• 대한지리학회지
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• 제44권4호
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• pp.463-480
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• 2009

전라북도 완주군 봉동읍에 위치한 만경강 하안단구 역층 상부에 퇴적되어 있는 뢰스-고토양 연속층을 대상으로 토양분석과 대자율 측정, 입도 및 원소분석을 행하여 퇴적물의 풍화 특성과 기원지를 검토하였다. 봉동단면은 상부에서 하부로 Layer 1(고토양), Layer 2(뢰스), Layer 3(고토양) 그리고 하안단구 역층으로 이루어진다. 대자율은 뢰스층과 고토양층 사이에 뚜렷한 차이를 보이며, 입도분석 결과는 봉동단면이 하천이나 사면이동이 아니라 바람에 의해 운반되었으며, 중국 뢰스고원이나 대천뢰스보다 상당히 세립질임을 보여준다. 토양분석 중 유기물 함량만이 대자율과 유사한 변화를 보이며, 건조 토색보다는 습윤 토색이 뢰스-고토양 연속층의 특성을 보다 잘 반영한다. 주원소 및 희토류 원소 분석 결과, 봉동단면의 뢰스물질은 중국 뢰스고원과 동일한 기원지 또는 재이동된 물질에 의해 형성되었으며, 퇴적 이후에는 고온다습한 우리나라 기후 환경에서 중국 뢰스고원보다 심하게 풍화작용을 받았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.175-183
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• 2022

자동차 시장의 확대에 따라 자동차 모터의 필수 소재로 희토류금속인 Nd에 대한 수요가 급증하고 있다. Nd를 제조하기 위하여 Nd₂O₃와 Ca계 합금의 열 환원반응에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 Nd₂O₃의 환원제로 사용되는 Ca계 합금인 Ca-Cu를 CaCl₂ 용융염에서 전기분해반응을 통해 제조하였다. 전기분해반응의 작업 전극과 상대전극으로는 Cu 와이어와 흑연을 각각 사용하였다. 기준전극은 AgCl:CaCl₂=1:99 mol%로 혼합한 혼합물에 Ag 와이어를 넣어 제작하였다. 순환전압 전류법 결과에 의하면 -1.8 V의 전위부터 작업전극의 표면에 Ca²⁺의 증착이 관찰되었으며, CaCl₂ 염의 온도가 증가할수록 Ca²⁺의 환원전위가 감소하였다. 시간대전류법 실험을 통해 계산된 Ca²⁺의 확산계수는 5.4(±6.8)×10^-6 cm²/s으로 나타났다. 또한, Cu 전극에 일정한 전위를 가해 Ca-Cu 액상합금을 제조하였으며 제조된 합금은 EDS line scan을 통해 인가 전위의 증가에 따라 Ca의 전기화학적 삽입이 증가함을 확인하였다. -2.0 V보다 음의 전위를 인가하여 제조한 Ca-Cu 합금의 조성비는 Ca:Cu=1:4임을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.727-738
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• 2007

