This review gives an information on the oxygen isotopic composition of car-bonate and utility of paleotemperature equations to reconstruct the paleoenvironment in the late Quaternary paleoclimatic studies. The introduc-tion of various paleotemperature equations is described with respect to the de-velopment and usefulness. In addition the calculation of paleotemperature in the paleoceanographic and paleoclimatic research is constrained to provide more precise and correct approach in the interpretation of paleotemperature.
경상분지 북부에 위치한 온정리 화강암의 암석화학적, 동위원소 지구화학적 특징으로부터 암체의 성인과 기원물질의 특징 등을 고찰하였다. 온정리 화강암의 연대에 대해 선백악기, 또는 백악기라는 상반된 견해가 있었으나 야외지질학적인 특징과 K-Ar 자료로 볼 때 백악기 말(87 Ma 내외)로 판단된다. 각섬석 지압계를 적용시켜 보았을 때 온정리 화강암의 정치 압력은 2 kbar 이하로 계산된다. 온정리 화강암의 암석화학적, 동위원소적 특징은 비교적 미 성숙된 호 환경에서 생성되었음을 지시한다. 온정리 화강암의 $SiO_2$ 함량과 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치는 부(-)의 직선관계를 잘 보이며 $^{207}Pb/^{204}Pb$ 초기치는 정(+)의 상관관계를 보여 두 단성분 사이의 불완전한 혼합, 또는 동화작용의 가능성을 지시한다. 그러나 현재 노출되어 있는 암체 중 오염체로 고려할 만한 단성분을 찾기는 어려우며 따라서 혼합이나 동화 작용을 일으킨 오염체가 하부지각에 위치할 가능성이 높다. 경상분지 내에 분포하는 백악기-제 3기 화강암의 연대와 지화학적, 동위원소적 특징을 정리하고 온정리 화강암의 특징과 비교해 보면 다음과 같은 결론이 얻어진다. 1) 화강암류의 연대는 특정 시기에 집중되는 경향성을 보여 경상 분지에서의 백악기 이후 화성 활동이 불연속적인 사건에 의해 일어났을 가능성이 높다. 2) 화강암류는 젊은(9억년 이내) 하부지각에서 유래되었으며 그 동위원소적 특징은 기원물질의 불균질성을 반영한다고 보아진다. 전반적으로 경상분지 화강암류의 동위원소적 특징과 화학조성은 상부지각 혼염에 의해 조화적으로 설명되지 않는다. 3) 경상분지 화강암류의 암상과 연대, 그리고 동위원소적 특징은 서남 일본 산인 벨트에 분포하는 화강암의 특징과 잘 일치한다. 4) 온정리 화강암의 Sr-Nd 동위원소비는 경상분지와 서남일본 내대에 분포하는 백악기 이후 암체 중 비교적 초생적인 영역에 해당된다.
Titanomagnetite ore bodies in the Yonchon iron mine are closely associated with alkali gabbroic rocks of middle Proterozoic age which intruded Precambrian metasedimentary rocks. The orebodies can be divided into massive ores in gabbroic rock, skarn ores in calcareous xenoliths and banded ores in gneissic gabbro. Gabbroic rocks from the Yonchon iron mine have unusually high content of $TiO_2$ with an average values of 3.46 wt%. Iron ores are ilmenite (42.25~51.56 wt% in $TiO_2$) and titanomagnetite (1.29~6.57 wt% in $TiO_2$) and the former is dominant Small amount of magnetite, hematite, sphene and sulfide minerals are included in the ores. Grandite garnet, titanoaugite and tschermakite are in iron skarn ores. Hornblendes from ores and gabbroic rocks have a relatively homogeneous isotopic composition with ${\delta}D$ between -110.0 and -133.9‰, and ${\delta}^{18}O$ of +4.5 to +6.5‰, and calculated to have formed in fluids with ${\delta}O_{H_2O}$ of + 6.7 to +8.7‰. and ${\delta}_{H_2O}$ of -87.9 to -111.8‰, which has a similar isotopic value of primary magmatic water. Based on intrusive age, occurrence, mineral chemistry and isotopic compositions of magnetite ores and gabroic rocks, it will be concluded that the gabbroic rocks are responsible for the titanomagnetite mineralization. The titaniferous magnetite melt was immiscibly separated from the high titaniferous gabbroic melts of Proterozoic age.
