• 한국광물학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.131-141
• /
• 2012

동굴 속에서 박쥐 배설물에 의하여 형성된 구아노에는 쇄설성 광물과 더불어 배설물 내의 성분과 주변 암석과의 반응 등을 통하여 생성된 다양한 황산염 및 인산염 광물들이 존재한다. 따라서 이러한 광물들의 연구는 광물형성에 영향을 미치는 동굴 내 지구화학적 환경에 대한 기본적인 정보를 제공한다. 본 연구는 국내의 대표적인 세 석회동굴에서 구아노의 시료를 채취하여 이들에 대한 광물학적 특성과 화학 성분 비교를 통하여 동굴 내 구아노를 구성하는 기본적인 광물 성분을 밝히고 이들의 특성에 영향을 미치는 인자를 도출하고자 실시되었다. 연구 결과 고씨동굴의 경우 채취된 시료에서 운모, 석영, 장석과 같은 쇄설성 광물과 더불어 많은 양의 석고가 함께 산출되었다. 석고의 양은 하부로 갈수록 증가하며 이것은 백룡동굴과 석류동굴과는 다른 특징이다. 백룡동굴의 시료는 쇄설성 광물로 카올리나이트를 추가적으로 포함하며 상대적으로 매우 적은 양의 석고를 포함한다. 성류동굴 시료의 경우 쇄설성 광물의 성분은 고씨동굴과 같으나 석고 대신 바사나이트가 미량으로 관찰된다. 이러한 광물의 분포는 구아노 시료의 화학분석 결과와 일치한다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 고씨동굴에서는 많은 양의 박쥐 배설물로부터 상대적으로 습도가 높거나 홍수가 자주 일어나는 환경에서 이차광물이 형성되었음을 의미한다. 또한 성류동굴의 경우는 비교적 건조한 환경에서 생성되는 바사나이트의 존재로 미루어 볼 때 다른 동굴에 비하여 상대적으로 건조한 환경에서 생성되었음을 지시한다.

• 한국광물학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.189-196
• /
• 2013

제주 남서 이질대에서 채취된 138개의 해양표층퇴적물 시료와 황하와 양쯔강 하천퇴적물 시료에 대하여 반정량 X선회절분석법에 의한 점토광물 상대조성을 바탕으로 주성분분석을 이용하여 퇴적물의 기원지를 연구하였다. 제1주성분과 제2주성분이 전체 자료의 90% 이상을 설명하기 때문에 두 주성분만을 가지고 R프로그램을 이용하여 주성분분석을 실시하였다. 제주 남서 이질대 내 각각의 점토광물의 분포양상은 매우 복잡하지만, 전체적인 분포양상을 고려할 때, 스멕타이트와 카올리나이트는 서부지역에서 높은 함량을 보였고 일라이트와 녹니석은 동부지역에서 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 제주 남서 이질대의 동부지역에서 보여주는 상대적으로 높은 일라이트와 녹니석 함량은 양쯔강 퇴적물과, 서부지역에서의 높은 스멕타이트와 카올리나이트 함량은 황하 퇴적물과 더 유사한 양상을 나타낸다. 이러한 통계 처리 결과를 바탕으로 제주 남서 이질대의 동부지역은 양쯔강에서 유래하였고 서부지역은 황하로부터 기원했음을 추정할 수 있다. 추후 퇴적물 기원지 연구에 주성분분석이 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 자원환경지질
• /
• 제35권1호
• /
• pp.13-23
• /
• 2002