운봉지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성규명을 통해, 주성분원소 및 미량원소에 대한 자연 배경치를 제시하고, 그 기반암(압쇄상화강암, Kim et al., 1992)과의 비교를 통해 지구화학적 재해에 대해 예견하고자 한다. 73개의 하상퇴적 물시료를 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 채취하였고, XRD, XRF ICP-AES, NAA를 이용하여 주성분원소 및 미량성분원소를 분석하였다. 운봉지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2\;36.94{\sim}65.39 wt.%,\;Al_2O_3\;10.15{\sim}21.77wt.%,\;Fe_2O_3\;3.17{\sim}10.90wt.%,\;CaO\;0.55{\sim}5.27wt.%,\;MgO\;0.52{\sim}4.94wt.%,\;K_2O\;1.38{\sim}4.54wt.%,\;Na_2O\;0.49{\sim}3.36wt.%,\;TiO_2\;0.39{\sim}1.27wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.22wt.%,\;P_2O_5\;0.08{\sim}0.54wt.%$의 범위를 보이며, 미량성분 및 희토류원소 함량은, $Cu\;4.8{\sim}134ppm,\;Pb\;24.2{\sim}82.5ppm,\;Sr\;95.9{\sim}739ppm,\;V\;19.9{\sim}124ppm,\;Zr\;52.9{\sim}145ppm,\;Li\;25.2{\sim}3.3ppm,\;Co\;3.87{\sim}50.0ppm,\;Cr\;17.4{\sim}234ppm,\;Hf\;3.93{\sim}25.2ppm,\;Sc\;4.60{\sim}20.6ppm,\;Th\;3.82{\sim}36.9ppm,\;Ce\;45.7{\sim}243ppm,\;Eu\;0.89{\sim}2.69ppm,\;Yb\;1.42{\sim}5.18ppm$의 범위를 보인다. 주성분원소의 함량비교에서 CaO, $Na_2O,\;K_2O$ 함량은 하상퇴적물에서 기반암(압쇄상화강암류, Kim et al., 1992)인 압쇄상화강암류보다 높게 나타난다. 그리고 $Al_2O_3$와 $SiO_2$는 하상퇴적물과 기반암(압쇄상화강암류, Kim et al., 1992) 모두에서 높은 상관관계를 보인다. 하상퇴적물에서는 $SiO_2$ 함량이 높아질수록 희토류원소 함량도 같이 증가하는 특징을 보이나, 압쇄상화강암류에서는 $SiO_2$ 함량이 높아질수록 희토류원소 함량은 감소하는 특징을 보인다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제32권4호
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• pp.357-381
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• 2008

연구 결과는 아래와 같다. 풍화 토양에서 LREE는 화강암 지역이, HREE는 천매암 지역이 높았다. 원소 쌍들 간에는 화강암 지역이 정의 상관관계, 천매암 지역이 부의 상관관계가 우세하였다. 밭 토양은 화강암 지역이 대부분 원소가 낮았고, 천매암 지역이 높았다. 토양의 함량 및 상관 특성은 이들 원소를 포함하거나 교대하는 광물 영향으로 해석이 가능하다. 모암은 LREE가 화강암이, HREE가 천매암이 높았다. 3 대조구 모두에서 정의 상관관계를 우세하게 보였다. 이는 각각의 LREE와 HREE를 포함하는 광물들의 조합 및 함량이 지역별로 차이를 보이기 때문이다. 인삼 성분은 동일 지역 연생 차이별 성분 비교에서 차이가 두드러졌다. 이는 토양의 광물학적 특성, 인삼의 재배기간, 토양에서 발생하는 물리, 화학적 변화 탓으로 설명이 된다. 동일 연생별 비교에서는 대부분 원소가 화강암 지역이 높았다. 이는 토양 중 광물 조성 및 조합 차, 토양에서 흡수되는 원소함량과 뿌리표면의 울혈과의 관계, 뿌리에 흡착되는 원소기작에 의한 영향, 토양수분 pH 변화가 주는 영향, 식물체내 각 기관에 흡수 축적되는 원소함량과 원소들의 특징차이 등으로 설명이 될 듯하다. 토양의 상대 비 비교에서 혈암 및 화강암 지역은 풍화토가, 천매암 토양은 밭토양이 높았음을, 풍화토와 모암의 비교는 풍화토가 높았음을 보여주고 있다. 이는 자연 상황의 풍화토와 한번 경운을 하고 인삼이 다년생으로 자라는 밭 토양과의 차이 탓으로 설명이 되고, 암석과 토양의 관계는 풍화 과정을 거치며 일부 원소가 용출된 토양과 그렇지 않은 원래 모암의 특성 차이로 설명이 될 듯하다. 토양과 인삼과의 상대 비에서 인삼이 연령에 관계없이 함량 차이가 혈암 및 천매암 지역은 수 백 배로 컸고, 화강암 지역은 수 십 배 차이로 작았다. 토양과 인삼과의 상대 비는 혈암 및 화강암 지역에서 3 년생이 제일 컸고 2 년생이 작았다. 이는 인삼이 한 토양에서 장기간 생육되는 과정에서 필요한 만큼 원소 함량을 받아들임을 암시한다. 각 대조구별 동일 연생의 비교에서 화강암 지역의 밭토양과 인삼함량의 비 차이가 제일 작아, 화강암 지역 인삼 함량이 토양의 특성을 가장 잘 반영하고 있음을 암시한다. 또한 토양의 용출수가 인삼에 흡수된다는 것을 전제로 했을 때 토양 중의 물리, 화학적 변수들이 타 지역에 비해 화강암 지역에서 더 잘 반영 되고 있음을 암시한다.

