• Title/Summary/Keyword: 탄산염지역

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제주도 협재 지역에 분포하는 해안사구의 형성시기와 사구를 이루는 탄산염퇴적물의 구성성분

  • Kim, Jin-Gyeong;U, Gyeong-Sik;Kim, Ryeon
    • Proceedings of the Korean Quaternary Association Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.4-13
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    • 2004
  • 제주도 북제주군 한림읍 협재리에는 대부분 탄산염퇴적물로 이루어진 해안사구가 분포하고 있다. 사구를 이루는 탄산염퇴적물은 연체동물과 홍조류의 조각이 약 80% 이상을 차지하며 그 외에 저서성 유공충, 성게류와 태선동물의 조각, 그리고 화산암편으로 이루어져 있어, 제주도에 분포하는 여러 탄산염 해빈퇴적물의 입자조성과 매우 유사한 경향을 나타낸다. 이러한 탄산염 입자들은 천해에 서식하던 해양생물들에 의해 생성되며, 그 각질이 해빈으로 운반되고 바람에 의해 재동되어 사구를 형성하였다. 특히 이 연구지역의 사구가 분포하는 지점에서 북쪽으로 약 1km 떨어져 있는 협재 해수욕장에는 현재에도 천해에서 생성된 많은 양의 탄산염 해빈퇴적물이 퇴적되어 있으며, 제주도의 타 지역에 비해 매우 빠른 북동${\sim}$북서방향의 바람이 불고 있어, 퇴적물을 해빈에서부터 사구형성지점으로 운반시키는 데 효과적인 역할을 했을 것으로 판단된다. 사구를 절개하여 그 단면을 관찰한 결과, 전반적으로 희미한 수평층리와 사층리가 발달하고 있으며, 그 외의 다른 뚜렷한 퇴적구조는 관찰되지 않는다. 퇴적물의 입자들은 주로 직경이 $0.27{\sim}0.40mm$로 중립질 모래에 해당한다. 이 크기의 입자들은 가장 침식이 잘 될 수 있는 입자크기에 해당하는 것으로 알려져 있으며, 따라서 해빈으로부터 퇴적물이 운반될 때에 특히 이 크기의 입자들이 차별적으로 더 많이 운반되었을 것이라고 생각된다. 또한 퇴적물 입자의 크기와 구성성분의 함량은 각 사구의 전 층준에서 크게 변화하지 않는 것으로 나타나며, 이는 사구가 형성되는 기간 동안 탄산염퇴적물을 운반한 바람의 세기가 어느 정도 일정하였음을 지시한다. 해안사구의 형성시기를 알아보기 위하여 사구의 기반을 이루는 고토양층과 사구 최하부와 최상부의 탄산염퇴적물에 대해 방사성탄소연대측정을 실시하였다. 그 결과, 사구의 형성시기를 지시하는 고토양의 연령은 $680{\sim}720\;BP\;(1,200{\sim}1,300\;AD)$로 측정되었으며, 사구를 이루는 탄산염퇴적물의 연령은 전 층준에서 모두 약 3,500 BP로 측정되었다. 따라서 약 3,500 BP에 천해에서 생성된 탄산염퇴적물이 해빈에 분포하다가 $1,200{\sim}1,300\;AD$에 바람에 의해 재동되고 현재의 위치에 쌓여 사구를 형성한 것이라고 해석할 수 있다. 사구가 형성되기 시작하던 시기는 전세계적으로 춥고 바람이 세었던 Little Ice Age ($1,300{\sim}1,820\;AD$)에 해당하며, 따라서 해빈에 분포하던 많은 양의 탄산염퇴적물이 이 시기에 집중적으로 운반된 것으로 사료된다.

