• 제목/요약/키워드: evaporite

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북부 아르헨티나 붕산염 광상 조사: 살리나스그란데스 광상을 중심으로 (Survey of Borate deposit in Northern Argentina: Salinas Grandes Borate deposit)

  • 박상준;이한영
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.801-809
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    • 2009
  • 북부 아르헨티나 후후이주 동부에 위치하는 살리나스그란데스 붕산염(borate) 광상은 플라야 주변부에 배태되는 플라야(playa)형 증발광상이다. 이 광상에서 산출되는 붕산염광물은 주로 울렉사이트(ulexite, $NaCaB_5O_9{\cdot}H_2O$)로 붕소의 주공급원은 주변 화산암일 것으로 추정된다. 아르헨티나 후후이주 동부는 아건조 기후의 알티플라노-푸나 고평원에 위치한다. 중생대 및 신생대 화산암체는 붕소의 주요 공급원으로 생각되며, 플라야는 이들 붕소가 침전되는 주요분지 역할을 하여 이 지역은 붕소의 이동과 침전을 위한 좋은 지형적 지구조적 조건을 보인다. 따라서 향후 이 지역의 붕산염 광체에 대한 지속적인 탐사가 필요 할 것으로 생각된다.

화순 폐탄광지역 광산배수와 침전 및 증발잔류광물에 대한 지구화학적 및 광물학적 연구 (Geochemistry and Mineralogy of Mine Drainage Water Precipitate and Evaporite Minerals in the Hwasoon Area)

  • 박천영;정연중;강지성
    • 자원환경지질
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    • 제33권5호
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    • pp.391-404
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    • 2000
  • This study investigated the geochemical characteristics of mine drainage discharged from an abandoned coal mine in the Hwasoon area. Surface water samples were collected from 23 locations along the Hancheon creek. The concentration of Zn and Cu in stream waters was highest at low pH (3.53), whereas the content of TDS and TDI was highest at high pH (7.78) due to the concentration of Ca, $HCO_3$ and $SO_4$. At the upstream site, the Ba, Fe, Mn, Zn, and $SO_4$ contents were relatively high but decreased significantly with the distance from the coal mine. On the contrary, the Na and $NO_3$ contents were low at the upstream site but increased downstream. Yellow precipitate material collected in the Hancheon consisted mainly of iron and LOI. This yellow precipitate was heated from 100 to $900^{\circ}C$ for 1 hour. With increasing temperature, the intensity of hematite peaks were sharply produced in X-ray pattern and the absorption band Fe-O of hematite increased in IR due to dehydration and melting. The yellow to brown precipitate and evaporite materials were collected by a air-dry from the acid mine water at the laboratory. After drying, the concentration of ions in the acid water samples increased progressively in oversaturation with respect to either gypsum, ferrohexahydrite or quenstedetite. The X-ray powder diffraction studies identified that the precipitated and evaporated materials after drying were well crystallized gypsum, ferrohexahydrite and quenstedetite. Diagnostic peaks used for identification of gypsum were the 7.65, 4.28, 3.03, 2.87 and 2.48$\AA$ peaks and those for ferrohexahydrite were the 5.46, 5.12, 4.89, 4.44, 4.05, 3.62, 3.46, 3.40, 3.20, 3.03, 2.94, 2.53, 2.28, 2.07, 1.88 and 1.86${\AA} peaks. The IR spectra with OH-stretching, deformation of $H_2O$and ${SO_4}^{2-}$stretching vibration include the existence of gypsum, ferrohexahydrite and quenstedetite in the precipitated and evaporite materials. In the SEM and EDS analysis for the evaporite material, gypsum with well-crystallized, acicular, and columnar form was distinctly observed.

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산성 광산배수로부터 형성되는 증발잔류광물의 생성량과 지구화학 (The Production and Geochemistry of Evaporite from the Acid Mine Drainage)