• 광물과 암석
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• 제35권2호
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• pp.153-168
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• 2022

치악산 편마암복합체에서 방사성원소를 포함하고 있는 광물을 파악하고, 주변 지하수에 포함되어 있는 방사선원소(우라늄)와의 연관성을 확인하고자 암석학적 및 광물 화학 분석을 수행하였다. 현미경 및 전자현미경 분석 결과, 주 구성광물은 사장석, 흑운모, 석영, 알칼리장석, 녹니석 그리고 방해석이며, 부수광물은 스펜, 갈렴석, 인회석, 저어콘, 토라이트, 티탄철석, 황철석 그리고 방연석 등 총 14종을 확인하였다. 토라이트의 경우 거정의 갈렴석 내 ~1 mm의 크기로 소량 관찰된다. 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 갈렴석은 각기 다른 3 가지 산출양상을 보인다. EPMA 분석 결과, 거정의 갈렴석에서는 TiO₂~1.70 wt.%, Ce₂O₃~11.86 wt.%, FeO~13.31 wt.%, MgO~0.90 wt.% 그리고 ThO₂~1.06 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, Al₂O₃ 17.35 ± 2.15 wt.% (n = 7), CaO 12.13 ± 1.81 wt.% (n = 7) 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 티탄철석을 둘러싸고 있는 스펜 집합체의 가장자리에 존재하는 갈렴석은 Al₂O₃~24.00 wt.%, Nd₂O₃~5.10 wt.%, Sm₂O₃~0.66 wt.%, Dy₂O₃~0.86 wt.% 그리고 Y₂O₃~1.38 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, TiO₂ 0.35 ± 0.21 wt.% (n = 11), Ce₂O₃ 5.25 ± 1.03 wt.% (n = 11), FeO 9.84 ± 0.26 wt.% (n = 11), MgO 0.12 ± 0.05 wt.% (n = 11) 그리고 La₂O₃ 1.49 ± 0.29 wt.% (n = 11) 등과 같이 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 모암의 기질부에서 관찰되는 갈렴석의 화학성분은 앞서 설명한 갈렴석의 중간 정도의 값을 가진다. 연구대상인 치악산 편마암복합체 내 미그마타이트질 편마암에는 주목할 만큼의 우라늄 함량을 가지는 광물이 발견되지는 않았다. 따라서 지하수에서 나타나는 우라늄의 기원과 주변 지질과의 연관성을 명확하게 밝혀내지는 못했다. 하지만 방사성 원소인 토륨 원소 및 희토류 원소를 다량 포함하는 갈렴석이 풍부하게 존재하는 것이 이번 연구결과로 확인되었다.

• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.31-48
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• 1995

관악산 암주는 지금까지 단순히 흑운모 화강암으로만 구성된 것으로 알려져 왔으나 실제로는 석영+K-장석+사장석+흑운모$\pm$석류석의 광물군으로 보인다. 모드자료와 $An_5$ 미만의 사장석 성분을 고려하면 이 암주는 알칼리 장석화강암으로 명명된다. 서브솔버스 장석, 비교적 초기의 흑운모 정출, Q-Ab-Or 그림에서 유출된 은 관입깊이 등은 관악산 암주를 만든 마그마가 물을 함유하고 있었음을 지시하는데, 이는 아래에 설명하는 무수의 A-형 화강암과 유사한 지화학 성분을 가지는 것과는 대조된다. 관악산 암주의 주성분과 미량성분원소는 서울 화강암질 저반의 것과 뚜렷이 구분되며 이는 두 암체간의 성인적 차이를 시사한다. 관악산 암주의 주성분 및 미량원소 함량은 우리나라의 대부분 중생대 화강암과는 달리 A-형 화강암 특징을 보인다. 즉, $SiO_2$(73~78 wt%), $Na_2O+K_2O$,Ga(27~47 ppm), Nb(22~40 ppm), Y(48~95 ppm) 함량과, Fe/Mg and Ga/Al 비는 높은 반면, CaO(<0.51 wt%), Ba(9~75 ppm)과 Sr(2~23 ppm) 함량은 낮다. 그러나 전형적인 A-형 화강암과 비교했을때, Zr과 LREE는 낮은 함양을 Rb(386~796 ppm)은 높은 함량을 갖는 차이점을 보인다. 이 연구에서는 기존의 연구에서 보고되었던 LREE가 결핍되고 큰 부의 Eu이상을 가지는 회토류 원소 패턴이 근원 마그마의 특성을 가지는 것으로 재해석하였다. 즉 부분용융동안의 잔류물질로 다량의 사장석이 남아야 하는 반면, 휘석, 각섬석, 석류석은 남을 수 없다. 관악산 암주와 A-형 화강암의 지구화학적 유사성은 이 암주의 기원이 A-형 화강암의 기원과 밀접한 관련이 있음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제50권2호
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• pp.117-128
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• 2017