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Mineralogy and Geochemistry of Carbonate Precipitaties from CO2-rich Water in the Jungwon Area (중원지역 탄산온천수의 탄산염 침전물에 관한 광물학적 및 지구화학적 연구)

  • 김건영;고용권;최현수;김천수;배대석
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.13 no.1
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    • pp.22-36
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    • 2000
  • 중원지역 지열수의 CO2 가스의 용축과 수반된 탄산염 침전물의 광물학적 특성을 밝히기 위하여 탄산염 침전물에 대해 광물학적 및 지구화학적 분석방법을 적용하여 보았다. 이들은 매년 수 mm의 두께로 저수조내에 침전되며 미세한 층상으로 결정화되어 있고, 검은 갈색의 얇은 층들이 반복적으로 존재하고 있다. 침전물은 비교적 순수한 방해석으로 되어 있으며 1M HCl로 처리하여 잔류물을 XRD 분석한 결과는 카올린 광물 및 일라이트질 광물이 확인되었다. 전자현미분석에 의하면 검은 갈색층은 주로 방해석과 Fe나 Mn 산화광물의 집합체이며 소량의 점토광물도 함께 섞여 있는 것으로 추정된다. Fe의 경우에는 주로 방해석내 Ca자리를 치환하여 존재하며 일부 산화광물로 함께 침전된 것으로 보인다. 반면에 Mn의 경우는 일부는 Fe처럼 방해석결정구조 내에서 Ca를 치환하면서 존재하기도 하지만 주로 산화물의 형태로 존재하는 것으로 보인다. 후방산란전자상(BSEI) 관찰에 의하면 Fe와 Mn 모두 매우 미세한 입자의 산화광물들로 밀집해 있는 부분이 관찰되기도 한다. 중원지역 탄산수로부터 방해석이 침전되는 과정은 CO2 가스가 방출되면서 pH가 증가하면서 방해석 및 Fe, Mn 산화물이 과포화상태가 되어 침전되는 것으로서 해석할 수 있다. 또한 지하 심부를 순환하면서 활발한 물-암석반응의 결과로 Si나 Al 및 기타 이온들의 함량이 상대적으로 높았던 탄산수가 pH가 높아지면서 카올린 광물이나 일라이트질 광물, 석영등의 규산염 광물들이 함께 침전하였을 것이다. 그러나 방해석의 침전과정이 이루어지는 과정 동안에, 온천공으로부터 채수되는 탄산수의 양이 수요에 따라 매우 불규칙해서 탄산수의 수요가 많은 경우 탄산수가 지속적으로 과잉 채수되면 주변 천층지하수가 탄산수에 혼합되어 Fe, Mn 등의 농도를 상대적으로 낮추게 되어 산화물형태로 침전되기가 어려워져서 거의 순수한 방해석만이 침전하게 된다. 결과적으로 거의 순수한 방해석 층에 검붉은 층이 불규칙하게 반복되고 있는 중원지역 탄산염침전물은 침전작용이 일어나는 대부분의 기간 동안 지속적으로 주변 전층지하수의 유입이 일어났음을 지시하고 있다. 또한 Fe, Mn 등의 함량이 높은 탄산수로부터의 침전은 매우 짧은 기간동안 단속적으로 일어났음을 지시한다.

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A Study on Utility for Fine Aggregates and Engineering Characteristics by Mineralogical Composition of Sands on the Coast of Jeju Island (제주 해안지역 모래의 광물성분에 기인한 공학적 특성 및 잔골재 활용방안 연구)

  • Kim, Seung Hyun;Lee, Dong Wook
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.13 no.4
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    • pp.57-68
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    • 2014
  • This study categorizes the distributed sand around coastal area of Jeju volcanic Island into three groups according to their components, and arranges their characteristics. In the case of basic physical properties, the silicate sand has slightly greater specific gravity than general sand, and the carbonate sand with widespread distribution has a lower specific gravity. In the gross, the carbonate sand has poor particle classifying and low uniformity coefficient because carbonate minerals of relatively large grain size are mixed. The relation between compressive strength and components shows conflicting tendency that silicate and carbonate components have positive correlation and negative correlation with compressive strength, respectively. Based on the components ratio of one to one, the sand having low carbonate component ratio is expected to be able to utilize in construction fine aggregate. To compare between square root (ACI 308) and cube root (KCI 2012) of compressive strength at computation of elastic modulus, it is considered to non-dimensional elastic modulus.