화강암지역에서 산출되는 국내 지하수의 화학조성은 주로 Ca-HCO$_{3}$와 Na-HCO$_{3}$, 형에 속하며, 일부는 Ca-(C1+SO$_{4}$)또는 Na-(Cl+SO$_{4}$)형의 특성을 나타낸다. 회장암 지역의 용출수는 Ca-HCO$_{3}$ 형에, 지하수는 Na-HCO$_3$ 형에 도시된다. 빗물-화강암 반응에 대한 반응경로 모델링 결과는 초기 Ca-Cl형에서 시작하여 Ca-HCO$_{3}$을 거친 후, 최종적으로 Na-HCO$_{3}$형으로 진화하는 경향을 보인다 빗물-화장암 반응 역시 빗물-화장암 반응에서와 유사하게 진화되는 경향을 보이며, 모델링 결과는 현장자료와 잘 일치된다. 빗물-화장암/회장암 반응경로 모델링 결과, 반응이 진행됨에 따라 수소이온 활동도는 점차 감소(pH는 증가)하며, 양이온의 농도는 pH의 변화에 따른 모암을 구성하는 광물들의 순차적 용해, 2차 생성광물의 침전 및 재용해 등에 의해 다양한 농도변화를 보여준다 빗물-화강암의 반응비에 따라 깁사이트, 적철석, 망간산화물, 카오리나이트, 실리카, 녹니석, 백운모, 방해석, 로몬타이트, 프레나이트, 아날심의 순으로 침전이 발생하며, 빗물-회장암의 반응에서도 이와 동일한 침전순서를 보이지만 실리카의 침전이 없고 아날심 대신 파라고나이트가 침전된다. 빗물-화강암 반응에서는 실리카가 가장 우세한 광물이며, 밋물-회장암 반응에서는 카오리나이트가 가 장 우세한 광물이며, 전체적인 2차 생성광물의 침전량은 화강암보다 회장암 반응이 더 우세하다

• 자원환경지질
• /
• 제35권1호
• /
• pp.55-66
• /
• 2002

태백지역 동해광산 일대는 여러 개의 폐광된 탄광들이 있다. 연구지역에는 소로천과 사내천의 두 개의 하천이 있으며 산성광산배수의 유입으로 인하여 하천의 바닥에 적갈색, 황갈색 및 흰색의 침전물이 형성된다. 동해탄광 주위의 암석은 크게 석회암, 사암 셰일로 구분된다. 산성광산배수의 근원이 되는 폐석은 주로 황철석과 녹니석으로 구성되며, 석회암은 방해석과 약간의 돌로마이트, 사암은 석영과 일라이트, 셰일은 엽납석과 석영, 녹니석을 포함한다. 산성광산 배수가 유입되는 하천은 Fe, Ca, Ma, Al, Si, SO$_{4}$ 등이 비 오염하천 보다 높게 나타난다. 산성광산배수 지역에서 높은 함량을 나타내는 Ca는 방해석, Mg, Al Si는 주로 녹니석, 엽납석과 같은 알루미노규산염 광물에 의해 Fe와 SO$_{4}$는 황철석의산화에 의해 하천수에 부가된 것으로 추정된다. 초기 침출수나 상류지역 하천수의 Fe, Al, Si, SO$_{4}$의 함량이 높게 나타나지만 하류로 갈수록 낮아지는 경향이 있다. 이것은 비 오염하천수의유입에 의한 희석효과와 하천수의 지구화학적 환경 변화에 따라 하천의 바닥에 산화/수산화물이나 황산염광물로 침전되기 때문인 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
• /
• 제36권6호
• /
• pp.557-561
• /
• 2003

적조구제효율이 높고 환경 친화적으로 적조를 방제시킬 수 있는 물질을 개발하기 위해 점토광물, 철 광물 및 제올라이트 등 단일광물에 대해 구제효율을 측정하였고, 그 결과를 황토와 비교하였다. 실험 조건은 해수와 각 광물의 분말을 10g/${\ell}$의 비율로 혼합 살포하였으며, 코클로디니움의 개체수가 $m{\ell}$ 당 3,000∼5,000 셀을 유지하는 조건하에서 10분, 30분, 60분이 경과한 후, 활동성 있는 적조생물의 개체수를 계수하였다. 측정결과, 일라이트, 캐올리나이트, 몬모릴로나이트 등의 점토광물과 적니, 합성제올라이트는 코클로디니움에 대한 구제효율이 84-92%범위로써 ‘황토’와 유사하였다. 비정질체와 적철석은 투입 30분 경과 후 구제효율은 99%에 달함으로써 가장 높은 구제효율을 나타내었다. 또한 적조구제효율은 대상물질의 화학조성과 pH에 무관하였으며 입도가 3∼50${\mu}m$ 범위일 때는 ‘황토’와 유사하지만 나노크기일 때는 탁월하였다. 위의 실험결과로부터 적조구제제로서 광물질을 사용할 때, 적조구제의 주요 매카니즘은 접촉 및 응집작용으로 판단되며 따라서 구제효율은 적용되는 물질의 비표면적에 정비례한다는 것을 지시한다.

