• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.553-566
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• 1997

Origin, behavior and enrichment of environmental toxic elements from the Deokpyeong area were investigated on the basis of major, trace and rare earth element geochemistry. Coaly metapelites of the Deokpyeong area are subdivided into grey phyllite, dark grey phyllite, coaly slate and black slate, which are interbedded along the Ogcheon Supergroup. The coaly slate had been mined for coal, but mining is closed. The coaly and black slates are lower contents of $SiO_2$ and $Al_2O_3$, and higher contents of LOI, CaO, $Na_2O$ and BaO as compared with the phyllitic rocks. Rare earth elements are highly enriched in the coaly and black slate. Average compositions (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in the coaly and black slate are revealed as As=127, Ba=30,163, Cd=18, Cr=740, Cu=84, Mo=378, Pb=43, Sb=12, Se=44, U=144, V=8,147 and Zn=292, which are extremely high concentrations than those in the NASC compositions. Major elements (average enrichment index; 5.34) in the coaly metapelites are mostly depleted, excepting $P_2O_5$ and BaO, normalized by NASC. Rare earth elements (average enrichment index; 1.48) are enriched in the coaly slate. On the basis of NASC, minor and/or environmental toxic elements in the coaly metapelites were strongly enriched of all the elements with the exception of Co, Cs, Ni and Sr. Average enrichment index of trace elements in coaly metapelite is 31.51 (coaly slate; 51.94 and black slate; 15.46). Especially, enrichment index of potentially toxic elements (As, Ba, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Se, U, V and Zn) of the rock is 46.10 (grey phyllite; 7.15, dark grey phyllite; 4.77, coaly slate; 88.96 and black slate; 22.11). These coal formations were deposited in basin of boundary between terrestrial and marine environments deduced to carbon, sulfur (C/S=2.2 to 275.7), trace and rare earth elements characteristics. Irregular behavior and dispersion between major, minor and rare earth elements of those metapelites indicates a variable source materials, incomplete mixing of differential source and/or reequilibrium of diagenesis and metamorphism.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.603-612
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• 1997

경상누층군이라 불리는 백악기 육성퇴적암-화산쇄설물들은 백악기 말-제3기초의 화강암류에 의해 관입 되어 있다. 의성-신령지역의 화강암류는 다양한 암상과 화학조성을 갖는다 : 반려암; 46.9, 섬록암; 58.3, 흑운모 화강암; 66.3~69.3, 장석 반암; 71.0 wt.% $SiO_2$. 화산암류는 화학적으로 금성산 칼데라에서는 안산암질 성분이 결여 된 현무암-유문암의 bimodal 유형과 선암산-화산 칼데라에서는 안산암-유문암의 felsic 유형으로 나뉜다. 대부분의 화성암류는 비알칼리 계열에 속하고, 칼크-알칼리 마그마의 분화 경로를 따른다. 화강암류는 높은 Zr/Y비에 의해 화산암류와 잘 구별된다. 화산암류에서 Zr/Y와 K/Y비의 차이는 맨틀기원 및 분별작용에서 불균질로 설명될 수 있다. 콘드라이트로 균질화된 희토류 원소량은 화강암류에서 Th와 K이 결핍되어 있고, 금성산 칼데라의 유문암에서 Sr와 Ti의 결핍되어 있다. 선암산-화산 칼데라의 유문암은 Rb, La 및 Ce이 부화되어 있다. $Rb-SiO_2$와 Rb-Y+Nb의 관계도는 화강암류와 화산암류가 화산호 환경이었음을 암시한다. K-Ar 연대는 4회의 심성활동 (섬록암; 89 Ma, 화강암; 64~62 Ma, 화강암/반암류; 55~52 Ma, 반려암; 52~45 Ma)으로 나뉘고, 금성산 칼데라의 bimodal 유형 (71~66 Ma)과 선암산-화산 칼데라의 felsic 유형 (61~54 Ma)으로 특징지워지는 화산활동이 수반되었다. 지화학 및 연대측정 자료들은 화성암류가 백악기말-제3기초 동안 다양한 지질학적 에피소드의 결과로 형성되었슴을 암시한다.

