• 제목/요약/키워드: Diagenesis

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플라이스토세 전기(2.4-1.25 Ma) 동안 베링해 중부 대륙사면 지역의 규조 골격내 유기물 질소동위원소 값에 의한 질산염 이용률의 변화 복원 (Reconstruction of Nitrate Utilization Rate Change Based on Diatom-bound Nitrogen Isotope Values in the Central Slope Area of the Bering Sea during the Early Pleistocene (2.4-1.25 Ma))

  • 김성한;김부근
    • Ocean and Polar Research
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    • 제38권3호
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    • pp.195-207
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    • 2016
  • Because the high latitude region in the North Pacific is characterized by high primary production in the surface water enriched with nutrients, it is important to understand the variation of surface water productivity and associated nutrient variability in terms of global carbon cycle. Surface water productivity change or its related nutrient utilization rate during the Northern Hemisphere Glaciation (NHG; ca. 2.73 Ma) has been reported, but little is known about such circumstances under gradual climate cooling since the NHG. Bulk nitrogen isotope (${\delta}^{15}N_{bulk}$) of sedimentary organic matter has been used for the reconstruction of nutrient utilization rate in the surface water. However, sedimentary organic matter experiences diagenesis incessantly during sinking through the water column and after burial within the sediments. Thus, in this study we examine the degree of nitrate utilization rate during the early Pleistocene (2.4-1.25 Ma) since the NHG, using the diatom-bound nitrogen isotope (${\delta}^{15}N_{db}$), which is known to be little influenced by diagenesis, from Site U1343 in the Bering slope area. ${\delta}^{15}N_{db}$ values range from ~0.5 to 5.5‰, which is lower than ${\delta}^{15}N_{bulk}$ values, but they vary with larger amplitude. Variation patterns between ${\delta}^{15}N_{db}$ values and biogenic opal concentration are generally consistent, which indicates that the nitrate utilization rate is closely related to opal productivity change in the surface water. A positive correlation between opal productivity and nitrate utilization rate was observed, which is different from the other high latitude regions in the North Pacific. The main reason for this contrasting relationship is that the primary production in the surface water at Site U1343 is influenced mostly by the degree of sea ice formation. Still, although concerns about diagenetic alteration have been avoided by using ${\delta}^{15}N_{db}$, the effects of the preservation state of biogenic opal and the species-dependent isotopic fractionation on ${\delta}^{15}N_{db}$ should be assessed in the future studies.

마이오세 포항분지 시추코어의 구성광물과 분포특성 (Mineral Compositions and Distribution in the Drilling Cores from the Miocene Pohang Basin, Korea)

  • 이진현;황진연;손문;손병서;오지호;이효민
    • 한국광물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.113-126
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    • 2017
  • 이산화탄소 지중저장 실증연구를 위하여 마이오세 포항분지의 연일층군에서 굴착한 2곳의 시추코어 시료에 대해 X-선회절분석을 통하여 구성광물을 분석하였다. 그 결과, 석영, 사장석, 정장석, Opal-CT, 스멕타이트, 운모, 일라이트, 카올린광물, 녹니석, 방해석, 석고, 황철석, 돌로마이트, 능철석 등의 다양한 광물이 나타났다. 스멕타이트는 대부분의 시료에서 산출되고 있으며, 하부에서 비교적 많이 함유되었다. 상부지층에 주로 산출하는 Opal-CT는 비정질 규조의 속성작용에 의한 것으로, 깊이에 따라 크리스토발라이트의 d(101) 값이 $4.10{\AA}$에서 $4.05{\AA}$으로 대체적으로 감소하는 경향이 나타났다. 두 시추공에서 광물성분의 분포가 서로 유사하게 대비되어, 거의 같은 퇴적환경에서 형성된 것으로 생각된다. 스멕타이트가 대부분의 심도에서 상당량 함유되어 있으므로, 이들 지층은 이산화탄소의 지중저장시 덮개암의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

미국 캘리포니아주 케틀만 노스돔의 마이오세 템블러층에서 장석의 속성작용과 저류암의 발달사 (Feldspar Diagenesis and Reseuoir History of the Miocene Temblor Formation, Kettleman North Dome, California, U.S.A.)