고준위방사성폐기물 심지층 처분 대상 암종으로 고려되는 화강암에서 방사성핵종의 장기 거동 특성을 이해하기 위한 연구의 일환으로 KURT(KAERI Underground Research Tunnel) 화강암에 존재하는 U-Th 함유광물의 산출특성 및 존재형태 대한 연구를 수행하였다. KURT의 화강암은 주로 석영, 장석류와 운모류로 구성되며, 그 외에 저어콘 및 희토류원소를 함유하는 모나자이트, 바스트네사이트 등이 확인된다. 또한 견운모, 미사장석, 녹니석과 같은 이차광물과 함께 석영맥과 방해석맥 등이 관찰되는데 이는 후기 열수작용에 의한 영향으로 추정된다. U-Th 함유광물은 대부분 $30{\mu}m$ 이하로 석영 및 장석류, 운모류의 경계에서 확인된다. EPMA 정량분석 결과, U-Th 함유광물의 74.2 ~ 96.5%가 $UO_2$ (3.39 ~ 33.19 wt.%), $ThO_2$(41.61 ~ 50.24 wt.%), $SiO_2$ (15.43 ~ 18.60 wt.%) 등으로 구성된 것으로 확인된다. EPMA 분석결과를 이용한 화학구조식 계산결과, U-Th 함유광물은 규산염 광물로 토라이트(thorite), 우라노토라이트(uranothorite)인 것으로 판단된다. U-Th 함유 규산염 광물은 화강암과 페그마타이트 및 열수작용에 의해 형성된다. 따라서 마그마의 분화에 의해 형성된 KURT 화강암은 후기 열수에 의해 변질 및 교대작용이 수반되었을 것으로 판단된다. U-Th 함유 규산염 광물은 열수에 기인한 온도, 압력, pH 등의 변수들과 지화학적 요인에 의해 재결정 작용을 일으킨 것으로 추정된다. 또한 재결정 과정 동안 반복적인 용해/침전에 의해 우라늄과 토륨의 농집량 변화에 따라 토라이트, 우라노토라이트 광물들이 형성된 것으로 판단된다.

• 한국제4기학회지
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• 제13권1호
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• pp.35-43
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• 1999