석회암지대 지하수 및 하천수 ${\delta}13CDIC$값의 변화 요인

  • Sin U-Jin;Jeong Gong-Su
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2005.04a
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    • pp.402-404
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    • 2005
  • 2004년 7월부터 2005년 2월까지 8개월 동안 강원도 정선지역 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$의 조사 결과, 탄산염 지대 지하수의 13C는 $-12.07{\sim}-8.63$ (평균 -10.34 ), 탄사염지대 하천수의 ${\delta}^{13}C$$-10.32{\sim}-6.80$ (평균 -7.944 ) 이었다. 하천수와 지하수 ${\delta}^{13}C$는 수온(T)과 음의 상관관계를 보이고 물의 전기전도도(EC)와 양의 상관관계를 보이며, 여름보다 겨울에 높은 값을 보이는 반면 산화환원 전위(Eh), 용존산소(DO), pH와는 상관관계가 미약함을 보이고 있다. 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$는 연구지역의 지하수와 하천수가 탄산염암의 용해, 대기 $CO_2$와 용존 $CO_2$의 교환, 유입된 대기 $CO_2$가 물 분자와 반응하여 ${HCO_3}^-$ 이온으로 전환될 때 있는 분별작용의 효과에 의해 주로 영향을 받았으며 수중생물의 신진대사에 의한 변화는 미미한 것으로 나타났다.

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The genesis of Ulsan carbonate rocks: a possibility of carbonatite\ulcorner (울산 광산에 분포하는 탄산염암체의 성인에 관한 연구: 카보내타이트의 가능성)

  • 양경희;황진연;옥수석
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.10 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2001
  • A small of carbonate rocks and spatially-associated ultramafic rocks uniquely occur in the ulsan iron-serpentine mine of the sourtheastern Kyungsang basin. The study of field geology, core drilling data and stable isotope analysis suggest that the carbonate rocks are carbonatite formed from the melt reflecting intrusive natures. Based on this study, the geology of the Ulsan iron-serpentinite mining area consists of Cretaceous sedimentary, volcanic, granitic ultramafic and carbonate rocks in ascending order. The carbonate and ultramafic rocks show concentric and ellipsoidal shapes at the outcrop and a funnel shape in the cross sectional view. Carbon and oxygen stable isotope analysis show a bimodal pattern rather than a typical mantle pattern, which may indicate that the melt was a secondary melt generated within the crus not in the mantle directly. The uprising of ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crus. Then, the intrusion of the ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crust. Then, the intrusion of the ultramafic melt was followed by the intrusion of the carbonate melt along deep-seated fractures. Well-developed major fractures in this area, fluid inclusion characteristics of the carbonate rocks, the spatial relation between the ultramafic and carbonate rocks and stable isotope data support interpreting the Ulsan carbonate rocks as carbonatite.

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Characteristics of the Hydraulic Conductivity of Carbonate Aquifers in Gangwon Province (강원도 탄산염지역 대수층의 수리전도도 특성)

  • Park, Young-Yun;Lee, Jin-Yong;Lim, Hong-Gyun;Park, Yu-Chul
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.21 no.1
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    • pp.79-85
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    • 2011
  • We investigated the flow properties of groundwater in areas of carbonate rocks at Yeongwol and Jeongseon, Gangwon Province, based on measurements of hydraulic conductivity. Existing hydraulic conductivity data were compiled from 46 wells in the study area. These wells were sunk close to Golji stream and the Joyang and Dong rivers, which flow through the study area. The hydraulic conductivities range from 0.004 to 1.1 m/day, and show a gradually decreasing trend with decreasing well depth (y=-0.003x - 0.927, $r^2$=0.129). The study area was classified into zone A (< 0.1 m/day), zone B (0.1-1.0 m/day), and zone C (> 1 m/day) according to hydraulic conductivity. Zones A, B, and C make up 87% (n = 40), 11 % (n = 5), and 2% (n = 2) of the surface of the study area, respectively. Among the three zones, zone A contains few fractures whereas zone C contains many fractures. These results indicate that groundwater flow in carbonate regions is strongly influenced by the fracture network.

