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국내 쇄설성 퇴적암의 화학적 풍화지수 고찰 (Chemical Weathering Index of Clastic Sedimentary Rocks in Korea)

  • 김성욱;최은경;김종우;김태형;이규환
    • 지질공학
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    • 제27권1호
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    • pp.67-79
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    • 2017
  • 암석내 화학종의 함량을 이용한 풍화지수는 암석의 풍화 정도와 2차 광물의 생성을 예측하는데 매우 효과적이다. 풍화의 과정은 암석의 종류에 따라 다르게 나타나는데 국내의 경우 화강암의 분포 면적이 넓은 이유로 풍화지수의 연구는 산성질 화성암에 편중되어 왔다. 이 연구는 쇄설성 퇴적암에 속하는 사암, 이암, 셰일의 전암분석(X-선 형광분석)을 이용하여 풍화지수들을 산정하고, 상관성 분석을 통해 지수들의 유의성을 검토하였다. 쇄설성 퇴적암 중 장석의 비중이 높게 나타나는 사암과 셰일의 경우 장석의 풍화를 나타내주는 Wp, CIA, CIW, PIA 풍화지수가 높은 유의성을 보였다. 화학적 변질지수(CIA)는 풍화경로와 변질점토의 생성을 예측할 수 있는 장점이 있으나 풍화 정도의 변별력을 높이기 위해 화학적 풍화지수를 동시에 고려하는 것이 효과적이다. 탄산염 계열의 광물이 포함된 경우 이에 대한 효과를 산정식을 통해 제거하지 못하였고 정확한 풍화지수 산정을 위해 X-선 회절분석 등을 통해 탄산염 물질의 함량이 높은 시료는 분석과정에서 배제해야 한다.

한국산 맥반석의 미네랄 용출 및 중금속제거 효과 (Extraction of Minerals and Elimination Effect of Heavy Metals in Water by Korean Quartz Porphyry)

  • 황진봉;양미옥;김민아;박성훈
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.310-319
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    • 1996
  • 한국산 맥반석의 원소분석 결과, 다공성과 밀접한 관계가 있는 강열감량은 수안보, 예천, 안강, 경산산 맥반석 순으로 각각 7.03, 3.68, 2.09, 0.73%였다. 미네랄 용출은 수안보산과 경산산 맥반석이 0.5~2.0%, 안강산은 1.5% 농도 이하에서 탈이온수에 첨가하여 180rpm 에서 3시간 교반했올 때 음용수 수질기준에 적합하였고, 예천산 맥반석은 철분이 다량 검출되어 부적합하였다. 최적화된 농도를 이용한 중금속 제거효과는 단일 용액에서 납의 경우 3%의 맥반석을 사용했을 때 수안보, 예천, 안강산 등이 4시간만에 약 99%가 제거되었고, 카드뮴은 7% 맥반석을 사용한 수안보산이 반응 1시간 후 약 98%가 감소하였다. 그리고 구리는 저농도의 맥반석에서 매우 탁월했는데, 특히 안강산 맥반석의 경우 0.4% 농도에서 4시간만에 약 99% 이상이 이온교환되었다. 그러나 전반적으로 한국산 맥반석들을 이용한 비소 제거효과는 극히 낮았다.

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심수륜 묘 출토복식에서 발견되는 백색 결정의 동정 및 생성 요인 (Identification and Formation Factor of White Crystals on the Excavated Costumes from Shim Su-Ryun's Tomb)