  • 박천영;조갑진;김성구
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.524-540
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    • 2005
  • 산성광산배수가 증발되어 형성된 증발잔류광믈의 생성량과 지구화학적 특성 그리고 산성광산배수의 성분변화를 고찰하였다. 여러 종류의 색을 띄는 증발잔류광물들이 산성광산배수와 접촉하는 암석표면에서 관찰된다. 실험실에서 증발잔류광물을 형성시키기 위하여 폐석탄광(GTa, GTb, GH 및 GB)에서 산성광산배수를 채취하여 자연 건조시켰다. 산성 광산배수가 증발되는 동안 TDS, EC, 주요성분이온과 미량성분이온들의 함량은 증가하지만 E.R.과 DO 값은 증발시간과 함께 감소한다. GTb와 GB 시료의 Fe 농도는 증발 시간과 함께 서서히 증가하나 GH 시료는 증발하루에는 Fe이가 검출되나 그 이후에는 갑자기 검출되지 않는다. 이와 같이 Fe 성분이 검출되지 않는 이유는 비정질 철수산화물이 형성되어 침전되기 때문인 것으로 판단된다. 4 l의 산성광산배수를 80일 동안 자연 건조시킨 후 얻어진 증발잔류광물의 무게는 4 g(GTa), 5 g(GB), 15 g(GH) 및 24 g(GTb)를 각각 얻었다. 생성된 증발잔류광물의 무게와 현장에서 측정한 EC, TDS, 염도, ER, DO 및 pH와의 회귀분석에서 결정계수가 각각 0.98, 0.99, 0.98, 0.88, 0.89 및 0.25로 나타난다. 현장에서 이들 파라메타를 측정한다면 산성광산배수로부터 형성되는 증발잔류광물의 양을 추정하는데 쉽게 이용할 수 있을 것이다. 증발잔류광물의 모든 시료에서 석고와 사리염이 들어 있음을 X-선 회절법으로 확인하였다. GTb 시료를 52, 65, 70, 95, 150, 250 및 $350^{\circ}C$에서 각각 1 시간씩 가열한 후 XRD분석한 결과 석고, $CaSO_4{\cdot}1/2H_2O$ 및 케서라이트(kieserite)가 있음을 확인하였다. 가열온도가 증가할수록 석고를 지시해주는 $7.66{\AA}$의 강도, $CaSO_4{\cdot}1/2H_2O$를 지시해주는 $5.59{\AA}$ 강도 그리고 케서라이트를 지시하는 $4.83{\AA}$ 강도 크기가 탈수작용으로 인하여 서서히 감소한다. SEM 및 EDS분석에서 석고로 판단되는 방사상의 결정 집합체들이 침상과 주상의 결정들로 구성되어 있다. 꽃 모양의 구조를 보이는 GTb 시료는 EDS분석에서 Ca 성분이 검출되지 않는다. Ca 성분이 검출되지 않는 것으로 보아 이 꽃 모양의 증발잔류광물은 사리염으로 판단된다.

江原道 旌善郡 檜洞理一帶의 石灰巖層(檜洞理層)에 대한 古海洋學的 (堆積巖石學的) 硏究 (Sedimentary Petrology and Paleo-oceanography of the Hoedongri Formation, Jeongseon,-Kun, Kangweon-Do, Korea)

  • 박용안;장진호
    • 한국해양학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.40-48
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    • 1985
  • 강원도 정선군 회동리 일대와 행매동일대에 분포하는 조선누층군의 회동리 석 회암층(사일무리아기)에 대한 고퇴적환경의 규명을 목적으로 암상과 퇴적구조에 대 한 연구가 시행되었다. 연구 결과 회동리층은 불용성 잔류물의 함량이 많고 (평균17 %), 화석의 산출이 빈약한 mudstone facies와 wackestone facies로 구성되며 crypt-algalaminates, bird's eye structures, evaporite pseudomorphs, bioturbated mottle structures, detrital quartz pockets, 및 cross bedding등의 특징적인 퇴적구 조가 나타나고 있음이 밝혀졌다. 회동리층의 이러한 퇴적구조들의 층서적 분포양상 과 암상적 특성을 종합하여 볼 때, 본 역의 회동리석회암층은 주로 고염분의 상조 대(supratidal zone)와 조간대(intertidal zone)에서 퇴적된 것으로 사료된다.

자수정 내포물의 형상과 화학조성에 관한 연구 (The chemical composition and shape of inclusion of amethyst)

  • 윤시내;송영준;연석주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.207-215
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    • 2010
  • 본 연구는 자수정의 산지에 따른 내포물의 성상 변화를 조사함으로써 자수정의 산지 감별을 위한 기초자료를 얻을 목적으로 수행되었다. 자수정에 포획되어 있는 내포물의 삼차원적 형상을 입체현미경으로 관찰하여 그 특징을 조사하였고, 각 내포물 중 고체내포물 단면의 형상 및 화학조성을 SEM/EDS로 조사하였으며, SEM/EDS 관찰을 위한 감압코팅과정에서 액상포유물의 파괴와 증발에 의해 생성되는 수지상 무늬의 형상과 화학조성을 분석함으로써 액상포유물의 조성도 조사하였다. 아울러 각 자수정 시료를 플루오르화수소산으로 처리하여 완전 용해시킨 다음 ICP-AES를 이용하여 각종 자수정에 함유되어 있는 미량 성분의 농도를 정밀하게 분석하여 고찰하였다.