Chemistry and Cathodoluminescence Properties of the Carbonate Minerals From the Tertiary Marine Sediments, SE Korea (제3기 해성퇴적층에서 산출되는 탄산염광물의 화학적 및 음극선 발광 특성)

  • Son, Byeong-Kook;Kim, Hyun-Tae
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.17 no.2
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    • pp.123-133
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    • 2004
  • Carbonate minerals are examined by cathodoluminescence microscopy and chemical analysis to characterize the carbonate materials occurring in the Tertiary marine basin. The microscopic technique with cathodoluminescence gives new informations that are not obtainable by conventional microscopic techniques. The carbonate cements in sandstones appear to be uniform with transmitted light or with crossed prisms. but the inspection with cathololuminescence reveals foraminiferal tests and rhomb crystals in the carbonate cements. The chemical analysis indicates that the intense luminescence depends mainly on the presence of$ Mn^{ 2+}$ and $Fe^{2+}$ as activator ions, but the $Fe^{2+}$ also acts as an important quencher ion when Fe concentration in dolomite is over 10,000 ppm. The dolomites, which are rich in calcium, are formed at the early stage of diagenesis at a temperature of about 60 ~ $70^{\circ}C$.

Sequence Stratigraphy of the Yeongweol Group (Cambrian-Ordovician), Taebaeksan Basin, Korea: Paleogeographic Implications (전기고생대 태백산분지 영월층군의 순차층서 연구를 통한 고지리적 추론)

  • Kwon, Y.K.
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.3
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    • pp.317-333
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    • 2012
  • The Yeongweol Group is a Lower Paleozoic mixed carbonate-siliciclastic sequence in the Taebaeksan Basin of Korea, and consists of five lithologic formations: Sambangsan, Machari, Wagok, Mungok, and Yeongheung in ascending order. Sequence stratigraphic interpretation of the group indicates that initial flooding in the Yeongweol area of the Taebaeksan Basin resulted in basal siliciclastic-dominated sequences of the Sambangsan Formation during the Middle Cambrian. The accelerated sea-level rise in the late Middle to early Late Cambrian generated a mixed carbonate-siliciclastic slope or deep ramp sequence of shale, grainstone and breccia intercalations, representing the lower part of the Machari Formation. The continued rise of sea level in the Late Cambrian made substantial accommodation space and activated subtidal carbonate factory, forming carbonate-dominated subtidal platform sequence in the middle and upper parts of the Machari Formation. The overlying Wagok Formation might originally be a ramp carbonate sequence of subtidal ribbon carbonates and marls with conglomerates, deposited during the normal rise of relative sea level in the late Late Cambrian. The formation was affected by unstable dolomitization shortly after the deposition during the relative sea-level fall in the latest Cambrian or earliest Ordovician. Subsequently, it was extensively dolomitized under the deep burial diagenetic condition. During the Early Ordovician (Tremadocian), global transgression (viz. Sauk) was continued, and subtidal ramp deposition was sustained in the Yeongweol platform, forming the Mungok Formation. The formation is overlain by the peritidal carbonates of the Yeongheung Formation, and is stacked by cyclic sedimentation during the Early to Middle Ordovician (Arenigian to Caradocian). The lithologic change from subtidal ramp to peritidal facies is preserved at the uppermost part of the Mungok Formation. The transition between Sauk and Tippecanoe sequences is recognized within the middle part of the Yeongheung Formation as a minimum accommodation zone. The global eustatic fall in the earliest Middle Ordovician and the ensuing rise of relative sea level during the Darrwillian to Caradocian produced broadly-prograding peritidal carbonates of shallowing-upward cyclic successions within the Yeongheung Formation. The reconstructed relative sea-level curve of the Yeongweol platform is very similar to that of the Taebaek platform. This reveals that the Yeongweol platform experienced same tectonic movements with the Taebaek platform, and consequently that both platform sequences might be located in a body or somewhere separately in the margin of the North China platform. The significant differences in lithologic and stratigraphic successions imply that the Yeongweol platform was much far from the Taebaek platform and not associated with the Taebaek platform as a single depositional system. The Yeongweol platform was probably located in relatively open shallow marine environments, whereas the Taebaek platform was a part of the restricted embayments. During the late Paleozoic to early Mesozoic amalgamations of the Korean massifs, the Yeongweol platform was probably pushed against the Taebaek platform by the complex movement, forming fragmented platform sequences of the Taebaeksan Basin.