  • 이영은;최석찬
    • 박물관보존과학
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    • 제13권
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    • pp.37-44
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    • 2012
  • 심수륜(沈秀崙, 1534 ~ 1589)묘 출토복식에서 발견되는 백색 결정의 특징과 분포양상을 조사하고, 그 중 7점에서 시료를 채취하여 성분과 결정구조를 분석하였다. 총 46점 중 36점에서 경도와 형태가 조금씩 다른 백색 결정이 관찰되었는데, 결정의 생성은 직물소재나 복식용도와는 특별한 상관관계가 없었다. 다만, 복식의 앞부분보다는 뒷부분에서 주로 관찰되었으며, 염습 흔적이 있는 곳을 중심으로 분포되어 있는 양상을 보였다. 결정의 성분은 전자현미분석기(EPMA)로 분석하였으며, 결정 구조는 X-선회절분석기(XRD)를 이용하였다. 퓨리어변환적외선분광기(FT-IR)를 이용하여 다른 유기성분이 포함되어 있는지를 조사하였다. 분석결과 백색 결정은 마그네슘 인산염 무기결정인 스트러바이트와 뉴베리아이트로 동정되었다. 스트러바이트 결정의 생성은 Mg2+, NH4+, PO43- 이온의 농도, pH, 그리고 온도 등 여러 가지 요인으로 부터 영향을 받는다. 스트러바이트의 구성물질인 마그네슘, 인산, 암모니아는 인체 분해 생성물로 피장자의 인체에서 기인했을 가능성이 있다. 마그네슘의 높은 농도는 회곽에서도 영향을 받았을 것으로 보이며, 또한 관 내부의 혐기성 미생물과 약염기성 환경도 생성의 요인으로 작용하였을 것으로 추정된다. 결과적으로 조선시대의 독특한 무덤양식인 회곽묘는 심수륜 묘 출토복식에서 발견되는 마그네슘 인산염의 생성과 밀접한 관련이 있을 것으로 보인다.

사과 왜성대목들의 줄기 황화처리에 따른 발근 부위의 생리적 변화 (Physiological Changes in Rooting Zone of Dwarf Apple Rootstocks (Malus domestica Borkh.) after Stem Etiolation Treatment)

  • 권순일;김목종;백봉렬;남종철;강인규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.151-156
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    • 2007
  • 본 시험은 주요 왜성대목인 M.26 과 M.9, 발근력이 낮은 O.3, 발근력이 높은 Mo.84 등 4 종류의 사과 대목 품종을 재료로 휘묻이 번식시 황화처리에 따른 발근 부위의 생리적 변화를 시기별로 각각 비교, 분석하여 부정근 발생에 관여하는 요인을 구명하고자 하였다. 휘묻이 번식시 대목별 발근율은 Mo.84가 가장 높았고, O.3가 가장 낮았다. 대목 별 휘묻이 전 후의 IAA함량은 황화 처리 전 발근력이 높은 Mo.84에서 가장 높았으나 휘묻이 일수가 경과할 수록 IAA 힘량 변화는 일정한 경향이 없었다. 반면 발근력이 기장 좋은 Mo.84의 ABA 함량은 휘묻이 처리 전 후 모두 가장 낮게 나타났다. 또한 휘묻이 처리전에 비하여 처리후에서 ABA 함량은 모든 대목 품종에서 감소하였다. Boron의 함량은 발근율이 낮은 O.3에서 가장 낮게 나타났으며, C/N율은 모든 대목들에서 발근율이 높은 Mo.84 대목이 가장 높게 나타났다. 그러므로, 대목의 휘묻이 처리에 따른 IAA 함량은 대목의 발근율에 미치는 주요한 요인이 아닌 것으로 판단되지만 ABA 함량과 boron의 수준은 사과왜성대 목들의 발근을 제한하는 요인으로 추정된다.

백악기(白堊紀) 팔공산(八公山) 화강암(花崗岩)의 암석학적(岩石學的) 및 지구화학적(地球化學的) 연구(硏究) (Petrology and Geochemistry of the Cretaceous Palgongsan Granite, Southern Korea)