• 자원환경지질
• /
• 제34권6호
• /
• pp.583-593
• /
• 2001

단층비지의 주성분인 점토광물은 K-Ar 연대측정법으로 단층활동 시기를 구하는데 이용되어 왔다. 이 논문은 울산 단층대의 주요 단층활동에 수반된 열수변질작용 시기를 연구하기 위하여 단층비지 세 시료를 각각 5-2 $\mu$m , 2-1 $\mu$m, 1-0.35 $\mu$m, 0.35-0.05 $\mu$m 입자 크기로 분리하여 각각의 시료에 대해 X선 회절분석과 K-Ar 연대측정을 하였다. 연구결과 단층비지는 석영, 장석류로 구성되며, 점토광물은 스멕타이트, 일라이트, 녹니석, 카올리나이트가 확인된다. 운모점토광물의 일라이트 곁정도지수는 작은 입자 크기에서 큰 값(0.58-1.08)을 보이고 저온에서 안정한 일라이트(IM)가 우세하게 나타내는 것으로 보아 열수변질작용을 수반한 단층활동 동안에 생성된 운모점토광물이 작은 입자 크기에 농집되었을 가능성이 높음을 시사한다. 각 시료의 K-Ar 연령은 46-35 Ma(330-2), 45-39 Ma(16Ww) 및 32-15 Ma(102Ws)이며, 작은 입자 크기로 갈수록 연대값이 젊어진다. 이 결과는 울산단층대의 주요 단층활동에 수반된 열수변질작용이 39-35 Ma와 15 Ma에 있었던 것으로 나타난다.

• 한국광물학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.205-214
• /
• 2005

울산단층 동쪽 지괴에 발달한 제4기 단층인 개곡1, 개곡2, 신계, 마동, 원원사, 진현단층을 대상으로 X선회절분석(XRD), 전자현미분석(EPMA), 후방산란전자영상분석(BSE), K-Ar연대측정법을 이용하여 단층비지의 광물조성과 미세조직의 특징을 연구하였다. 단층비지내 변질광물들은 단층운동에 수반된 열수변질작용으로 형성되었다. $28.9Ma\~44.3Ma$ 범위의 연대를 나타내는 단층비지는 주로 점토광물, 석영, 장석으로 구성된다. 점토광물은 스멕타이트가 주구성 광물이고 소량으로 녹니석, 일라이트 및 카올리나이트가 산출된다. 접촉부 모암과 단층 비지대에서는 단층작용과 관련된 열수작용에 의해 광물의 변질작용의 흔적이 쉽게 인지되고, 주입비지와 절단된 방해석맥 등과 같이 단층작용이 반복된 증거를 볼 때 단층비지대는 다중변형작용의 산물임을 알 수 있다. 녹색 내지 녹회색 계통인 진현단층의 비지의 경우 적색계통의 다른 단층비지에 비해 $Al_2O_3$의 함량이 높고, MgO와 CaO의 함량은 낮다. 스멕타이트의 화학분석 결과, 단층비지의 색은 기질을 구성하는 점토광물의 종류와 화학적 조성과도 밀접한 관계를 가진다.

• 한국광물학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.21-29
• /
• 2017

남극의 토양 환경에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 킹조지섬 바톤반도에 위치한 세종기지 주변지역의 토양 성분과 토양을 구성하는 점토광물의 종류 및 분포, 조성을 규명하고자 X선 회절분석과 습식분석(철의 산화도와 양이온 교환능 측정), 투과전자현미경-전자에너지 손실 분광분석, 전함량 분석을 실시하였다. X선 회절 분석을 실시한 결과, 스멕타이트, 일라이트, 카올리나이트, 녹니석이 주요 점토광물로 함유되어 있으며 석영, 사장석 등의 화산활동 기원 초생광물도 함께 수반되어 나타났다. 토양 시료의 철 산화도 분포는 대부분의 지점에서 Fe(II)이 20~40%, Fe(III)이 50% 이상 토양 입자상에 존재하였고, 나노 스케일에서 스멕타이트를 분석했을 때 광물 구조 내 $Fe(III)/{\Sigma}Fe$이 약 57%로 분석되어 전체 토양의 철 산화도와 유사한 결과를 보였다. 양이온 교환능은 전반적으로 100-300 meq/kg 범위였으며, 시료 채취지점에 따른 유의미한 차이는 보이지 않았다. 전체 토양의 전함량 분석결과, 광물의 주 구성 원소(Mg, K, Na, Al, Fe)는 지점에 따른 차이를 보이고 있는 반면, 중금속 원소(Co, Ni, Cu, Zn, Mn)는 지점별로 유사하게 나타났다. 이러한 결과들은 토양을 구성하는 기반암이 기본 원소 분포에 영향을 줄 수 있음을 보여준다. 따라서 본 연구 결과는 남극 지표 토양환경과 토양 내 점토광물에 대한 기초자료 확보에 있어서 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
• /
• 제44권3호
• /
• pp.203-215
• /
• 2011