• 자원환경지질
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• 제19권2호
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• pp.97-107
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• 1986

이목화강암(梨木花崗岩)은 칼크-알카라인 subsolvus 몬조화강암(花崗岩)에 속(屬)하고 중립질(中粒質)이며, 석영(石英), 장석(長石), 흑운모(黑雲母) 및 각섬석(角閃石)으로 구성(構成)되어 있다. 본(本) 화강암(花崗岩)은 광물조성(鑛物組成) 및 지화학적(地化學的) 특징(特徵)으로 보아 "I-type" 및 "magnetite-series"로 분류(分類)된다. 이목화강암(梨木花崗岩)의 친(親)마그마가 주위 모암(母岩)인 조선누층군(朝鮮累層群)의 암석(岩石)(주(主)로 석회암(石灰岩))을 포획하여 동화(同化)시킴으로 마그마의 화학적(化學的) 특성(特性)이 일부(一部) 변(變)한 것으로 사료(思料)된다. 이목화강암(梨木花崗岩)은 함백분지(咸白盆地)주위의 구조적(構造的) 약선대(弱線帶)인 동서(東西) 및 남북방향(南北方向)이 교차(交叉)하는 단층면(斷層面)이나 단열대(斷裂帶)를 따라서 지각(地殼)의 천부(淺部)까지 관입(貫入)하고 있다. 이목화강암(梨木花崗岩)의 본원(本源)마그마는 해양지각(海洋地殼)의 subduction으로 인(因)한 상부(上部)맨틀의 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)되었다. 마그마의 분별결정작용(分別結晶作用)에 있어서는 장석(長石)의 분별작용(分別作用)에 의(依)해 화학적(化學的) 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 본(本) 화강암(花崗岩)에서 분리(分離)한 흑운모(黑雲母)를 대상(對象)으로 K-Ar년대측정(年代測定)을 실시(實施)한 결과(結果) $96.7{\pm}2.0Ma$로 밝혀졌다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.93-102
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• 2004

광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음을 보이고 있다. 퇴적물중 황화수소 함량은 최고 367 ppm에서 최소 약 1 ppm(평균 92 ppm)으로 나타났고 지역에 따라 심한 변동을 보이고 있다. 산화환원에 민감한 원소들(Mn, V, Mo, Cr)간의 상관관계는 조사지역 중 묘도 안쪽 지역에서 강한 양의 상관을 보이고 있다. 높은 TOC함량과 높은 황화수소 함량 및 산화환원에 민감한 원소의 높은 농축이 묘도 안쪽의 시료에서 공통적으로 나타나는 특징을 보이고 있는데 이는 묘도안쪽 지역이 부분적으로 무산소 상태로 유지되고 있음과 동시에 잠재적으로 오염되었음을 지시하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제31권4호
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• pp.297-310
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• 1998

