킹죠지섬에 분포하는 빙하쇄설물의 화학적 풍화작용의 유무를 탐색한 결과, 다양한 풍화조직들과 이차광물들이 관찰되었다. 지표에 노출된 안산현무암질 응회암 각력에는 방해석이 선택적으로 용해되어 형성된 풍화테들이 형성되어 있다. 풍성화산유리의 가장자리에는 Al, Fe, Ti가 상대적으로 농집된 매우 얇은 용탈층이 존재하며, 앨로패인과 철산화물 등으로 구성되어 있다. 화강섬록암 지역의 흑운모는 질석과 흑운모-질석 혼합층으로 변질되었으며 드물게 아주 미량의 캐올리나이트나 깁사이트가 생성되었다. 열수변질대 지역의 황철석은 산화철로 풍화되었으며, 주변의 녹니석은 부분적으로 팽윤성광물로 풍화되었다. 그러나 사장석과 K장석 등은 거의 변질되지 않았다. 바톤반도의 빙하쇄설물은 미약하나마 화학적 풍화작용을 받아 앨로패인과 산화철 등의 이차광물이 생성되고 있으나, 킹죠지섬 주변 해양 퇴적물에 풍부한 스멕타이트의 대량 생성은 관찰되지 않았다.
Coliphages isolated from Han-River from September 1980 to August 1981 were classified by morphological and physiological characteristics. Effects of soil metrial on the fate of coliphage in nature were investigated. 1. The correlation coefficient between coliphage and E.coli which was host of coliphages in nature was 0.7173 (p=0.004). 2. Coliphage I isolated from Han-River of which DNA molecular weight was $27{\times}10^6$ daltons was identified as $T_1$ phage and coliphage II of which DNA molecular weight $72{\times}10^6$ daltons was classified as $T_5$ phage. 3. Soil material SW was composed of 63.65% silt and 21.92% clay. Clay was consisted of illite, kaolinite and chlorite evenly. Soil material J was composed of 68.92% silt and 11.67% clay. Clay consisted of smectite only. 4. Coliphage was absorbed to soil material J more than soil material SW, and $T_1$ coliphage was absorbed to soil material more than $T_5$ coliphage was. 5. The phage adsorption efficiency to soil material was enhanced at lower pH : the phage adsorption efficiency at pH 4 was 27 time higher than at pH 7. 6. Divalent $(Ca^{2+})\;and\;trivalention\;(Al^{3+})$ enhanced the phage adsorption efficiency to soil material from 4 to 39 and from 17 to 91 times higher than monovalent $ion(Na^+)$, respectively. 7. The concentration of organic compound was inversely related to the phage adsorption efficiency to soil. 8. Adsorption of phage onto soil material, and elution efficiency of elutants was in the order of D.D.W>tap water>river water>seawater. 9. The higher the concentration of organic compound was, the more were adsorbed phages to soil eluted. 10. Coliphages survived longer in sterile soil suspension than in nonsterile soil material suspension.
Road is built continuously along with development of industry and cut slope is happened necessarily in road construction. Geoengineers are executing cut slope stability analysis considering various cut slope condition such as topography, geology, hydraulic condition and so on. The Tertiary Jungja Basin is located in the southeastern coastal area of the Korea Peninsula. Jungja Basin area is created by geotectonic movement of the plate after Early Miocene epoch. The northwestern and southwestern boundary of the basin is fault zone. The Basement rock is hornfels (Ulsan Formation). Basin-fills consist of extrusive volcanic rock(Tangsa Andesites), unconsolidated fluviatile conglomerate(Kangdong Formation) and shallow brackish-water sandstone(Sinhyun Formation). The characteristics of cut slopes in this area is different with cut slopes in the other site. Soil layers in this area is unconsolidated sediments and is not formed the weathering and erosion of the rock. So, the depth of soil layer is very thick. Faults of this area are northwest-southeast and northeast-southwest direction. Expandible clay mineral as smectite, chlorite et al. detected from fault gouge using XRD. Therefore, Jungja Basin area must consider the characteristics of the faults and soil layers thickness necessarily cut slopes stability analysis.