터키 붕소광상의 부존특성 및 형성환경 (Occurrence and Formation Environment of Boron Deposits in Turkey)

  • 고상모;이범한;이길재
    • 자원환경지질
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    • 제47권5호
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    • pp.541-549
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    • 2014
  • 터키의 붕산염($B_2O_3$)의 연간 생산량은 3백만 톤으로 전 세계 생산량의 약 61%를차지하며, 미국과 함께 전 세계 붕소 자원의 주 공급처이다. 터키에는 비가디치(Bigadic), 에멧(Emet), 케스텔렉(Kestelek), 크르카(Kirka), 술탄챠이르(Sultancayiri) 다섯 개의 대표적인 붕소 광상이 있으나, 2014년 현재 비가디치, 에멧, 크르카 3개 광상에서 붕소를 생산하고 있다. 이들 광상들은 세계적인 규모의 광상이다. 크르카 붕소 광상은 신제3기 화산성-퇴적암 층군의 이회암 내에서 층상형, 각력형, 괴상형으로 산출되나 층상형이 매우 넓고 우세하게 발달한다. 이 광상에서는 붕사, 울렉사이트, 콜레마나이트 등 다양한 붕소광물이 산출하지만 붕사가 가장 풍부하게 산출된다. 광상의 중앙부는 Na-붕소광물(붕사), 중간대에서는 Na-Ca 붕소광물(울렉사이트), 바깥지역은 Ca-붕소광물(콜레마나이트)로 수평적인 대칭 광물분대를 나타내는데, 이러한 광물분대는 수직적으로도 발달하기도 한다. 비가디치 붕소 광상은 세계에서 가장 큰 콜레마나이트 광상으로 알려져 있다. 신 제3기 마이오세 층군 내 2개 붕소 층에서 산출된다. 붕소 함유층은 수 m에서부터 100 m 이상까지의 두께와 수백 m의 연장성을 보인다. 붕소 광체는 점토암, 이암, 응회암, 층상 석회암과 교호되어 발달하며, 렌즈상 광체형을 나타내고. 콜레마나이트와 울렉사이트가 가장 풍부하게 산출한다. 술탄챠이르 붕소 광상은 석회암 내에 붕소 광체가 배태된다. 주요 산출 광물은 팬더마이트와 울렉사이트이다. 팬더마이트는 교질상 구형 집합체로 산출되며, 울렉사이트는 세맥상으로 산출한다. 터키의 붕소 광상은 신제3기 마이오세의 플라야호 환경에서 형성된 증발형광상으로 알려져 있다. 붕소는 제3기 마이오세 화산활동과 관련된 화산재 또는 단층대를 따라 이동한 열수로 공급되어 플라야호에 농집되어 장기간 증발에 의해 형성된 것으로 해석되고 있다.

경상분지 동남부의 상부 경상누층군에 발달한 호성퇴적층에 대한 비교퇴적학적 연구 (Comparative Sedimentology for the Lacustrine Deposits of the Upper Gyeongsang Supergroup in the Southeastern Gyeongsang Basin, Korea)