  • 홍영국
    • 자원환경지질
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    • 제16권2호
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    • pp.83-109
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    • 1983
  • 팔공산(八公山) 화강암(花崗岩)은 칼크-알카라인 Subsolvus 몬조 화강암(花崗岩)에 속(屬)하고 중립질(中粒質)이며, 석영(石英), 장석(長石), 흑운모(黑雲母) 및 각섬석으로 구성(構成)되어 있다. 화강암체(花崗岩體)의 광물입자(鑛物粒子)는 주변부에서 중심부(中心部)로 갈수록 대체로 커지며 주구성원소(主構成元素) 및 미량원소(微量元素)들도 대상분포(帶狀分布)를 보여주며 본화강암(本花崗岩)은 분별결정작용(分別結晶作用)에 의(依)하여 형성(形成)되었다. 팔공산(八公山) 화강암(花崗岩)의 (Ce/Yb)N는 5..78-9.50이며 LREE가 부화(富化)되어 있다. 전체적(全體的)인 희토류원소분포(元素分布)는 Eu negative 이상치(異常値)를 보여주며 $Eu/Eu^*$는 암체(岩體)의 주변부 (0.75)에서 중심부(中心部)(0.24)로 갈수록 그 변화(變化)의 폭(幅) 커지고 이는 주(主)로 장석분결(長石分結)의 영향에 의(依)한 것이다. 본(本) 화강암체(花崗岩體)는 정장석, 사장석 및 흑운모의 결과(結果)에서도 화학성분상(化學成分上) 대상분포(帶狀分布)를 보여 주며, 본암체내(本岩體內) two-feldspar의 지질온도계산결과(地質溫度計算結果)는 주변부에서는 약(約) $700^{\circ}C$ (4 Kbar) 중심부(中心部)에서 $500^{\circ}C$(2 Kbar)각각(各各) 평형안정(平衡安定) 된것으로 나타났다. 본(本) 팔공산(八公山) 화강암(花崗岩)은 광물조성(鑛物組成) 및 화학성분(化學成分)(높은양(量)의 HFS 원소 및 낮은양(量) LIL 원소)이 "I-type"에 속(屬)하는 것으로 사료(思料)된다.

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나림광산 수계의 토양과 퇴적물에 관한 지구화학적 특성: 중금속 원소의 분산, 부화 및 기원 (Geochemical Characteristics of Soils and Sediments at the Narim Mine Drainage, Korea: Dispersion, Enrichment and Origin of Heavy Metals)

  • 이찬희;이현구;이종창
    • 자원환경지질
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    • 제31권4호
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    • pp.297-310
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    • 1998
  • Geochemical characteristics of environmental toxic elements at the Narim mine area were investigated on the basis of major, minor, rare earth element geochemistry and mineralogy. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in soils and sediments range from 11.57 to 22.21 and from 1.86 to 3.93, and are partly negative and positive correlation against $SiO_2/Al_2O_3$ (3.41 to 4.78), respectively. These suggested that sediment source of host granitic gneiss could be due to rocks of high grade metamorphism originated by sedimentary rocks. Characteristics of some trace and rare earth elements of V/Ni (0.33 to 1.95), Ni/Co (2.00 to 6.50), Zr/Hf (11.27 to 53.10), La/Ce (0.44 to 0.55), Th/Yb (4.07 to 7.14), La/Th (2.35 to 3.93), $La_N/Yb_N$ (6.58 to 13.67), Co/Th (0.63 to 2.68), La/Sc (3.29 to 5.94) and Sc/Th (0.49 to 1.00) are revealed a narrow range and homogeneous compositions may be explained by simple source lithology. Major elements in all samples are enriched $Al_2O_3$, MgO, $TiO_2$ and LOI, especially $Fe_2O_3$ (mean=7.36 wt.%) in sediments than the composition of host granitic gneiss. The average enrichment indices of major and rare earth elements from the mining drainage are 2.05 and 2.91 of the sediments and are 2.02 and 2.60 of the soils, normalizing by composition of host granitic gneiss, respectively. Average composition (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in sediments and soils are Ag=14 and 1, As=199 and 14, Cd=22 and 1, Cu=215 and 42, Pb=1770 and 65, Sb=18 and 3, Zn=3333 and 170, respectively, and extremely high concentrations are found in the subsurface sediments near the ore dump. Environmental toxic elements were strongly enriched in all samples, especially As, Cd, Cu, Pb, Sb and Zn. The level of enrichment was very severe in mining drainage sediments, while it was not so great in the soils. Based on the EPA value, enrichment index of toxic elements is 8.63 of mining drainage sediments and 0.54 of soils on the mining drainage. Mineral composition of soils and sediments near the mining area were partly variable being composed of quartz, mica, feldspar, amphibole, chlorite and clay minerals. From the gravity separated mineralogy, soils and sediments are composed of some pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, goethite and various hydroxide minerals.