Environmental isotope $^{18}O$, $^{2}H$, $^{3}H$,$^{13}C$, $^{34}S$and $^{87}Sr/^{86}Sr$) studies on ${CO_2}$-rich waters in the Kangwon Province were carried out to elucidate the origin, residence time, water-rock interaction and mixing process of their. ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ data indicate that ${CO_2}$-rich waters were derived from the local meteoric water. It also shows that each type of ${CO_2}$-rich water has distinct isotopic composition and Na-${HCO_3}$ type water (-10.8 to -12.1${\textperthousand}$, ${\delta}^{18}O$ ) is lighter than other type waters. These depleted isotopic values supposedly indicate that, considering the altitude effect of isotope in Korea, the recharge area of Na-${HCO_3}$ type water can be estimated to be relatively higher in elevation than those of Ca-${HCO_3}$ and Ca-Na-${HCO_3}$ type waters. Tritium contents close to zero are observed in the Na-${HCO_3}$ type water, confirming a long residence time and the possibility of a ${CO_2}$ inflow into the aquifer at great depth. These isotope data also show that the Ca-${HCO_3}$ type water has undergone mixing process with surface water during ascending at depth, whereas Na-${HCO_3}$ type water was less mixed with surface waters. The carbon isotope data (-8.8 to +0.8 ${\textperthousand}$${\delta}^{13}C$) indicate that dissolved carbon in the ${CO_2}$-rich waters was possibly derived from deep seated ${CO_2}$ gas. The high ${\delta}^{34}S$ values (up to 38.1${\textperthousand}$) of dissolved sulfates suggest that sulfate reduction by microbial activity had occurred at depth. Strontium isotopic data ($^{87}Sr/^{86}Sr$) of ${CO_2}$-rich waters indicate that the chemistry of the ${CO_2}$-rich waters is determined by water-rock (granite) interaction.
To study the origin of organic matter in meteorite, terrestrial rocks which contain or-ganic compounds similar to the ones found in carbonaceous chondrites are studied and compared with Muchison meteorite. Hydrocarbon molecules were extracted by benzene and methanol from bituminous coal and oil shale and the extracts were partitioned into aliphatic, aromatic, and polar fractions by silica gel column chromatography. Carbon isotopic ratios in each fractions were analysed by GC-C-IRMS. Molec-ular compound identifications were carried by GC-MS Engine. Bituminous coal and oil shale show the organic compound composition similar to that of meteorite. Oil shale has a wide range of ${\delta}^{13}C,-20.1%_0~-54.4%_0$ compared to bituminous coal, $-25.2%_0~34.3%_0$. Delta values of several molecular compounds in two terrestrial samples are different. They show several distinct distributions in isotopic ratios compared to those of meteorite; Murchison meteorite has a range of ${\delta}^13C\;from\;-13%_0\;to\;+30%_0$. These results provide interpretation for the source and the formation condition of each rock, in particular alteration and migration processes of organic matter. Especially, they show an important clue whether some hydrocarbon molecules observed in meteorite are indigenous or not.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.263-263
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2017
Rice (Oryza sativa L.) is the world's third largest food crop after wheat and corn. Geographic authentication of rice has recently emerged as an important issue for enhancing human health via food safety and quality assurance. Here, we aimed to discriminate rice from six Asian countries through geographic authentication using combinations of elemental/isotopic composition analysis and chemometric techniques. Principal components analysis could distinguish samples cultivated from most countries, except for those cultivated in the Philippines and Japan. Furthermore, orthogonal projection to latent structure-discriminant analysis provided clear discrimination between rice cultivated in Korea and other countries. The major common variables responsible for differentiation in these models were ${\delta}^{34}S$, Mn, and Mg. Our findings contribute to understanding the variations in elemental and isotopic compositions in rice depending on geographic origins, and offer valuable insight into the control of fraudulent labeling regarding the geographic origins of rice traded among Asian countries.
Alpha track analysis for the determination of the trace amount of alpha emitting nuclides in a very small particle was performed as an efficient and powerful technique during safeguard inspection. Metal particles with well-defined spherical shape, size and isotopic compositions as a reference material were used to correlate the number of tracks or track diameter with an isotopic composition eventually to identify the uranium enrichment in the environmental swipe samples. Slopes in the number of tracks versus the exposure time curve provide a simple insight into the uranium enrichment of an unknown particle. Low enriched uranium metal particles result in slopes still steeper than the depleted or natural uranium metal particles. In addition, a linear relationship between track diameter and particle size Is thought to be a useful first stage analytical tool as an efficient and convenient inspection guide. The significance of the simple linear model was also judged using the usual statistical tests.