  • 이용일
    • 한국석유지질학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.16-27
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    • 1995
  • 전기마이오세의 템블러층은 캘리포니아의 케틀만노스돔 유전에서 중요한 사암의 저류층을 이루고 있다. 이 층의 사암은 대부분이 아코스의 성분을 가지나 최하부에는 많은 화산암의 암편이 함유되어 있다. 템블러층 사암에서 장석이 변질작용을 받기 이전에 일어난 속성작용의 단계를 순서대로 열거하면 초기의 방해석, 백운석, 석영, 알바이트, 녹니석과 스멕타이트의 혼합층 점토광물, 스멕타이트와 무수석고의 교질작용이 일어났다. 장석과 관련되어 일어난 속성작용으로는 사장석의 알바이트화작용, 후기의 방해석과 러몬타이트의 교질작용과 교대작용, 사장석의 용해, 카올리나이트의 교질작용이 있다. 사장석의 알바이트화작용과 후기의 방해석과 러몬타이트의 교질작용은 템블러층사암이 온도 약 130도 정도로 가장 깊이 매몰되었을 때 일어났다. 사장석 중 화산기원의 사장석이 선택적으로 알바이트화작용을 받았다. 이 사암층에 일어난 대부분의 속성작용은 약 1백만년 전에 일어난 이 층의 융기 이전에 일어났다. 융기를 할 때부터 석유가 배태되기 이전에 사장석의 용해와 카올리나이트의 교질작용이 일어났다. 이 때의 속성작용은 카올리나이트가 사장석이 용해되는 장소 바로 옆에 일어난 점으로 미루어 볼 때 아마도 지구화학적으로 폐쇄된 환경에서 일어났음을 짐작할 수 있다. 이 층이 가장 깊이 매몰이 일어났을 당시 알바이트화작용을 겪지 않았던, 화산기원 사장석의 변질을 받지 않은 부분과 약간의 심성암 기원의 사장석이 선택적으로 용해되어 사장석의 용해공극을 형성하였다. 사장석의 용해작용과 탄산염과 무수석고 교질물의 용해작용이 일어나 이차공극이 형성되었는데, 이차공극은 유기물의 카타제네시스동안 발생한 유기산이 함유되 어 있는 산성의 공극수에 의하여 형성된 것으로 해석된다.

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적외선 분광 분석과 조직 분석을 통한 출토 인골의 보존 상태 평가 (Conservation status assessment of archaeological bone from Fourier Transform Infrared Spectroscopy and histological Analysis)

  • 이정원;김수훈;김윤지;조은민;강소영
    • 보존과학연구
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    • 통권35호
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    • pp.87-98
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    • 2014
  • 뼈의 보존 상태를 화학적으로 평가하기 위하여 조선시대 인골 10점을 대상으로 감쇠전반사법을 활용한 적외선 분광분석(FTIR-ATR)을 실시하였다. FTIR-ATR 스펙트럼을 통해 결정화 지수(crystallinity index; CI), 탄산염간의 비(C/C), 탄산염과 인산염의 비(C/P)를 계산한 결과 CI는 $4.25{\pm}0.78$, C/C는 $0.91{\pm}0.04$, C/P 는 $0.19{\pm}0.06$으로 확인되었다. 화학적 평가 결과 조직학 지수가 높을수록 CI와 C/P 값이 증가하며, C/C는 감소하는 것을 확인하였다. 반면 뼈에서 추출한 DNA 분석 가능 여부는 C/C가 낮고 C/P가 높을수록 분석이 가능 하였다. 이를 통해 FTIR을 이용한 화학적 평가와 조직 분석 결과가 출토 인골의 보존 상태를 종합적으로 파악하기 위한 기준으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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옥천계(沃川系) 흑색(黑色)슬레이트내(內) 부존(賦存)하는 저품질(低品質) 우라늄광석(鑛石)에 대(對)한 광물학적(鑛物學的) 연구(硏究) (Mineralogy of Low-Grade Uranium Ores in the Black Slate of the Ogcheon Group, Korea)

