• 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.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.33 no.3
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• pp.153-163
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• 2020

Mineral and geochemical analysis were conducted on two sections (~3.5 m) of red-brown claysilt sediments covering the gneiss and granite weathering zones in Suwon-si for establishing Quaternary paleoenvironmental changes in Korea. The sections were divided into four sedimentary layers (Unit 1-4) by vertical changes in mineral composition and chemical composition. The lowermost unit 1 was a sandy sediment with a high K-feldspar content with a significant contribution of weathered bedrock. Unit 2 was a transition layer showing intermediate characteristics. Unit 3 was a reddish brown clay-silt sediment, with a total clay content of 58% on average, and the main clay minerals were illite-smectite mixed layer minerals and hydroxy-interlayered vermiculite/smectite. Unit 3 contained almost no plagioclase, while the content of kaolin minerals derived by the plagioclase weathering was higher than in the other layers. Unit 4 had similar mineral composition and chemical properties to Unit 3, but had a higher content of plagioclase and chlorite and lower content of kaolin minerals. The chemical compositions of the sections were compared with those in other regions of Korea, suggesting the eolian origin of Units 3 and 4. The paleoenvironmental change in the sedimentary section of this region was interpreted as follows. Weathered products of gneiss and granite, which are bedrocks of this region, were eroded and deposited as sandy sediments in the periphery to form the lower layers (Unit 1, 2), followed by the deposition of the claysilty rich eolian sediments (Unit 3) during the glacial. Unit 3 was chemically weathered during the warm humid climate during the last interglacial, developing a reddish brown color. After that, a eolian sediment layer (Unit 4) was deposited during the last glacial.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.8 no.1
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• pp.37-45
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• 1995

회장암에 함유된 흑운모의 풍화작용을 고령토에 함유된 캐올리나이트의 기원과 관련하여 연구하였다. 흑운모는 사장석이나 각섬석 등 다른 모암광물에 비하여 빠른속도로 풍화되어 고령토화 초기에 흑운모/버미큘라이트 혼합층광물, 버미큘라이트로 변질된다. 버미큘라이트는 계속하여 캐올리나이트로 변질되어 최종적으로 원 흑운모 입자에 비하여 크게 팽창된 캐올리나이트의 가상을 고령토 내에 형성한다. 변질 중인 흑운모에서 방출된 K와 Ti는 각각 일라이트와 아나타제로 침전되며 일라이트는 다시 캐올리나이트로 변질된다. 흑운모가 캐올리나이트의 유일한 모물질이라고 할 수 없으나 풍화과정에서 상당산 양의 캐올리나이트의 생성을 유도하여 고령토내 캐올리나이트 함량 증가에 크게 기여하는 것으로 보인다.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2007.04a
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• pp.496-496
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• 2007

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.103-103
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• 2010

충남 청양군 대치면 광대리 지역에 분포하는 조계리층에서 역과 혼재된 상태로 보존된 목재화석을 정리하던 중에 규화목과 함께 철광물로 충전된 목재화석이 혼합되어 있는 것을 발견하였다. 본 연구는 철화된 상태로 보존된 재목화석의 구성광물과 화학성분 및 성인에 대해 고찰한 것이다. 연구 지역은 선캄브리아기에 속하는 변성암을 기반암으로 하여 이를 부정합으로 덮고 있는 퇴적암층이 분포한다. 퇴적암은 하부로부터 조계리층과 백운사층으로 구분되며, 조계리층 상부의 역암대에서 재목화석이 산출된다. 규화목의 형태로 보존된 화석은 이미 백승덕(2003), Kim et al. (2005)의 분류학적 연구에 의해 Xenoxylon phyllocladoides, Agathoxylon sp.로 밝혀진 바가 있다. 재목화석의 구성광물을 알아보기 위해 보존상태가 좋은 5개의 표본을 골라서 XRF, XRD, 현미경 관찰을 실시하였다. XRF 분석 결과, 재목화석의 화학성분은 $Fe_2O_3$ (평균 83.18 wt.%)가 가장 높았고, $SiO_2$(평균 7.82 wt.%)로 가장 낮았다. XRD 분석 결과, 목재화석은 침철석(Goethite)으로 구성되어 있음이 밝혀졌다. 재목화석의 단면을 잘라 연마하여 현미경으로 관찰한 결과, 세포조직이 보존되어 있기는 하지만 보존 상태가 좋지 않아 분류를 하기에는 어려움이 있다. 더 많은 시료를 채집하여 현미경적인 연구가 필요하다. 침철석은 기반암, 염기성암체, 황화광물, 함철대의 풍화로부터 생성된 철염의 산화와 가수분해에 의해 생성된다. 목재가 퇴적암 속에 묻혀 화석화작용이 진행되는 동안에 같은 지역에서 규화작용과 철화작용이 동시에 진행된 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.35 no.4
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• pp.397-407
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• 2022

