아를 이용한 자철석 합성에 있어 미치는 환경조건들을 알아보는데 있다. 본 연구를 위해 지하 3-km 코아 시료에서 분리한 호열성 철 환원 박테리아인 TOR-39을 이용하였다. TOR-39은 $65^{\circ}C$에서 12시간이내에 비정질 철수화물을 환원시켜 자철석을 형성한다. 25일 동안 배양하여 형성된 자철석은 정육각형 모양으로 입자 크기는 50-100 나노미터이다. TOR-39을 이용한 자철석 합성시 적절한 조건은 pH는 7.9-8.5, Eh는 -200 mV 이하, 배양기간은 3-25일 그리고 온도는 $45-75^{\circ}C$이다. 미생물에 의한 자철석 합성은 나노미터 크기의 광물을 직접 합성하므로, 산업적으로 많은 이용 가치를 가질 것으로 본다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2010

Removal and mineralization of dissolved uranium by bacteria in KURT (KAERI Underground Research Tunnel), Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) was investigated. Two different bacteria, IRB (iron-reducing bacteria) and SRB (sulfate-reducing bacteria) was used, and minerals formed by these bacteria were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Compared to uranyl ions, ferric ions were preferentially reduced by IRB, showing that there is no significant reduction and removal of uranium. However, uranium concentration considerably decreased by addition of Mn(II). Results show that a sulfide mineral such as mackinawite (FeS) is formed by SRB respiration through combination of Fe(II) and S without manganese sulfide formation. In the presence of Mn(II), however, uranium is removed effectively, suggesting that the sorption and incorporation of uranium could be affected by Mn(II) onto the sulide minerals.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제6권2호
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• pp.105-115
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• 1993

$M{\ddot{o}}ssbauer$ and Infrared absorption spectra of the iron-bearing tourmaline minerals show that the ferrous and ferric ions occupy the Y and Z octahedral sites. The Fe ions are almost ferrous, predominantly partitioning into Y site and partly take in Z site. The $Fe^{2+}$ content of the Z sites in brownish black tourmaline minerals are higher than that in blue/green tourmaline minerals. Therefore, 720 nm peak of brownish black samples is broader than that of blue/green samples in optical spectra. All of the blue/green tourmaline minerals used in experiment have only $Fe^{2+}$ ion. The IR spectra of tourmaline depend on the cation environments around OH groups, as also evidenced by their chemical analyses. There appear no difference in IR spectrum between O(1)H and O(3)H binding characters in the heat-treated samples. But the characteristic $3565cm^{-1}$ peak appears in the ferrous hydroxyl bearing silicates, where dehydroxylation temperature for OH coordinated to $Fe^{2+}$ is $700{\sim}800^{\circ}C$.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제13권2호
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• pp.73-83
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• 2000

다덕 광산 폐석내 섬아연석과 함망간탄산염 광물의 풍화현상과 그에 따른 중금속의 거동을 조사 하였다. 섬아연석은 풍화초기에 극미립 산화철의 망상구조 집합체로 교대되었으며, 후기에는 자연황이 용해중인 섬아연석과 산화철 집합체 사이에 침전되었다. 산화철 집합체에는 As가 다량 함유되어 있다. 능망간석와 함망간 방해석은 함아연산화망간의 망상구조 집합체로 교대되었으며, 함망간방해서과 함아연산화망간 사이에는 스미소나이트가 침전되었다. 선택적 용해외 X선회절분석을 이용하여 감정한 결과, 함아연산화망간은 헤테롤라이트/하이드로헤테롤라이트인 것으로 판명되었다. Zn의 일부는 규산과 결합하여 입간 공극에 월레마이트로 침전되었다. 풍화 초기에 형성되는 극미립 산화철 및 함아연산화망간의 치밀한 망상 집합체는 풍화용액의 순환을 차단하여, 모광물의 풍화 반응을 지체시키는 지화학적 장벽 역할을 하였다. 이에 따라 망상구조 내에 조성된 국지적 미환경하에서 풍화중간산물들이 침전되었다. 이상의 연구 결과로 다음과 같은 사항을 추론할 수 있다. 섬아연석의 Fe와 함망간탄산염의 Mn은 각각 산화철과 산화망간으로 침전되어 산성화에 기여하였다. 폐광석 더미내 As의 활동도는 저결정질 산화철에의 흡착에 의해 조절되며, Zn의 활동도는 미소환경조건에 따라 하이드로헤테롤라이트/헤테롤라이트, 스미소나이트, 월레마이트 등의 다양한 이차광물의 용해도에 의하여 조절된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.111-115
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• 2006