Haenam pyrophyllite deposit occurred in the rhyolitic tuff of late Cretaceous age is located in the northern part of Haenam-gun, Jeonranam-do. The ore of the Haenam deposit is predominantly composed of pyrophyllite and illite accompanying such clay minerals as kaolinite, chlorite, and smectite. Pyrophyllite ore at the center of altered mass is often associated with kaolin minerals and high temperature minerals such as corundum, andalusite, and diaspore. On the basis of mineral assemblage the Haenam deposit can be devided into three alteration zones from the center to the margin of the deposit; the pyrophyllite zone, kaolinite zone, and illite zone. All alteration zones are associated with appreciable amounts of chalcedonic quartz. Those mineral assemblages indicate that hydrothermal solution which produced the Haenam deposit is strongly acidic solution with high silica and hydrogen activity and low $SO_4{^{2-}}$ activity. Discriminant analysis shows that $Na_2O$, $K_2O$, and $Al_2O$, of major elements are discriminant elements which classify alteration zones, while in case of trace elements Cr, Ni, and Sr turned out to be discriminant elements in this deposit. According to the mineral assemblage and illite geothermometry, pyrophyllite ore is considered to have been formed at about $240-290^{\circ}C$. K-Ar isotopic age for illite from this deposit indicates that it was formed at much the same age of later stage volcanics in the area, suggesting that the hydrothermal alteration of these deposits is associated with later volcanism of the area.
Mineral assemblages, mineral chemistries and stable isotope compositions of altered rocks of the Ogmae, Seongsan, Haenam and Gusi mines near the Haenam volcanic field in the southwestern part of the Korea peninsula were studied. Characteristic hydrothermal alteration zones in these deposits occurring in the Cretaceous volcanics and volcanogenic sediments, acidic tuff, and rhyolite, were outlined. Genetic environment with particular reference to the spatial and temporal relationships for these deposits were considered. The alteration zones defined by a mineral assemblage in the Ogmae and Seongsan deposits can be classified as alunite, pyrophyllite, kaolinite or dickite, quartz, illite or illite/smectite. Alunite was not developed in the Gusi and Haenam deposits. Boundaries between the adjacent zones are always gradational except for vein-type alunite. Alteration zones are superimposed upon each other in some localities. These deposits formed $71.8{\pm}2.8{\sim}76.6{\pm}2.9$ Ma ago, which is the almost same age of later volcanic rocks $79.4{\pm}1.7{\sim}82.8{\pm}1.2$ Ma, the Haenam Group, corresponding to Campanian. It indicates that hydrothermal alteration of these deposits appeared to be related to felsic volcanism in the area. Consideration of the stability between kaolinite, alunite, pyrite and pyrophyllite, and the geothermometry based on the mineral chemistry of illite and chlorite suggests that the maximum formation temperature for alunite and pyrophyllite can be estimated at about $250^{\circ}C$ and $240{\sim}290^{\circ}C$, respectively. It also suggests that these deposits were formed by acidic sulfate solution with high aqueous silica and potassium activity in a shallow depth environment. Compositional variation of alunite also suggests that the physico-chemical conditions fluctulated considerably during alteration processes, indicating shallow depth environment. The Haenam deposit was formed at a relatively greater depth than the others. The sulfur isotope composition of alunite and pyrite indicates that sulfur probably had a magmatic source, and the oxygen isotope composition for kaolinite indicates that the magmatic hydrothermal solution was diluted by circulating meteoric water.