Mineralogical analysis of the bedrock of the Gobi Desert in southern Mongolia, the source of Asian dust, was conducted to trace the geological origin of the constituent minerals of Asian dust. The bedrock of the source of Asian dust consists of Paleozoic volcanics and volcaniclastic sedimentary rocks, Paleozoic granitic rocks, and Mesozoic sedimentary rocks. Paleozoic volcanics and volcaniclastic sediments lithified compactly, underwent greenschist metamorphism, and deformed to form mountain ranges. Mesozoic sedimentary rocks fill the basin between the mountain ranges of Paleozoic strata. In comparison to Paleozoic volcanic and sedimentary rocks, Mesozoic sedimentary rocks have lower contents of chlorite and plagioclase, but high contents of clay minerals including interstratified illite-smectite, smectite, and kaolinite. Paleozoic granites characteristically contain amphibole and biotite. Compared with the mineral composition of bedrock in source, Asian dust is a mixture of detrital particles originating from Paleozoic and Mesozoic bedrocks. However, the mineral composition of Mesozoic sedimentary rocks is closer to that of Asian dust. Less lithified Mesozoic sedimentary rocks easily disintegrated to form silty soils which are deflated to form Asian dust.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.15 no.1
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• pp.1-10
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• 2002

The present study is focused on the granite weathering and soil formation, and the heavy metal contamination in soils in the Onsan industrial area. For profile study, soil sampling was conducted on each depth and experimental analyses have been conducted on those samples. X-ray diffraction analyses show that clay minerals consist mainly of kaolin minerals, vermiculite, and minor illite. Most of kaolin minerals in the lower kiwi of the profile consist of halloysite as confirmed by formamide intercalation, but the content of halloysite decreases gradually toward the surface since it has been transformed to kaolinite in the upper part of the profile. Thermal treatment by heating at $110^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;and\;550^{\circ}C$ shows a diffuse and broad peak the between 10 and $14\;{\AA}$ region in X-ray diffractograms. This suggests the possible existence of the hydroxy-Al interlayerecl vermiculite. Na-citrate extraction method reaconfirms this result showing transition of $14\;{\AA}$ peak to $10\;{\AA}$ In by removing the interlayer materials and restoring the vermiculite to its original state. The occurrence of hydroxy-Al interlayered vermiculite is also supported by soil pH distribution room 3.9 In the lower part to 3.6 in the upper part of the profile. Sequential extraction experiment was conducted to investigate the states of heavy metals in soils. The experiment shows that relatively high amounts of heavy metals are concentrated in the upper part of the profile and that most of them are bound to Fe/Mn oxides and organic matters while less concentration in clay minerals. The result indicates that most of heavy metal pollutants are concentrated in the surface soil and that the low concentrations of heavy metals in clays are mainly due to the low adsorption capacities of clay minerals such as kaolin minerals and hydroxy-Al interlayered vermiculite in acidified soil condition.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.24 no.4
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• pp.313-320
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• 2011

Mica-type phyllosilicate particles in the shales of the Manhang formation at the Taeback area in the Kangwon Province were studied using electron probe microanalysis (EPMA) and transmission electron microscopy (TEM). The average chemical formula of the mica-type phyllosilicate mineral analysed by EPMA is $K_{1.35}(Fe_{0.18}Mg_{0.03}Al_{3.86})(Si_{6.55}Al_{1.45})O_{20}(OH)_4$. Low K contents compared to the ideal chemistry of muscovite indicate the presence of illite in the mica-type phyllosilicate particle. X-ray diffraction study showed that pyrophyllite commonly coexists with muscovite in the shales from the Manhang Formation. TEM observations showed both the interlayer and intralayer mixing of $9.3-{\AA}$ pyrophyllite and $10-{\AA}$ muscovite layers. The low K content of the mica-type phyllosilicates apparently come from the close mixing of pyrophyllite and muscovite.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.222-226
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• 2003

대부분의 경우에 하구의 미세-점착성 퇴적물은 보통 무기성 광물과 유기물 및 생화학물의 혼합체이며, 광물 입자들은 주로 점토와 실트로 구성되어 있다. 이러한 혼합체의 침식특성은 사질성 퇴적물과는 달리 입자간의 응집현상에 의한 의해 크게 영향을 받으며, 응집강도는 광물질 구성, 입경분포, 유기물 함량 등으로 묘사되는 퇴적물 자체의 물리ㆍ화학적 기본특성에 따라 크게 변화하고 (Mea, 1986), 특히 저면 퇴적물의 침식 여부는 흐름 전단응력에 의한 저면퇴적물의 저항력 즉, 저면전단강도의 상대적 크기의 차이에 좌우되므로, 그 침식 특성은 저면전단강도 흑은 저면밀도로 묘사되는 저면특성에 따라 크게 변화한다(황규남 등, 2003). 또한 각 해역마다 저면 퇴적물은 퇴적물 공급원, 수동학적 조건, 생태학적 조건 등이 모두 다른 상태에서 형성된 퇴적층이므로, 저면 퇴적물의 기본특성 및 저면특성은 "site- specific" 한 성격을 갖는다. (중략)

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.18 no.3 s.45
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• pp.195-204
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• 2005

Interlayered structures of talc and chlorite in the talc deposits of the Yugu area are studied using transmission electron microscope. Packets of chlorite-like layer in talcs or packets of talc-like layer in chlorites are commonly observed. Randomly interlayered features of talc and chlorite are locally observed in some specimens. Reactions observed in the present study include the addition or removal of a brucite-like layer in the interlayer region of the talc or chlorite resulting in the , transformation between a talc and a chlorite layers and breakdown or formation of a talc-like layer resulting in transformation between two talc layer and one chlorite layer. Both reactions are accompanied by a significant change in volume. In addition to these mechanisms, there are two volume conserving mechanisms; the combination of both mechanisms and mutual transformation in a complex manner. Reactions from 2 chlorite layers to 3 talc layers, from 2 chlorite layers + 1 talc layers to 1 chlorite layers + 3 talc layers, and from 3 chlorite layers to 5 talc layers are observed among the complex type mechanisms.