Geochemical characteristics of environmental toxic elements at the Narim mine area were investigated on the basis of major, minor, rare earth element geochemistry and mineralogy. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in soils and sediments range from 11.57 to 22.21 and from 1.86 to 3.93, and are partly negative and positive correlation against $SiO_2/Al_2O_3$ (3.41 to 4.78), respectively. These suggested that sediment source of host granitic gneiss could be due to rocks of high grade metamorphism originated by sedimentary rocks. Characteristics of some trace and rare earth elements of V/Ni (0.33 to 1.95), Ni/Co (2.00 to 6.50), Zr/Hf (11.27 to 53.10), La/Ce (0.44 to 0.55), Th/Yb (4.07 to 7.14), La/Th (2.35 to 3.93), $La_N/Yb_N$ (6.58 to 13.67), Co/Th (0.63 to 2.68), La/Sc (3.29 to 5.94) and Sc/Th (0.49 to 1.00) are revealed a narrow range and homogeneous compositions may be explained by simple source lithology. Major elements in all samples are enriched $Al_2O_3$, MgO, $TiO_2$ and LOI, especially $Fe_2O_3$ (mean=7.36 wt.%) in sediments than the composition of host granitic gneiss. The average enrichment indices of major and rare earth elements from the mining drainage are 2.05 and 2.91 of the sediments and are 2.02 and 2.60 of the soils, normalizing by composition of host granitic gneiss, respectively. Average composition (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in sediments and soils are Ag=14 and 1, As=199 and 14, Cd=22 and 1, Cu=215 and 42, Pb=1770 and 65, Sb=18 and 3, Zn=3333 and 170, respectively, and extremely high concentrations are found in the subsurface sediments near the ore dump. Environmental toxic elements were strongly enriched in all samples, especially As, Cd, Cu, Pb, Sb and Zn. The level of enrichment was very severe in mining drainage sediments, while it was not so great in the soils. Based on the EPA value, enrichment index of toxic elements is 8.63 of mining drainage sediments and 0.54 of soils on the mining drainage. Mineral composition of soils and sediments near the mining area were partly variable being composed of quartz, mica, feldspar, amphibole, chlorite and clay minerals. From the gravity separated mineralogy, soils and sediments are composed of some pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, goethite and various hydroxide minerals.

• 자원환경지질
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• 제24권4호
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• pp.447-463
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• 1991

본 논문은 슈피리어호 남부에 분포하는 선캠브리아기의 염기성 암맥들에 대하여 마그마의 기원과 그들이 생성될 당시의 지구조적인 환경을 알기 위하여 암석 및 지화학적인 연구가 행하여 졌다. 46개의 시료에 대한 주성분, 미량원소 및 희토류 원소들에 대한 화학분석이 이루어졌다. 이들의 화학성분은 전형적인 콘티넨탈 쏠레아이트 (contiental tholeiite)의 성격을 띄우며, 다소 철성분이 부화된 분화경향을 나타낸다. 부동원소 (immobile element)들을 이용한 tectonic discrimination diagram 에 의하면 모 마그마는 현재의 T-type MORB와 유사한 Ti의 함량이 많은 쏠레아이틱(tholeiitic)현무암으로 사료된다. 분화가 진행될수록 암석의 화학적 성질은 지각과의 동화작용(crustral asimilation)에 의해 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 분화가 많이 진행된 암석들은 Rb, K, Ba, Th 과 같은 LIL원소의 증가를 보인 반면에 Nb, P, Ti과 같은 HFS 원소들은 그들과 물리, 화학적 성질이 비슷한 이웃한 원소들보다 현저한 감소를 나타내었다. 이러한 특징은 마그마의 기원에서 유래된 것 뿐만 아니라 지각과의 동화작용이 병행함으로 기인되었다고 사료된다. 이 암석들의 지화학적 특성을 살펴보면 지각의 섭입과 관련되어(subduction related)생성된 암석의 화학성분과는 현저한 차이를 나타내며, 판(板)내에서 생성된 현무암(Within plate basalt)과 해양지각에서 형성된 현무암 (MORB)에서 보이는 특성을 나타낸다. 이러한 지화학적인 특성을 살펴볼 때 이 암석들은 rifting과 같은 extensional tectonic 환경에서 생성된 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제30권1호
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• pp.35-49
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• 1997