Genesis and Hydrochemistry of $CO_2$-rich Springs from Kyungpook Province, Korea (경북지역 탄산수의 생성기원과 수리화학적 특성)

  • 정찬호
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.35 no.2
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    • pp.121-136
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    • 2002
  • The $CO_2$-rich springs in the Kyungpook Province has been found at 16 locations. Most of the $CO_2$-rich springs outflow along either fault zones or the geologic boundary between Mesozoic granites and their adjacent rocks. The $CO_2$-rich water samples show a high $CO_2$ concentration ( $P_{CO2}0.46 to 5.21 atm), weak acidic pHs, wide electrical conductivity values ranging from 422 to 2,280 $\mu\textrm{S}$/cm, and high re content. They are classified into the ca-HC $O_3$ type in chemical composition.$\delta$$^{18}$ O and $\delta$$^2$H data indicate that $CO_2$-rich water is meteoric origin. The $\delta$$^{13}$ C values (-1.5$\textperthousand$ to -6.1$\textperthousand$ PDB) suggest that dissolved $H_2$C $O_3$$^{0}$ C $O_3$- are mainly derived from a deep-seated $CO_2$ and carbonate minerals. The thermodynamic equilibrium state between $CO_2$-rich water and major minerals, and hydrochemical characteristics indicate that major source minerals determining the chemical composition of $CO_2$-rich water are carbonate minerals, plagioclase, K-feldspar and Fe-oxides. Under high $CO_2$ pressure and the weak acidic condition, most of the $CO_2$-rich water samples are thermodynamically in the dissolution state with respect to albite and carbonate minerals.

Distribution and Origin of Carbonate Sediments near Dok Island: Preliminary Study (독도주변 탄산염퇴적물의 분포와 성인: 예비조사 결과)

  • Woo, Kyug-Sik;Ji, Hyo-Seon;Kim, Lyoun;Jeon, Jin-A;Park, Jae-Suk;Park, Heung-Sik;Kim, Dong-Seon;Park, Chan-Hong
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.14 no.3
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    • pp.171-180
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    • 2009
  • Based on the constituent analysis of sediments near Dok Island, the origin and sedimentary facies were Investigated. The sediments are mainly from originated from volcanic and volcaniclastic rock fragments derived from Dok Island and carbonate sediments formed by a variety of shallow-dwelling organisms that secreted calcareous skeletons. Carbonate producers include mollusks (bivalves and gastropods), encrusting & branching bryozoans, encrusting & segmented red algae, worm tubes, barnacles, diatoms, sponge spicules and echinoderm fragments. The distribution and relative amount of these constituents are basically dependent upon water depth and grain size even though local variations can be observed within the same depth interval. Five sedimentary facies can be divided: nearshore facies (<20 m), neritic facies ($20{\sim}100m$), upper transitional facies ($100{\sim}200m$), lower transitional facies ($200{\sim}700m$), and hemipelagic facies (>700 m). The sediments that were sampled below the water depth of 2,000 m still contain a significant amount of carbonates (ca. $10{\sim}20%$), implying that the carbonate compensation depth in the East Sea may well exceed this water depth.