  • 백인성;김현주;이준동;김인수;김진섭;문병찬
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.423-436
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    • 2000
  • 경상분지 동남부 지역에 발달된 하양층군 퇴적말기의 진동층 및 건천리층과 하양층군 최상부 또는 유천층군 최하부의 지층으로 설정되어 있는 부산 황령산 지역의 호성퇴적층을 대상으로, 이들 퇴적층의 퇴적상, 화석상, 고토양상 등을 비교퇴적학 및 층서학적인 측면에서 분석하였다. 세 호수퇴적층의 공통적인 발달특성은 1) 전반적으로 쇄설성퇴적층이 지배적인 반면, 2) 삼각주퇴적층이 수반되어 있지 않으며, 3) 이질평원퇴적층이 흔히 발달되어 있고, 4)스트로마톨라이트의 발달이 없는 점 등이다. 한편 세 호수퇴적층 발달특성의 대표적인 차이점은 다음과 같다: 1) 진동층은 다른 두 호성퇴적층에 비하여 이질평원퇴적층의 발달이 지배적이며, 석회질고토양의 발달이 빈번하고, 다른 두 호성퇴적층에서는 산출되지 않는 공룡족흔 화석층의 발달이 일반적이다. 2) 건천리층은 다른 두 호성퇴적층에 비하여 무척추동물화석의 산출이 일반적이며, 다른 두 호성퇴적층에서는 발달하는 폭풍퇴적층이 발달되어 있지 않다. 3)황령산지역 호성퇴적층은 진동층 및 건천리층에서는 산출하지 않거나 매우 드물게 나타나는 증발광물의 캐스트가 흔히 산출되며, 응회질 저탁암층의 협재가 일반적이다. 세 호성퇴적층의 층서관계의 경우, 건천리층은 진동층의 하부에 대비되고, 황령산 지역 호성퇴적층은 진동층의 상위에 놓이는 지층으로 추정된다. 이들 3개 호성퇴적층의 층서관계 및 발달특성을 토대로 해석된 하양층군 퇴적말기에서 유천층군 퇴적초기에 이르는 동안의 경상분지 동남부 지역의 퇴적특성은 다음과 같다. 하양층군 퇴적말기의 경상분지는 지반이 비교적 안정된 상태였으며, 이에 따라 화산활동은 그리 활발한 편이 아니었다. 기후조건의 경우 하양층군 퇴적중기 때보다는 비교적 습윤하여져 호수환경이 확장된 상태였으나, 전반적으로는 건조한 기후가 지배적인 환경이었으며, 특히 건기와 우기가 교호되는 기후조건이발달하는 가운데에 매우 극심한 가뭄이 빈번히 발달하였다. 하양층군 퇴적말기에 경상분지의 동남부 지역은 호수연변부의 이질평원이 넓게 발달한 가운데에 퇴적작용이 매우 느리게 진행되었으나, 백악기 후기(하양층군 퇴적최후기 및 유천층군 퇴적초기)에 접어들면서 조구조운동과 이에 따른 화산활동이 활발해짐에 따라 이 지역의 퇴적속도는 상대적으로 빨라지게 되었다. 백악기 후기의 기후조건은 이전과 마찬가지로 건조한 기후가 전반적으로 유지되었으며, 일부 지역은 증발암광물이 형성될 정도로 건조한 기후가 발달하였다.

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경주 분황사 모전석탑의 손상 특성 연구 (Studies on Damage Characteristics of Gyeongju Bunhwangsa Stone Brick Pagoda)

  • 도진영;김정진
    • 한국광물학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.149-159
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    • 2018
  • 안산암을 벽돌 모양으로 다듬어 쌓아 올린 경주 분황사 모전석탑은 현재 남아있는 가장 오래된 신라시대 석탑이다. 석탑에서 나타나는 손상양상은 백색피각, 흑색피각, 변색, 토양흡착 등의 오염물, 생물서식, 보수물질 등이다. 구조적 요인에 의한 손상양상으로 배부름 현상이 나타난다. X-선 회절분석 결과에 의하면 백색피각의 주 구성광물은 방해석($CaCO_3$)과 서모나트라이트($Na_2CO_3{\cdot}H_2O$)로 자연 상태에서 쉽게 나타나는 증발잔류광물이다. 석탑에 나타나는 손상양상은 각 부위별로 상당히 다르다. 생물서식은 기단, 사자상, 1층과 2층의 옥개석에서, 보수물질은 기단에서 확인된다. 배부름 현상은 1층 탑신에서 나타난다. 전체적인 손상 유형별 점유율은 생물서식, 오염물, 보수물질이며 그외 배부름 현상, 박리 순으로 높게 나타났다. 가장 높은 점유율을 보인 개별 손상양상은 흑색미생물(39.3%)이며, 다음은 지의류(17.9%), 변색(8.0%), 백색피각(5.5%), 시멘트 모르타르(5.1%), 배부름 현상(3.9%), 박리(3.1%) 순으로 나타났다.