The coal formation of the Deokpyeong area are interbedded along metapelites of the Ogcheon Supergroup, which are composed mainly of graphite, quartz, muscovite and associated with small amounts of biotite, chlorite, pyrite and barite. The ratios of $SiO_2/Al_2O_3$, $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ of the coaly metapelite are variable and wide range from 1.80 to 10.21, from 27.8 to 388.8 and from 7.6 to 61.8, respectively. These coal formation were deposited in basin of marine environments, and the REE of these rocks are not influenced with metamorphism and hydrothermal alterations on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, the ratios of La/Ce (0.19 to 0.99) and Th/U (0.02 to 4.75). These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.19 to 22.89), Th/Yb (0.14 to 21.43) and La/Th (0.44 to 13.67), and their origin is explained by derivation from a mixture of sedimentary and igneous rocks. The wide range in trace and REE element characteristics as Co/Th (0.12 to 2.78), La/Sc (0.33 to 10.18), Sc/Th (0.57 to 5.73), V/Ni (8 to 2347), Cr/V (0.02 to 0.67) and Ni/Co (1.56 to 32.95) of these coaly metapelites argues for inefficient mixing of the various source lithologies during sedimentation. Deep to pale green barium-vanadium muscovites (vanadium-oellacherite) have been found in this coal formations. Modes of occurrence and grain size of muscovite are heterogeneous, but most of the barium and vanadium-bearing muscovites occur along the boundaries between graphite and quartz grains, ranging from 200 to $350{\mu}m$ in length and from 40 to $60{\mu}m$ in width. Results of X-ray diffraction data of the minerals characterized to be monoclinic system with $a=5.249{\AA}$, $b=8.939{\AA}$, $c=20.924{\AA}$ and ${\beta}=95.894^{\circ}$. Representative chemical formula of the muscovite was $(Na_{0.09}K_{1.44}Ba_{0.46})(Al_{2.75}Ti_{0.07}V_{0.56}Fe_{0.08}Mg_{0.50})(Si_{6.12}Al_{1.88})O_{22}$. The V possibly substitute octahedral Al, and the Ba is coupled substitution of $K^+Si^{4+}=Ba^{2+}Na^+Ca^{2+}$, which compositional ranges of V and Ba are from 0.42 to 0.69 and from 0.34 to 0.56 based on $O_{22}$, respectively. Formation mechanism of the barium-vanadium muscovites in the coaly metapelite is shown that the formed by high pressure and temperature from regional metamorphism origanated during diagenesis at the interface between a basinal brine and organic matter.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.265-277
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• 2015

밀양납석광상의 지표시료와 시추시료의 광물조성과 화학조성 분석결과를 통하여 열수변질양상과 형성 환경을 연구하였다. 밀양납석광상의 열수변질대는 광물조합을 근거로 주로 엽납석-딕카이트(석영) 광물조합을 가지며 납석광체에 해당하는 강이질변질대와 견운모-석영-딕카이트를 주로 수반하는 필릭변질대 및 녹니석-석영이 주된 광물조합으로 수반되는 프로필라이트변질대 등 세 가지로 구분된다. 지표 및 시추시료의 수평적 수직적 변질양상 및 지화학적 특성을 통하여 연구지역 내 납석광체는 수차례의 열수변질작용을 통하여 형성되었으며, 현재 채광이 이루어지고 있는 지표광체로부터 남쪽-남동쪽 심부에 이르기까지 대규모로 연장되어 있을 것으로 여겨진다. 납석광체의 광물조합 및 엽납석의 다구조형(2M) 등을 통하여 밀양납석광상의 형성온도는 약 $300-350^{\circ}C$ 내외일 것으로 추측된다.

• 자원환경지질
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• 제30권4호
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• pp.279-289
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• 1997