한반도는 황사의 이동 경로에 있으나, 풍화와 침식이 활발한 산악 지형에서 황사의 퇴적을 확인하기는 어렵다. 이 연구에서는 설악산 알칼리장석화강암 토양의 세립실트(< 20 ㎛)에 점토광물 특성, 광물조성, 미세조직 분석을 실시하여 산악지역 토양 내 황사퇴적물의 존재 상태를 조사하였다. 이 지역 토양 세립실트는 기반암 유래 쇄설성 입자, 황사퇴적물, 그리고 이들의 풍화물로 구성되어 있다. 토양 내 황사기원 광물로 2:1 층상규산염, 녹니석, 각섬석, 녹염석, 함칼슘사장석이 확인되었다. 기반암인 알칼리장석화강암은 석영과 알칼리장석으로 구성되며, 알칼리장석 중 앨바이트가 부분적으로 풍화되어 소량의 깁사이트와 고령토 광물이 생성되었다. 산성토양환경에서 일라이트-스멕타이트 계열 2:1 층상규산염의 팽윤성 층간에 다핵 Al 양이온 종들이 교환 및 고정되어 히드록시-Al삽입점토광물이 생성되었다. 2:1 층상규산염 총량을 기준으로 평가하면 조사한 토양 세립실트 내 황사의 양은 70% 정도로 추정된다.
경주시 골굴사 신생대 응회암에서는 다양한 형태의 타포니가 다수 발달한다. 응회암은 풍화변질되어 있는데, 석영, 장석류, 운모, 버미큘라이트, 녹니석, 스멕타이트와 제올라이트 광물인 아날사이트 등으로 구성된다. 타포니는 초기 단계에서는 각력이 제거된 동공이나, 응회암 결정 입자의 풍화변질에 의해 형성된 미세 동공에서부터 시작하여 점차 확대된다. 타포니는 사면의 반대방향으로 약하게 경사지면서 발달한다. 타포니의 상관계수는 폭-높이 0.839, 폭-깊이 0.900, 높이-깊이 0.856인데 서로 밀접한 관련성이 있다. 타포니 벽체가 제거되면 반달형이나 신장된 타포니로 되는데, 작은 동공들이 횡적으로 병합되면서 확대된다. 커다란 타포니 동공들은 암반 사면에 비하여 내부가 비어있기 때문에 암반의 강도가 더 낮다. 따라서 타포니 사면의 강도, 동공의 비율, 체적, 합병 양상에 대한 지속적인 모니터링이 요구된다.
Microstructural characterization, identification of mineral assemblages, and K-Ar age dating of fault gouges from five Quaternary fault sites segmented along the northern Yangsan Fault, SE Korea were performed to understand formation condition and multiple activity of faults. The mean and median sizes of particles of bulk gouges vary among the studied faults: 1.75 ㎛ and 1.43 ㎛ for the Danguri Fault, 1.94 ㎛ and 1.79 ㎛ for the Yukjae Fault, 5.57 ㎛ and 4.16 ㎛ for the Yugye Fault, and 5.55 ㎛ and 2.31 ㎛ for the Bogyeongsa Fault. Fault gouges contain abundant secondary minerals, including smectite, chlorite, illite, kaolinite, laumontite, and mordenite, which are found in association with quartz and feldspar. K-Ar dating of the fault gouges (both bulk samples and separate size fractions) yields ages ranging from 59.1 to 18.8 Ma, with bulk ages of 47.6 Ma for the Yukjae Fault, 59.1 Ma for the Ansim Fault, 39.4 Ma for the Yugye Fault, and 22.6 Ma for the Bogyeongsa Fault. The finer fractions generally have younger K-Ar ages compared with the coarser fractions, and the finest fraction (<0.2 ㎛) is the youngest for each fault. Hydrothermal alteration of the gouges is considered to have occurred under low-temperature (100~200℃) conditions during faulting. Microstructural features and clay mineral assemblages of fault gouges and brecciated rocks should be considered when interpreting fault events and reactivation, in addition to age dating of faulting.