오염된 토양의 정화방법을 선정은 토양의 지화학적 및 광물학적 특성에 근거하여 선정되어야 오염된 토양을 적절하게 정화할 수 있다. 따라서 이 연구는 비소로 오염된 토양의 적절한 정하방법 선정을 위하여 비소의 존재형태를 알아보기 위하여 토양의 지화학적 및 광물학적 특성을 연구하였다. 이 연구를 위하여 전남 광양지역의 초남 금 광산의 비소로 오염된 토양을 이용하였다. 비소오염 토양의 지화학적 및 광물학적 특성을 알아보기 위하여 입도분리, 연속추출, 그리고 광물학적 분석을 실시하였다. 입도분석 결과에 따르면 비소오염토양의 무게백분율은 모래가 17-36%, 미사가 25-54%, 점토가 9-28%이며, 토성은 사양토(sandy loam), 양토(loam), 미사질 양토 (silt loam)로 나타났다. 토양의 pH는 폐 금광산 갱구 앞 토양이 4.5-6.6.으로 강산성내지 약산성을 띠었다. 비소오염 토양의 각 입도에 비소분포는 모래에 9-81%, 미사에 9-67%, 점토에 7-28% 분포하고 있었다. 연속추출 실험 결과, 비소는 철 산화물을 추출했을 때 1-75%로 검출되었으며, 추출 후 잔여물에 12-91% 잔존하고 있었다. 모래와 미사의 주 구성광물은 고령석, 사장석, 석영, 운모로 나타났으며, 부 구성광물은 철 산화물이다. 점토의 주 구성광물은 고령석, 석영, 운모, 질석이며, 부 구성광물은 철 산화물과 금홍석 은이다. 또한 점토 내 철 산화물과 운모에서 비소가 발견되었다. 이러한 결과는 비소가 철 산화물 또는 점토 광물 등에 흡착 또는 공침하여 존재하는 것으로 사료된다. 이는 비소로 오염된 토양의 지화학적 특성과 광물학적 특성을 통해 오염된 토양을 정화하는데 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 1991

토수다이트(tosudite)는 녹니석/스멕타이트의 규칙적 혼합층광물(regularly interstratified mineral of chlorite/smectite)로서, 성산광산 주변의 열수변질작용을 받은 백악기 황산응회암층 내에서 발견된다. 이 광물은 주로 일라이트, 딕카이트, 나크라이트 및 석영에 수반되어 산출되며, 때로는 흑색의 납석 내 공극을 나크라이트 또는 석영과 함께 채우기도 한다. X-선회절분석, 화학분석, 시차열분석, 열중량분석 및 적외선 분광분석에 의하여 성산 토수다이트는 dioctahedral chlorite와 dioctahedral smectite가 1:1로 규칙적으로 혼합층을 이룬 광물임이 확인되었다. EPMA분석과 ICP-MS 분석에 의하면 성산 토수다이트는 많은 양의 알루미늄을 포함하고 있으며, 철과 마그네슘의 양은 적다. 또한 상당한 양의 리듐(0.42 wt.%)을 함유하고 있다. 성산 토수다이트의 구조식은 산소 50을 기준으로 할 경우 다음과 같다. :$(K_{0.73}Na_{0.02}Ca_{0.07})(Si1_{13.23}Al_{2.77})(Li_{0.52}Mg_{0.08}Mn_{0.01)Fe^{3+}_{0.07}Al_{12.33})O_{40}(OH)_{20}$ 화학분석치로부터 성산 토수다이트는 리튬을 함유하는 돈바사이트(donbassite)와 층간이온이 칼륨인 바이델라이트(beidellite)의 혼합층광물임을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 열분석과 적외선흡수광분석 자료에서도 확인된다. 성산광산 주변의 열수분대에 의하면, 성산 토수다이트의 생성 온도는 초기 딕카이트화작용과 후기 알바이트화작용의 중간에 해당하는 $110{\circ}~270{\circ}C$로 추정된다.