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금산 지역 토양 차이에 의한 인삼 중 무기 원소의 함량 변화 (Characteristics of the Inorganic Element Contents or the Korean Ginsengs from Various Soils of Keumsan)

  • 송석환;민일식
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제33권1호
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    • pp.13-25
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    • 2009
  • 연구 결과는 아래와 같다. 풍화토양에서 혈암 및 화강암지역이 높은 원소가, 화강암지역이 낮은 원소가 많았다. 이는 토양내의 이들 원소를 함유할 수 있는 광물의 존재와, 함량으로 설명이 될 수 있다. 밭 토양에서 천매암 지역이 높은 원소가, 화강암 지역은 낮은 원소가 많았다. 즉 이 관계는 토양 내 함유되어 있는 광물내 원소의 특성과, 풍화작용, 인삼의 생육기간 동안 발생하는 토양내의 물리, 화학적 작용 탓으로 설명할 수 있다. 모암에서 혈암이 높은 원소가, 화강암이 낮은 원소가 많았다. 각 암석별 원소 함량 차이는 암석 중 존재하는 광물의 특성으로 설명이 가능하다. 인삼은 각 지역별 함량 비교에서 높은 값이 혈암 지역의 T1, 천매암 지역의 Cs, B, 화강암 지역의 Be, Cd에서 나타났다. 이 들 관계는 토양 중 이들 원소들을 함유하고 있는 광물의 종류 및 함량 차이에 의한 영향과 토양 중에서 원소의 거동에 영향을 주는 물리, 화학적 특성 차이 탓이다. 동일 지역 연생 차이별 성분 비교에서 높은 원소가 혈암 지역은 2 년생, 천매암 및 화강암 지역은 4 년생에서, 타 지역 동일 연생별 평균 비교에서 높은 원소가 2 년생은 혈암지역이, 3, 4년생은 화강암 지역에서 나타났다. 이는 토양 중 광물의 특성, pH, 온도 등의 물리, 화학적 변수들이 특정연령 및 토양 지역에 더 잘 반영되었음을 암시한다. 풍화토와 밭토양의 관계에서 혈암 지역이 대부분 원소에서 풍화토가 높고, 천매암 및 화강암 지역은 밭토양이 높았다. 이는 풍화토는 개방된 상황에서 풍화를 받는 지역인데 반해, 밭토양은 인위적인 영향을 받았고, 해가림 밑에서 인삼이 다년생으로 자라면서 원소들이 인삼 내에서 흡수되고, 해가림 밑에서 풍화에 의한 영향을 받았을 것을 암시한다. 토양과 인삼의 성분과의 관계에 토양이 인삼에 비해 Cs, T1, Be에서 높고, 커다란 차이가 나타났다. 3 토양 중 화강암 지역의 인삼이 다른 두 지역보다 원소 함량에서 토양의 조성에 가까움을 암시한다.

갯장어껍질 열수 추출물의 항산화 효과 (Antioxidant Effect of HotWaterExtract of Muraenesox cinereus's Skin)

  • 신현재;김윤수;남형근;나명순;김미혜;강형봉;이희덕;최두복;최온유;차월석
    • KSBB Journal
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    • 제26권1호
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    • pp.27-32
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    • 2011
  • For the development of functional food and cosmetics using hot water extract of Muraenesox cinereus's skin, contents of vitamin, amino acid and element, and antioxidant activity were investigated. The results are shown as follows: among vitamins, A(0.21mg/100 g), C (78.12mg/100 g), $D_3$ (0.03 mg/100 g), E (1.97 mg/100 g) and Niacin (2.53mg/100 g) were detected, respectively.Mineral contents were an order of K > P > Na > Mg > Ca > Fe and Zn. Contents of total amino acids were an order of Pro > Gly > Arg > Glu > Phe > Ala. Especially, the sum of total amino acids was 27.17 mg/100 mL, which was about 4.0 fold higher than that of free amino acid. DPPH radical scavenging activity of hot water extract of M. cinereus's skin at 25 mg/mL was 63.5% and did not increase at above 50 mg/mL. Activities of antioxidant enzymes in the liver of ethanol-treated rats using hot water extract of M. cinereus's skin were investigated. Compared to control group, activities of ADH and GSH-px were decreased. In the case of CAT and SOD activity, they were increased. These results showed that the hot water extract of M. cinereus's skin can be applied to raw macterial for functional food and cosmetics.