황철석이 다량 존재하는 지역에서 산성암석배수에 의한 중금속 거동과 관련된 단층비지의 역할을 알아보기 위해, 양산지역에 분포하는 함황철석 안산암의 모암과 단층비지에 대하여 XRD, pH, XRF, SEM-EDS, ICP 분석을 실시하였다. 연구결과 모암의 주 구성광물로 석영(quartz), 엽랍석(pyrophyllite), 황철석(pyrite), 일라이트(illite), 황옥(topaz)이 관찰되었고 짙은 갈색의 단층비지 시료의 경우 석영(quartz), 일라이트(illite), 녹니석(chlorite), 스멕타이트(smectite), 침철석(goethite), 카콕세나이트(cacoxenite)가 동정되었으며 침철석이 주 구성광물이었다. 모암에서 동정된 광물 종으로 보아 모암은 열수 변질 작용을 많이 받은 것으로 보인다. ICP분석 결과 각 시료의 중금속 농도는 모암의 경우 Zn > As > Cu > Pb > Cr > Ni > Cd 순을 보였으며, 단층비지의 경우 As > Zn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd 순으로 나타났다. 두 시료를 비교해 보면 중금속의 총량은 전체적으로 단층비지에서 상대적으로 더 높은 값을 나타내며 특히 Pb, As, Cr은 2배 이상의 큰 차이를 보인다. 이러한 차이는 단층비지의 주 구성광물인 침철석의 높은 반응성과 넓은 표면적에 의해 Pb, As, Cr과 같은 중금속들이 공침 혹은 흡착되어 특히 높은 농도를 나타내며 또한 황철석의 산화에 의한 낮은 pH에 의하여 이러한 효과가 더욱 증가되었다고 사료된다. 그리고 자연환경에 쉽게 영향을 줄 수 있는 labile (step 1)과 acid-soluble (step 2)을 합한 농도의 비율은 대부분의 중금속이 모암에서 더 높게 나타나는 것을 확인하였다. 결과적으로 연구지역에서 단층비지는 모암에 비하여 많은 양의 중금속을 함유하고 연속추출법 단계 중 상대적으로 자연에 쉽게 유출될 수 있는 단계의 비율이 낮은 것으로 나타나 산성암석배수에 의한 피해가 예상되는 지역에서 단층비지는 중금속이 쉽게 용출되지 않게 하는 저장소로 큰 역할을 하는 것으로 판단된다.
황해 남동 이질대 51정점(북부 25정점, 남부 25정점)에서 채취된 표층퇴적물과 황해로 유입되는 하천퇴적물 30정점에 대해서 반정량 X선회절분석법에 의하여 점토광물의 상대조성을 구하였으며 일라이트의 광물학적 특성에 대해서도 조사하였다. 점토광물 조성은 일라이트(61~75%), 녹니석(14~24%), 카올리나이트(9~14%), 스멕타이트(1~7%) 순으로 존재한다. 황해 남동 이질대의 북부 지역에서 카올리나이트 함량이 약간 높고, 스멕타이트 함량이 낮은 점을 제외하면, 북부와 남부 지역에서 점토광물 조성은 특별한 차이가 없다. 스멕타이트 함량은 일라이트 함량과 대체적으로 음의 상관관계를 가진다. 일라이트의 광물학적 특징들인 일라이트 결정도(0.18~0.24 ${\Delta}^{\circ}2{\theta}$) 역시 북부와 남부 사이에 차이가 없으며, 매우 좁은 범위 내에 속한다. 이번 연구 결과는 황해 남동 이질대의 북부와 남부 퇴적물은 점토광물조성과 일라이트 특성이 거의 유사함을 지시한다. 황해 남동 이질대 퇴적물은 중국의 황하퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 유사한 특성을 가지지만, 추후 양쯔강 퇴적물을 포함한 조사가 필요할 것으로 판단된다. 점토광물 조성으로부터 황해 남동 이질대 퇴적물은 한국 서해안으로 유입되는 하천으로부터 매우 많은 양이 유래한 것으로 판단된다. 황해 남동 이질대의 매우 많은 퇴적물 공급량과 높은 퇴적 속도는 퇴적물들의 침식과 재동에 의한 것으로 간주된다. 황해 남동 이질대 주변의 조류와 지역적인 해류가 이 지역의 침식과 퇴적 과정에 중요한 영향을 미친 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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