최근 경기도 가평지역에서 새로운 철운석이 발견되었으며, 이는 한반도에 낙하(fall) 또는 발견(find)된 운석 중 다섯 번째 기록이다. 가평운석(가칭)은 북위 $37^{\circ}52'08'$, 동경$127^{\circ}27'54'$, 고도 147m 지점에서 발견되었으며, 운석의 분류상 철운석에 속한다. 가평운석의 표면은 지표상에서 풍화를 받은 흔적이 나타나나, 내부는 비드만스태튼 무늬(Widmanstatten pattern)와 같은 철운석의 특징이 잘 보존되어 있다. 가평운석의 암석학적, 광물학적 기재와 분류를 위해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope) 및 전자 현미분석기(electron probe micro-analyzer)를 이용했다. 풍화의 산물인 철산화물이 나타나는 최외각부를 제외하면 가평 운석은 거의 순수한 철-니켈 금속광물(Fe-Ni metal)로 이루어져 있다. 이 중 니켈 함량이 적은 카마사이트(kamacite)가 대부분이며 소량의 태나이트(taenite)가 산출되어 비드만스태튼 무늬를 구성한다. 비드만스태튼 무늬의 특징에 의한 분류에 따르면 가평운석은 중립질 또는 조립질 옥타헤드라이트(octahedrite)에 속한다. 철운석은 화학적으로 열 개 이상의 하부그룹으로 세분되며, 가평운석의 정확한 하부그룹으로의 분류는 친철원소에 대한 미량분석이 추가적으로 필요하다. 가평운석의 냉각률은 $^{\sim}1^{\circ}C/Ma$이하로 나타나며, 이는 가평운석이 천천히 냉각된 비교적 규모가 큰 소행성의 핵에서 유래했음을 지시한다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제22권3호
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• pp.249-259
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• 2009

The objective of this research was to find out the physical properties, such as dispersion and coagulation, of soil minerals depending on the types and concentrations of the cations in aqueous solution. Hwangto samples were obtained from 90 to 130 cm from surface at Jangdong-ri, Donggang-Myon, Naju, Chonnam Province. The clay fraction (< $2\;{\mu}m$) was separated by sedimentation method from the bulk soils. Both Hwangto and clay fractions, and the same samples after removal of amorphous and crystalline iron oxides were used in this experiment. The effect of 4 cations ($Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) and their concentrations on settling speed and basal spacing of the minerals were observed to examine the physical properties of the soil and clay minerals. Hwangto mainly consisted of quartz, and the clay fractions consisted of kaolinite, illite, and vermiculite. The bulk soils contained 16.3 mg/kg of amorphous iron oxides and 436 mg/kg of crystalline iron oxides. Clay fractions were dispersed better than bulk soils due to their smaller particle size than that of the bulk samples in the aqueous solution. The bulk and clay samples were dispersed better when iron oxides were removed because of coating of minerals by the iron oxides. Clay minerals were settled faster as the charge and the concentration of cations added increased. The d-spacing of kaolinite and illite did not change when 4 types of cations were added. The d-spacing of vermiculite showed $14.04\;{\AA}$ when divalent cations were added while that of vermiculite showed $13.9\;{\AA}$ when monovalent cations were added. It may be attributed to the hydration radii of cations. This study indicated that both coating of iron oxides on minerals and types and concentrations of cations affect dispersion of minerals in solution and d-spacing of expanding clay minerals such as vermiculite.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• 제3권2호
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• pp.79-88
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• 1990

고령토의 조직과 산출상태의 관찰결과 산화철 광물을 침전시킨 철의 주요 근원은 모암인 회장암에 함유된 각섬석과 녹니석이다. X선 회절 분석결과 침철석은 녹니석이 버미큘 라이트로 변질되고 각섬석이 용해되기 시작하는 하부 백색 광석에서 우세하며, 적철석은 각섬석, 녹니석 및 버미큘라이트가 심한 용탈작용을 받는 상부 적갈색 광석이나 열 개에서 침철석과 함께 산출된다. 침철석 및 적철석내 Fe에 대한 Al의 치환량은 각각 6~26 mol% 및 5~8mol%이며 이 두 값 사이에는 비례 관계가 있다. 회절선폭의 크기로부터 계산된 침철석과 적철석의 평균 입자크기는 340$\AA$ 이하이며 침철석은 약간의 침상을 보이는 반면 적철석은 탁상이다. 전자현미경 관찰에 의하면 버미큘라이트와 수반되는 침철석은 침상 또는 성상이나 적갈색 광석에서는 그러한 특징이 작다. 적철석은 육각 또는 원형을 보이나 상부 적갈색 광석에서는 보다 불？칙한 모양이다. 적철석과 침철석의 광물학적 특성을 합성실험에서 보고된 결과들과 비교하여 성인적 측면에서 논의되었다. 이 지역에서는 침철석과 적철석의 생성에 적합한 기후조건들이 중첩된 것으로 생각된다.

• Economic and Environmental Geology
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• 제34권4호
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• pp.319-328
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• 2001

The Fe-REE deposit of the Hongcheon-Jaeun district occurs in Precambrian gneiss, and is classified into two ore bodies: the Jaeun ore body (northern ore body) and the Hongcheon ore body (southern ore body). Ecomonically important minerals consist of magnetite, monazite, strontianite and barite. Based on mineral assemblages and textures, the mineralization can be classified into two stages (Na-carbonatite stage and Fe-carbonatite stage). Main REE minerals were precipitated during the Fe-carbonatite stage. Some evidences of the carbonatite origin include: 1) strontianite-monazite exolution texture, 2) strontianite-barite exolution texture, 3) the occurrence of acmite of igneous origin at the area with abundant rare earth minerals, 4) the occurrence of the mineral assemblage consisting of carbonate minerals + magnetite + REE minerals. Therefore, we suggest that Fe-REE mineralization in the study area was related to carbonatite of igneous origin.