강원도 고성 뒤배재 화산암의 암석화학적 특성 (Petrochemical Characteristics of the Duibaejae Volcanic Rocks from Goseong, Gangwon-do, Korea)

  • 김화성;길영우;이문원
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.109-119
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    • 2013
  • 강원도 고성 뒤배재 현무암은 산출상태, 구성광물, 주성분원소 및 미량원소의 특징에 의해 하부 현무암과 상부 현무암으로 구분된다. 하부 현무암은 집괴암의 특징을 보이고, 맨틀 및 지각기원의 포획암과 감람석, 휘석, 사장석 포획광물이 있다. 상부 현무암은 주상절리로 산출되며, 맨틀 포획암이 상대적으로 더 많고, 포획광물로는 감람석이 우세하다. 현무암의 주성분원소 및 미량원소 분석 결과 상부 현무암은 하부 현무암에 비하여 초생 마그마에 가까운 조성을 보인다. 원시맨틀로 표준화한 미량원소 및 희토류원소의 부화 및 결핍 패턴은 두 현무암이 매우 유사하나, 하부 현무암이 상부 현무암 보다 LREE의 부화 정도가 더 크다. 뒤배재 화산체의 하부 현무암은 약 0.8-1.2%, 상부 현무암은 약 3.7-4.0%의 동일한 맨틀 물질인 석류석 페리도타이트의 배취 용융으로 형성되었다. 그리고 하부 현무암내의 포획된 화강암, 포획광물의 반응연 및 사장석, 석영 등의 포획광물은 하부 현무암을 형성한 마그마와 지각물질과의 동화 가능성을 지시한다.

중기 플라이스토세 전이기 전후 북태평양 중앙 해역 퇴적물에 기록된 풍성 퇴적물 입자 퇴적 양상 변화 복원 (Reconstruction of Changes in Eolian Particle Deposition Across the Mid-Pleistocene Transition in the Central Part of the North Pacific)

  • 이소정;서인아;형기성
    • Ocean and Polar Research
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    • 제41권4호
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    • pp.275-288
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    • 2019
  • We investigated flux, grain size distribution, Nd-Sr isotope composition, mineral composition, and trace metal composition (REEs and Sc) of inorganic silicate fraction (ISF, mainly Asian dust with an unrestricted amount of volcanic materials) deposited during 600~1000 ka across the Mid-Pleistocene Transition at core NPGP 1401-2A (32°01'N, 178°59'E, 5205m) taken from the central part of the North Pacific. Our results reveal about a 2-fold increase in ISF flux after 800 ka, which is associated with an increase in La/Sc and a decrease in mean grain size. Asian dusts are finer than volcanic materials and La/Sc increases with the enhanced contribution of Asian dusts. Thus, increased flux after 800 ka can be explained by the increased contribution of Asian dusts relative to volcanic materials, likely due to an intensified Westerly Jet (WJ) and the drying of the Asian continent after the MPT. Mean grain size of ISF varies systematically in relation to glacial-interglacial cycles with a decrease during glacial stages, which is consistent with the previous results in the study area. Such a cyclical pattern is also attributed to the increase in the relative contribution of Asian dusts over volcanic components in glacial stages due to intensified WJ and drying of the Asian continent. Thus, it can be concluded that climate changes that had occurred across the MPT were similar to those of interglacial to glacial transitions at least in terms of the dust budget. Different from the Shatsky Rise, however, compositional changes associated with glacial-interglacial mean grain size fluctuations are not observed in Nd-Sr isotope ratios and trace element composition in our study of the Hess Rise. This may be attributed to the location of the study site far (> 4,000 km) from the volcanic sources. The volcanic component at the study site comprises less than 10% and varies within 3% over glacial-interglacial cycles. Such a small variation was not enough to imprint geochemical signals.