터키 리튬 함유 붕소광상에서 산출하는 스멕타이틱-점토로부터의 리튬 추출 (Lithium Extraction from Smectitic Clay Occurring in Lithium-bearing Boron Deposits in Turkey)

  • 이원종;윤소정;전철민;허철호;이길재;이범한
    • 한국광물학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.167-177
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    • 2016
  • 신제3기 마이오세(Miocene)의 플라야호(playa lake) 환경에서 형성된 증발형 붕소 광상인 터키의 비가디치(Bigadiç) 광상과 크르카(Kırka) 광상에서 산출되는 점토에서 각각 $LiO_2$가 0.02-0.21%, 0.16-0.30% 함유되어 있다. 이는 점토에 리튬을 함유한 헥토라이트(hectorite)가 함유되어 있기 때문으로 확인되었으며 붕소 광석을 처리하고 남은 광미도 $LiO_2$ 0.04-0.26% 포함하고 있는 것으로 보고된다. 약 0.18%의 리튬 함량을 보이는 비가디치 및 크르카 광상 점토 시료 각 1개에 대하여 추출 가능한 리튬의 양을 알아보았다. 본 연구의 XRD 분석 결과 크르카 광상의 시료에는 25.7%, 비가디치 시료에는 79.7%의 헥토라이트가 함유되어 있었다. 이들 점토가 리튬 광석으로 활용될 수 있는지 알아보기 위해 (1) 산 처리 용출 및 (2) 열처리 침출 방법으로 리튬을 추출하였다. 두 광상 시료 모두 0.25 M 염산과의 반응시간에 따라 용출되는 리튬의 양이 증가하였으나 10시간 이상 반응시켰을 때는 용출되는 리튬의 양이 더 이상 증가하지 않았다. 10시간 이상 반응시켰을 때, 크르카 광상 점토 시료에서 89%의 리튬이 용출되었으며 비가디치 광상 점토 시료에서 71%의 리튬이 용출되었다. $CaCO_3$$CaSO_4$와 함께 $1,100^{\circ}C$에서 2시간 열처리하여 크르카 광상 시료에서 87%, 비가디치 광상 시료에서 82%의 리튬을 추출하였다. 크르카 광상의 점토 시료는 산 처리로 더 많은 양의 리튬을 추출할 수 있었으며 비가디치 광상의 시료는 열처리 방법으로 리튬을 더 많이 추출할 수 있었다.

천연기념물 진주 충무공동 익룡·새·공룡발자국 화석산지의 오염물 형성 메커니즘과 관리방안 (Contaminant Mechanism and Management of Tracksite of Pterosaurs, Birds, and Dinosaurs in Chungmugong-dong, Jinju, Korea)

  • 최명주;원상호;이태종;이성주;공달용;이명성
    • 자원환경지질
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    • 제56권6호
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    • pp.715-728
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    • 2023
  • 익룡 발자국의 개체 및 밀집도 측면에서 세계 최대 규모로 알려진 진주 충무공동 익룡·새·공룡발자국 화석산지는 2011년 천연기념물로 지정된 이래, 2018년 일부 화석층을 현장 보존하기 위해 보호각을 설치하였다. 이 중 제2보호각에 관리중인 화석층은 기 보고된 발자국 중 약 17%에 달하는 익룡·수각류·조각류 발자국(총 679개)이 단일 층준에서 발견되어 학술적 가치가 크지만 물리적, 화학적 손상이 지속적으로 발생하여 발자국의 관찰에 어려움이 있다. 특히 화석층 표면을 피복하는 유백색 오염물은 석고와 대기오염물로 구성된 복합체의 누적현상에서 기인한다. 오염물을 구성하는 석고는 화석층 하부층준에서 기원한 칼슘과 잔디의 생육활동으로 공급되는 황이 보호각 후방의 잔디가 식재된 토양층에서 집수된 지하수에 의해 용출되고, 보호각의 일대의 수분 순환 과정에서 화석층 표면에 증발잔류하며 결정화된다. 또 다른 오염물 구성체인 화분·광물 등은 분진 배출이 어려운 보호각 갤러리창을 통해 풍성으로 유입된다. 따라서 상이한 기원을 가진 두 오염물로부터 화석층을 보존하기 위해서는 보호각의 수분 및 대기 순환 제어와 지속적인 오염물 제거가 필요하다. 분진상의 석고와 대기 오염물은 스팀 세정법으로 충분한 제거 효과가 있으며, 암회색 셰일인 화석층은 레이저 흡수능이 커 흔적화석과 퇴적구조의 물리적 손실을 동반하는 레이저 세정법은 가급적 지양하는 것이 바람직하다.