  • 이동진
    • 자원환경지질
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    • 제19권2호
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    • pp.133-146
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    • 1986
  • Primary uraninite and secondary uranium minerals such as torbernite, metatorbernite, tyuyamunite, metatyuyamunite, autunite and metaautunite have been identified from various types of uranium ores. Uranium minerals occur as accessory minerals in both the primary and secondary ores. Low·grade uranium ores consist of various kinds of primary and secondary minerals. Major constituent minerals of primary uranium ores are graphite. quartz. Ba-feldspar and sericite/muscovite, and accessories are calcite, chlorite, fluorapatite, barite, diopside, sphene, rutile, biotite, laumontite, heulandite, pyrite, sphalerite and chalcopyrite, and secondary minerals consist of kaolinite, gypsum and goethite. Uraninite grains occur as microscopic very fine-grained anhedral to euhedral disseminated particles in the graphitic matrix, showing well·stratified or zonal distribution of uranium on auto-radiographs of low-grade uranium ores. Some uraninite grains are closely associated with very fine-grained pyrite aggregates, showing an elliptical form parallel to the schistosity. Some uraninite grains include extremely fine-grained pyrite particle. Sphalerite and pyrite are often associated with uraninite in graphite-fluorapatite nodule. The size of uraninite is $2{\mu}m$ to $20{\mu}m$ in diameter. Low-grade uranium ores are classified into 5 types on the basis of geometrical pattern of mineralization. They are massive, banded, nodular, quartz or sulfide veinlet-rich and cavity filling types. Well-developed alternation of uranium-rich and uranium-poor layers, concentric distribution of uranium in graphite-fluorapatite nodule and geopetal fabrics due to the load cast of the nodule suggest that the uranium was originally deposited syngenetically. Uraninite crystals might have been formed from organo-uranium complex during diagenesis and recrystallized by metamorphism. Secondary uranium minerals such as torbernite, tyuyamunite and autunite have been formed by supergene leaching of primary ores and subsequent crystallization in cavities.

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캐나다 앨버타 상부 데본기 Grosmont층의 불연속면 구조 특성 (Characteristics of Fracture System of the Upper Devonian Grosmont Formation, Alberta, Canada)

  • 엄정기;김민성;조석주
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.790-799
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    • 2010
  • The Upper Devonian Grossmont Formation in Alberta, Canada reserves an estimated 50 billion cubic meters of bitumen and possess about 1/6 of the total bitumen resources in northern Alberta. However, unlike the overlying Athabasca oil sands, non conventional bitumen resources has not been developed as yet. The carbonate rocks of Grosmont Formation have been subject to various stages of diagenesis, including dolomatization and karstification with a strong effect on the distribution of porosity and permeability, which resulted in highly heterogeneous reservoirs. An extensive fracture logging and mapping was performed on total of six boreholes located in the study area to explore the characteristics of fracture geometry system and the subsurface structures of carbonates reservoir that holds bitumen. Fractal dimension was used as a measure of the statistical homogeneity of the fractured rock masses. The applicability of random Cantor dust, Dc, as a fractal parameter was examined systematically. The statistical homogeneity of fractured carbonates rock masses was investigated in the study area. The structural domains of the rock masses were delineated depthwise according to estimated Dc. The major fracture orientation was dominated by horizontal beddings having dip of $0-20^{\circ}$. Also, fractures having high dip angles existed with relatively low frequency. Three dimensional fracture network modeling for each structural domain has been performed based on fracture orientation and intensity, and some representative conceptual models for carbonates reservoir in the study area has been proposed. The developed subsurface conceptual models will be used to capture the geomechanical characteristics of the carbonates reservoir.

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황해 남동해역 표층퇴적물 중 수종 금속원소의 분포 특성에 관한 연구 (Distribution of Some Metallic Elements in Surface Sediments of the Southeastern Yellow Sea.)

  • 이창복;정회수
    • 한국해양학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.55-65
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    • 1992
  • 황해 남동해역에서 채취한 97개 표층퇴적물을 대상으로 그 지화학적 특성을 규명 하기 위하여 철, 망간, 니켈, 구리 및 납의 5가지 금속원소 함량과 아울러 퇴적물의 입도와 탄산염 함량 등이 분석되었다. 분석된 금속원소 중 니켈과 구리는 퇴적물 입도 와 밀접한 상관관계를 나타내어 그 공간적 분포는 입도분포와 유사하게 나타났다. 이 와는 대조적으로 망간과 납의 경우는 입도와의 관련성이 미약하였으며, 전반적으로 한 국 연안에 인접한 시료에서 높은 함량이 나타났다. 한편, R-mode 요인분석 결과도 니 겔과 구리의 함량을 조절하는 요인이 망간이나 납의 함량을 조절하는 요인들과 구별됨 을 보여주었으며, 금속원소의 행동과 분포에 있어 이렇게 상반된 결과가 나타나는 현 상은 퇴적후 속성작용 및 환경오염물질 유입의 영향에 기인한 것으로 해석되었다. 이 에 근거하여 이들 금속원소들의 비가 서로 다른 기원의 세립물질들을 구분하는 특징으 로 이용될 수 있는 가능성이 제시되었다.