Dark to pale green-colored, Cr-bearing sericites from hydrothermal alteration zone of the Narim gold deposit were investigated mineralogically and geochemically. The alteration zone is composed mineralogically of quartz, carbonate minerals and green sericite with minor amounts of chlorite, barite and sulfide minerals (pyrite, sphalerite, galena). The zone is enriched in As (967 to 1520 ppm), Cu (31 to 289 ppm), Ni (1027 to 1205 ppm), Pb (0.20 to 1.24 wt.%) and Zn (1.03 to 1.07 wt. %) compared with fresh rocks such as granitic gneiss, porphyritic biotite granite and basic dyke. The Cr, probably the chromophore element, is highly enriched in the alteration zone (1140 to 1500 ppm), host granitic gneiss (1200 ppm) and porphyritic biotite granite (1200 ppm). Occurrence and grain size of sericite are diverse, but most of the Cr-bearing sericites (150 to $200{\mu}m$ long and 20 to $30{\mu}m$ wide) occur along the boundaries between ore veins and host rocks (especially basic dyke and granitic gneiss). X-ray diffraction data of the sericite show its monoclinic form with unit-cell parameters of $a=5.202{\AA}$, $b=8.994{\AA}$, $c=20.103{\AA}$, ${\beta}=95.746^{\circ}$ and $V=935.83{\AA}^3$, which are similar with the normal 2M1-type muscovite. Representative chemical formula of the sericite is ($K_{1.54}Ca_{0.03}Na_{0.01}$)($Al_{3.42}Mg_{0.38}Cr_{0.14}Fe_{0.06}V_{0.02}$)($Si_{6.69}Al_{1.31}$)$O_{20}(OH)_4$. The Cr content increases with decrease of the octahedral Al content, and ranges from 0.36 to 2.58 wt.%. DTA and TG curves of the sericite show endothermic peaks at $342^{\circ}$ to $510^{\circ}$, $716^{\circ}$ to $853^{\circ}$ and $1021^{\circ}C$, which are due to the expulsion of hydroxyl group. The total weight loss by heating is measured to be about 8.8 wt. %, especially at $730^{\circ}C$. Infrared absorption experiments of the sericite show broad absorption band due to the O-H bond stretching vibration near the $3625cm^{-1}$, coupled with the 825 and $750cm^{-1}$ doublet. The vibration bands related with the H-O-Al and Si-O-Al bonds occur at $1030cm^{-1}$ and 500 to $700cm^{-1}$, respectively. Based on paragonite content of the sericite, the formation temperature of the Narim gold deposit is calculated to be $220{\pm}10^{\circ}C$.

• 자원환경지질
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• 제47권1호
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• pp.71-85
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• 2014

오레곤 대륙 주변부 남부 하이드레이트 릿지에서 실시한 ODP Leg 204에서 회수한 코어 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물 기원 및 유기지화학적 특성을 규명하기 위하여 원소분석과 Rock-Eval 열분석 및 동위원소 비 분석을 실시하였다. 분석결과 Site 1249C와 Site 1251B의 유기물은 해양기원 유기물이 우세하며 이러한 결과는 퇴적물의 퇴적당시 환경이 일반적인 해양 환경이었음을 시사한다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 다른 분석결과와 반대의 결과를 나타내는데 이러한 결과는 열적으로 미성숙한 유기물이 열분석 과정에서 유기물의 특성이 제대로 반영되지 못하기 때문이다. 따라서 열분석 결과 해석은 다양한 지화학적 결과를 종합하여 해석할 필요가 있다. 코어의 유기물 기원이 동일함에도 불구하고 Site 1249C는 전 구간에서 가스 하이드레이트의 집적이 높은 반면, Site 1251B는 가스 하이드레이트가 일부 구간에서만 소량 발견되었다. 이러한 결과는 하이드레이트 정상부에 위치한 Site 1249C는 가스 하이드레이트 생성에 필요한 심부 열기원 가스가 천부 퇴적물로 이동할 수 있는 이동 통로(Horizon A, BSR2)가 존재하는 것을 시사한다. 그러나 가스 하이드레이트 집적이 미비한 분지 지역의 Site 1251B는 열기원 가스가 심부로부터 이동할 수 있는 가스 이동 통로가 제한적이고 그에 따른 가스 공급이 원활하게 이루어지지 않기 때문에 현장 퇴적물의 속성작용에 의한 생물기원 가스가 우세하여 가스 하이드레이트 생성이 제한적인 것으로 추정된다.