고례리 유적지는 단장천의 상류 산간계곡에 위치하여 있으며, 주변 지질은 백악기에서 고제3기에 걸치는 흑운모화강암(KbGr), 산성암맥류(Kad), 밀양안산암(Kma), 정각산층(Kch) 및 이에 협재하는 산성 응회암, 산성응회암과 라필리 응회암(Kcht) 등으로 구성된다. 이들 암석 중에서 밀양안산암과 정각산층이 부지 일대에 널리 분포하는 기반암이며, 후자는 주로 저색응회질 셰일, 사암, 역암 등으로 구성된다. 본 연구의 목적은 고례리 부지 일대의 토양-퇴적물과 주변 기반암인 안산암, 산성응회암, 라필리 응회암으로부터 이들의 희토류 원소 특성과 화산 유리물질을 동정하여 토양-퇴적물이 이들 기원암으로부터 유래할 수 있는지 규명하는 것이다. REE분석결과, 토양-퇴적물의 희토류 원소 분포특성은 주변기반암의 그것과 동일한 것으로 분석되었으며, 이것은 고례리 유적지내의 토양-퇴적물이 주로 주변 안산암과 라필리응회암, 산성응회암으로부터 유래하는 것을 지시한다. 한편, 본 유적지의 토양-퇴적물 PMU-13과 PMU-17 속에서, 그리고 라필리 응회암의 풍화대내에서 화산 유리물질이 발견되었다. 이들을 일본의 AT-테프라와 비교해 보면, AT-테프라는 표면이 깨끗하고, 평탄형이거나 버블형을 가지며, Y자형 이 우세한 것으로 나타나는데 반하여, 고례리의 화산 유리물질은 입자크기가 크고 다양하며, 탈유리화가 많이 진행되었으며, 유리 표면은 풍화가 많이 진행된 특징을 나타내고 있다. 상기 연구결과는 기존 일본학자들에 의한 일련의 AT-테프라 연구결과와는 상충된다. 요컨데 고례리 유적지의 유리물질은 주변 응회암으로부터 기계적으로 분리된 후, 토양-퇴적물 속으로 유입되었으며, 일본의 AT-테프라와는 크기, 형태 및 탈유리화 특성상 다른 것으로 판단된다. 유리물질의 외형적인 조직 연구에 추가하여 마그마 성인에 관한 심층연구가 후속되어야 한다. yrs BP (유공충) 5,322$\pm$80 yrs BP(유공충) 4,419$\pm$50 yrs BP (나뭇조각) 및 978$\pm$50 yrs BP(조개) 이다. 이 코아의 하부 즉코아길이 250cm에서 414cm 까지는 담수환경 또 담수환경에 매우 근사한 환경으로 해석되어진다, 이 코아간격에서의 탄소연대측정값은 7,539$\pm$60 yrs BP이며 이때 해수가 처음 이 지점에 이르지 않았나 본다, 그이후 6,172$\pm$18 yrs BP에는 급격한 해 수면상승이 있었던 것으로 사료된다,있었다. 자갈의 형태를 입도별로 삼각도표에 나타낸 결과 입도가 작을수록 둥글거나 편장된 (elongate) 형태로의 방향성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 사실로 미루어 볼 때, 자갈의 형태는 일차적으로 모암의 암석성분에 의해 결정되나 운반된 이후에는 파랑의 작용을 끊임없이 받으면서 분급작용과 자갈의 크기에 따른 형태적 진화과정을 겪는 것으로 사료된다. 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects,

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.258-292
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• 1996

In the last year great interest appears to YBCO thin films preparation on different substrate materials. Preparation of epitaxial film is a very difficult problem. There are many requirements to substrate materials that must be fullfilled. Main problems are lattice mismatch (misfit) and similarity of structure. From paper [1] or follows that difference in interatomic distances and angles of substrate and film is mire important problem than similarity of structure. In this work we present interatomic distances and angle relations between substrate materials belonging to ABCO4 group (where A-Sr or Ca, B-rare earth element, C-Al or Ga) of different orientations and YBCO thin films. There are many materials used as substrates for HTsC thin films. ABCO4 group of compounds is characterized by small dielectric constants (it is necessary for microwave applications of HTsC films), absence of twins and small misfit [2]. There most interesting compounds CaNdAlO4, SrLaAlO4 and SrLaGaO4 were investigated. All these compounds are of pseudo-perovskite structure with space group 14/mmm. This structure is very similar to structure of YBCO. SLG substrate has the lowest misfit (0.3%) and dielectric constant. For preparation of then films of substrates of this group of compound plane of <100> orientation are mainly used. Good quality films of <001> orientations are obtained [3]. In this case not only a-a misfit play role, but c-3b misfit is very important too. Sometimes, for preparation of thin films substrates of <001> and <110> orientations were manufactured [3]. Different misfits for different YBCO faces have been analyzed. It has been found that the mismatching factor for (100) face is very similar to that for (001) face so there is possibility of preparation of thin films on both orientations. SrLaAlO4(SLA) and SrLaGaO4(SLG) crystals of general formula ABCO4 have been grown by the Czochralski method. The quality of SLA and SLG crystals strongly depends on axial gradient of temperature and growth and rotation rates. High quality crystals were obtained at axial gradient of temperature near crystal-melt interface lower than 50℃/cm, growth rate 1-3 mm/h and the rotation rate changing from 10-20pm[4]. Strong anisotropy in morphology of SLA and SLG single crystals grown by the Czochralski method is clearly visible. On the basics of our considerations for ABCO4 type of the tetragonal crystals there can appear {001}, {101}, and {110} faces for ionic type model [5]. Morphology of these crystals depend on ionic-covalent character of bonding and crystal growth parameters. Point defects are observed in crystals and they are reflected in color changes (colorless, yellow, green). Point defects are detected in directions perpendicular to oxide planes and are connected with instability of oxygen position in lattice. To investigate facets formations crystals were doped with Cr3+, Er3+, Pr3+, Ba2+. Chromium greater size ion which is substituted for Al3+ clearly induces faceting. There appear easy {110} faces and SLA crystals crack even then the amount of Cr is below 0.3at.% SLG single crystals are not so sensitive to the content of chromium ions. It was also found that if {110} face appears at the beginning of growth process the crystal changes its color on the plane {110} but it happens only on the shoulder part. The projection of {110} face has a great amount of oxygen positions which can be easy defected. Pure and doped SLA and SLG crystals measured by EPR in the<110> direction show more intensive lines than in other directions which allows to suggest that the amount of oxygen defects on the {110} plane is higher. In order to find the origin of colors and their relation with the crystal stability, a set of SLA and SLG crystals were investigated using optical spectroscopy. The colored samples exhibit an absorption band stretching from the UV absorption edge of the crystal, from about 240 nm to about 550 m. In the case of colorless sample, the absorption spectrum consists of a relatively weak band in the UV region. The spectral position and intensities of absorption bands of SLA are typical for imperfection similar to color centers which may be created in most of oxide crystals by UV and X-radiation. It is pointed out that crystal growth process of polycomponent oxide crystals by Czochralski method depends on the preparation of melt and its stoichiometry, orientation of seed, gradient of temperature at crystal-melt interface, parameters of growth (rotation and pulling rate) and control of red-ox atmosphere during seeding and growth (rotation and pulling rate) and control of red-ox atmosphere during seeding and growth. Growth parameters have an influence on the morphology of crystal-melt interface, type and concentration of defects.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.39-53
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• 2001