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동해 울릉분지 미고결퇴적물의 속도비등방성 (Velocity Anisotropy of Unconsolidated Sediment in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 김길영;김대철
    • 한국음향학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.87-93
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    • 2001
  • 동해 울릉분지 미고결퇴적물에 대한 속도비등방성을 연구하기 위하여 분지평원 및 사면지역에 대한 총 22개 코어의 물성자료와 속도비등방성 자료를 이용하였다. 분지평원 퇴적물의 속도비등방성값은 약 0.4%, 사면지역은 약 1.2%로 0.8%의 차이를 보였다. 속도비등방성값이 양의 값을 보여주는 것은 수직속도보다는 수평속도가 더 크다는 것을 의미하며, 평원 및 사면지역퇴적물의 대부분이 수평속도가 수직속도보다 높게 나타났다. 이는 퇴적작용이 일어날 때 형성되는 층리면이 속도비등방성의 주 요인임을 암시한다. 평원지역의 경우 수평속도가 수직속도보다 약 5 m/s 차이를 보였으나 사면지역은 약 18m/s로 속도값의 차이가 크게 나타났다. 각 물성값과 비등방성값의 상관관계를 도시해보면 평원지역과 사면지역의 값이 뚜렷하게 다른 관계를 보여주었다. 이러한 속도비등방성의 차이는 두 지역 퇴적물의 특성이 다름을 의미한다. 특히 사면지역에서 속도비등방성의 값이 더 크게 나타나는 것은 퇴적 후 속성작용에 의해 퇴적물의 물성이 변화되었음을 지시한다.

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남해안 패류양식해역(여자만과 강진만)의 퇴적물내 미량금속 분포특성 및 오염도 평가 (Distribution and Contamination Status of Trace Metals in Surface Sediments of Shellfish Farming Areas in Yeoja and Gangjin Bays, Korea)

  • 최민규;이인석;김형철;황동운
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.789-797
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    • 2015
  • The concentrations of trace metals (As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, and Zn) were determined in 49 surface sediment samples collected in Yeoja and Gangjin Bays on the south coast of Korea, which contain many shellfish farms, in order to assess the contamination level and to understand the spatial distribution of trace metals. The average metal concentrations in the surface sediments of both bays decreased in the order Fe > Mn > Zn > Cr > Pb > Cu > As > Cd > Hg. There were no differences in metal concentrations between shellfish farms and reference sites. The metal concentrations were significantly higher in Gangjin Bay than in Yeoja Bay. Notably, the Cu, Cd, and Hg concentrations were nearly twice as high in Gangjin Bay as in Yeoja Bay. A multivariate analysis showed a strong correlation among Fe, Mn, Zn, Pb, and Cr in the sediments of both bays, implying that the metal concentrations in the sediments in the study area were mainly dependent on natural processes, such as crustal components and diagenesis. Based on the geoaccumulation index and marine sediment quality guidelines (SQGs), the surface sediments in Yeoja and Gangjin Bays are not polluted by trace metals.

제주도 플라이스토세 서귀포층에서 산출되는 석회질 화석을 이용한 고해양 학적 연구 (Paleoceanographic Investigation from the Calcareous Skeletons of the Pleistocene Seoguipo Formation, Cheju Island, Korea)

  • 우경식;정대교
    • 한국해양학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.216-226
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    • 1995
  • 제주도에 분포하는 플라이스토세 서귀포층에서 산출되는 탄산염 광물로 이루 어진 화석 중에서 속성변질을 받지 않은 복족류, 가리비조개를 포함하는 이매패류, 완족류 및 뿔조개류에 대한 안정동위원소와 미량원소 성분을 분석하였다. 화석들의 각질부분은 고유의 광물성분인 아라고나이트와 방해석으로 보존되어 있으며 미세 구조도 속성변질을 받지 않고 보존되어 있다. 각질내의 높은 산소 및 탄소동위원소 성분과 높은 Na와 Sr성분, 그리고 낮은 Mn과 Fe성분들은 일부 각질들이 퇴적한 후 속성작용에 의해 변질받지 않았음을 지시한다. 산소동위원소성분 분석결과에 의하면 서귀포층 퇴적당시 화석으로 보존된 동물들은 현재보다 약간 낮은 수온 이나 산소동위원소 성분이 약간 부화(enriched)되었던 해수로부터 각질을 형성 하였던 것으로 생각된다. 이러한 결과는 서귀포층의 퇴적동안에 한반도가 빙하기 에 속하였던 것을 암시한다. 서귀포층의 하부로부터 상부에 이르기까지 수직적 온도 변화는 별로 크지 않았다.

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