최근 기존 연대측정법의 한계를 극복하여 절대연령 측정 대상을 획기적으로 넓힐 수 있는 방법으로 개발되고 있는 단계적 용해에 의한 연대측정법을 국내 시료에 적용하여 이 방법에 의한 연대측정의 성공가능성에 대해 평가하여 보았다. 대상 시료는 옥천변성대 대전 남부지역 창리층의 함우라늄 흑색 점판암, 영남육괴 북동부의 선캠브리아 내덕리 화강암에서 분리한 전기석 및 옥방광산의 회중석 등을 선정하였다. 이들에 대한 단계적 용해를 위해 산의 종류와 시간을 달리하여 점차 그 세기를 늘려가며 납을 용출시켰으며, 각 단계에서 얻은 용액들에 대해 납 등위원소 비율과 함께 납과 우라늄 함량을 열이온화 질량분석기로 측정하였 다. 그 결과 창리층 혹색 점판암과 내덕리 화강암으로부터는 상당한 Pb 동위원소 값의 분산을 얻을 수 있었으며 단계적 용해에 의한 Pb-Pb 연대측정이 성공적일 수 있음을 보여준다. 단계적 용해 과정에서 시료의 종류마다 우라늄과 납의 거동이 다르며 이는 구성 광물의 종류에 따라 우라늄과 납이 차지하는 결정 내에서의 위치에 지배되는 것으로 판단된다.
이석(otoliths)은 경골 어류의 내이(inner ear)에 존재하는 평형석으로 어류의 성장과 함께 성장하며, 이석 내 산소동위원소는 어류가 서식했던 수온에 영향을 받으며 침전되기 때문에 어류가 서식했던 서식처의 수온을 반영한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 명태 이석 내 산소동위원소(${\delta}^{18}O$)와 서식 수온과의 관계를 조사하여, 명태의 생활사에 따른 서식지의 변동을 비교하였다. 우리나라와 일본의 동쪽 해역에서 $1997{\sim}1999$년 사이에 채집된 명태로부터 이석을 채취하여 연령대 별로 산소동위원소 함량을 분석하였으며, 수온 자료는 양국의 해양자료센터(KODC, JODC)로부터 획득하였다. 명태가 서식하는 수심의 수온은 가을과 겨울에 걸쳐 연중 가장 높았고, 우리나라 동해연안은 200 m 이상의 수심에서는 계절적 변동이 거의 없이 낮은 수온이 분포하는 안정된 상태였으나, 일본 해역에서는 300 m의 비교적 깊은 수심에서도 계절적 변화를 보였다. 전반적으로 모든 수심에서 우리나라 보다 일본 연안의 수온이 높았으며, 일본 해역의 명태가 우리나라 명태보다 깊은 곳에 서식하였다. 우리나라와 일본 명태 이석의 산소동위원소 값은 대부분 시료에서 이석의 핵 부분 보다는 가장자리 부분에서 산소동위원소 값이 높아 명태가 성장하면서 수온이 낮은 깊은 수심으로 이동하는 것으로 이해된다. 또한, 3년 동안의 수온변화와 그 당시 성장하였던 이석의 산소동위원소 값은 역상관 관계를 보이고 있다.
중앙태평양 마이크로네시아 군도 해저산 일원에서 발견되는 탄산염암의 구성성분과 속성작용을 이해하기 위하여 조직적, 지화학적 연구를 수행하였다. 연구지역은 Caroline 해령, Chuuk 섬, Hunter 뱅크, Yap 해구 일대이며, 대부분의 시료들은 수심 약 1,000~3,000 m 깊이에서 준설된 것들이다. 연구지역에서 발견되는 탄산염암은 부유성 유공충으로 이루어진 원양성 퇴적물과 산호, 석회조류, 연체동물 및 극피류 등으로 이루어진 천해퇴적물의 두 종류가 있다. 이들 퇴적물은 Hunter 뱅크와 Yap A 지역을 제외하고는 모두 조직적, 화학적 속성변질을 받았다. 천해기원 교질물들이 발견되므로, 천해에서 퇴적된 후 현재의 깊이로 침강되었거나 재동된 것으로 사료된다. 조직 특성은 천수에 의한 속성변질산물과 매우 유사한 양상을 보여주나, 변질된 시료의 탄소동위원소는 해수기원 탄소의 특성을 보여주며, 산소동위원소는 변질되지 않은 시료와 같거나 부화된 값을 보여준다. 따라서 이 지역의 탄산염암은 심해의 해수에 의해 변질되었음을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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