이 연구는 토현광산 수계의 환경오염에 관하여 지질, 광물 및 지구화학적으로 고찰한 것이다. 과안부근에 분포하는 토양과 퇴적물의 ${Al_2}{O_3}/{Na_2O}$와 ${K_2}O/{Na_2}O$의 비는 ${SiO_2}/{Al_2}{O_3}$에 대하여 부분적인 부의 상관관계를 갖는다. 또한 일부 미량 및 희토류 원소의 지구화학적 특성(V/Ni, Ni/Co, La/Ce, Th/Yb, Th/U, La/Th, ${La_N}/{Yb_N}$, Co/Th, La/Sc 및 Sc/Th)들은 비교적 좁은 범위를 보이며 균질한 조성을 갖는다. 이는 광산의 모암인 셰일의 근원암이 중성 또는 염기성 화성암에서 기원한 퇴적물이 우세하였던 것임을 지시하는 것이다. 토양과 퇴적물의 대표적인 광물종은 석영, 운모, 장석, 각섬석, 녹니석 및 점토광물 등이나, 함량비는 시료에 따라 다소 차이가 있다. 독성원소의 함량이 높은 토양과 퇴적물에서는 황철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 침철석 등의 중광물과 다양한 종류의 수산화물이 많이 산출된다. 기반암의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 퇴적물 = 1.0, 침전물 = 1.7, 밭 토양 =0.9, 논 토양 = 0.8이다. 이 광산 수계에서 검출된 중금속의 최대함량은 Ag = 186 ppm, As = 17,100 ppm, Bi = 127 ppm, Cd = 77 ppm, Cu = 12,299 ppm, Pb = 8,897 ppm, Sb = 1,350 ppm, W = 599 및 Zn = 12,250 ppm 이다. 이 독성원소들은 광폐석 야적장 주변의 퇴적물과 침전물에서 특히 높고, total FeO의 함량과 밀접한 관계가 있다. 기반암의 조성을 기준으로 이 독성원소(As, Bi, Cd, Cu, Pb, Sb, W, Zn)들의 부화지수를 구하면, 퇴적물 = 106.0, 침전물 = 279.6, 밭토양 = 3.5, 논 토양 = 1.6 이나, EPA의 기준치로 표준화된 부화지수는 각각 40.7, 121.4, 1.3 및 0.6 이다.