• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.387-396
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• 2022

본 연구에서는 꼬막(cockle), 전복(abalone), 가리비(scallop) 패각을 이용하여 중금속 제거효율 평가를 수행하였다. 꼬막, 전복, 가리비의 주 구성광물은 각각 아라고나이트, 아라고나이트와 방해석, 방해석으로 구성되어 있다. 각 패각들의 비표면적은 2.7241 m²/g에서 4.5481 m²/g까지 다양하며 가리비 > 전복 > 꼬막이다. 반응 후 중금속 분석 결과 As는 패각에 의한 흡착이나 pH 상승에 의한 침전 제거 효과가 나타나지 않았다. 납은 반응 초기에 모든 패각 시료에서 모두 제거되었다. 카드뮴과 아연은 매질에 따라 약간의 차이가 있지만 제거 효율은 가리비 > 전복 > 꼬막 순으로 나타났다. 중금속 제거 효율은 가열 시료가 원시료 비해 약간 높으며, 비표면적이 클수록 높은 경향이 있다.

• 광물과 암석
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• 제34권4호
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• pp.227-239
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• 2021

자연산 시료의 광물함량을 X-선 분말회절분석에 의하여 실용적이고 효과적으로 정량분석하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 무작위 배향된 분말시료 마운트(randomly oriented powder sample mount)를 최적으로 제작하는 실험을 하였으며, 단일 피크강도를 표준물질과 비교하여 정량분석하는 레퍼런스 강도비(RIR) 방법과 X-선 회절도의 전패턴을 계산하는 리트벨드 방법의 효율성을 비교하는 실험을 수행 하였다. 또한, 비정질 광물이 포함된 시료를 리트벨드 방법에 의하여 정량분석하고 효율성을 검토하였다. 연구결과, 측면 마운팅(side mounting) 방법에 의하여 최적의 무작위 배향(random orientation)에 도달할 수 있었다. 또한, 특정 피크를 사용하는 RIR방법보다는 X-선 회절도의 전패턴을 사용하는 리트벨드 방법이 정량분석에 더 적합하였다. 그러나 어느 방법이든 분석기술 뿐만 아니라 분석자의 숙련된 경험을 필요로 한다. 리트벨드 방법에 의해 비정질 광물도 정량분석할 수 있었으며 분석결과는 지질해석을 가능하게 하였다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.173-182
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• 2022

제주도 중산간 지역인 해발고도 약 700 m에 위치하고 있는 동수악 분화구에서 분출한 알칼리현무암은 새롭게 발견된 스피넬 페리도타이트라는 맨틀암석을 포획하고 있다. 맨틀 내에서 평형 상태에 있었던 동수악 스피넬 페리도타이트는 잔쇄반상조직을 보이며, 감람석, 사방휘석, 단사휘석, 스피넬로 구성되어 있다. 동수악 스피넬 페리도타이트 구성광물의 주성분원소 및 미량원소 분석 결과는 동수악 스피넬 페리도타이트는 지하 약 66~88 km 깊이에서, 약 960℃~1068℃의 평형온도 하에 있었음을 지시해준다. 분별용융 모델로 계산된 동수악 스피넬 페리도타이트의 부분용융 정도는 약 1~3%이며, 새로운 광물을 포함하고 있지 않고 LREE가 부화된 패턴을 보이는 동수악 스피넬 페리도타이트는 규산염 용융체에 의해 은폐교대작용을 받아 부화 되었다.

• 암석학회지
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• 제3권2호
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• pp.109-127
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• 1994

We report field relationship, petrography and major and trace element chemistry for the central part of the Seoul granitic bathlith of Jurassic age occurring in the Kyonggi massif. The batholith consists mainly of biotite granite (BG) and garnet biotite granite (GBG) with minor tonalite-quartz diorite and biotite granodiorite with or without hornblende. The mode data, along with the those reported by Hong (1984) for the biotite granite (south-BG) in the southern part of the batholith, indicate that the many of BGs and majority of GBG and south-BG are leucocratic. Major element data indicate that these predominant rocks of the batholith are peraluminous. Variation trends in Harker diagrams for the major and trace elements suggest that the BG and GBG are not related by a simple crystal fractionation process. The same is true between the central (BG and GBG) and the southern (south-BG) parts of the batholith, suggesting that the central and southern parts of the Seoul batholith may consist of three separate intrusions. Tectonic discriminations using major and trace element data and the age of emplacement suggest that the batholith represents Jurassic plutonism related to an orogeny, perhaps to a subduction-related continental magmatic arc.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.365-376
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• 2023

제주도 응회환 중 하나인 송악산은 약 3800년 전에 형성되었고, 송악산의 조면현무암에는 스피넬 페리도타이트라는 맨틀암석이 포획되어 있다. 스피넬 페리도타이트의 크기는 2 cm 이하이고, 감람석, 사방휘석, 단사휘석, 스피넬로 구성되어져 있다. 스피넬 페리도타이트 구성광물들의 중심부와 연변부의 화학조성이 유사한 것은 스피넬 페리도타이트가 모암 마그마에 포획되기 전 평형상태에 있었다는 것을 의미이다. 평형온도는 지하 약 55~60km 깊이에서 약 915~968℃ 이다. 네오블라스트 광물을 많이 함유하고 있는 스피넬 페리도타이트는 잔쇄반상조직을 보이고, 구성광물 중 감람석이 킹크밴드를 보이는 것은 송악산 상부맨틀이 변형 받았음을 지시한다. 약 5~7%의 분별용융작용과 규산염 용융체에 의한 은폐교대작용을 경험한 송악산 스피넬 페리도타이트는 모암 마그마에 포획된 후 약 15일이라는 빠른 기간 만에 지표에 올라왔다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.337-343
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• 2023

감람석은 철감람석과 마그네슘감람석의 완전고용체로서 암석형 행성, 운석, 소행성, 행성간 먼지 등에 풍부하게 함유되어 있다. 감람석은 조성범위가 매우 넓기 때문에 감람석 함유 시료의 광물정량분석을 위해서는 다양한 조성의 감람석 표준물질을 구비해야 한다. 감람석 표준물질을 전기로와 스테인리스강관을 이용하여 1000~1100 ℃ 범위의 온도에서 합성하였다. 엑스선회절분석에 의하면 시료에 따라 합성불순물과 미반응물이 있으나 전반적으로 전조성 범위를 포함하는 감람석이 합성되었다. 합성 감람석들은 출발물질의 철감람석 몰비에 비례하여 단위포 치수가 선형으로 증가하는 경향을 보였으며, 회절강도도 자연산 감람석과 부합하였다. 그러나 철 함량이 높은 합성 감람석에서 불순물 함량이 증가하는 경향이 있어 아직 모든 합성 감람석을 표준물질로 사용할 수 없으며, 출발물질의 고순도화, 반응시간 및 온도 조절 등의 합성과정 개선이 필요하다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.45-59
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• 2014

남한에서의 주상절리 분포지역과 그들의 형태학적, 암석학적 특징을 연구하였다. 현재까지 보고된 남한의 주상절리 분포지역은 최소한 68개 지역이다. 이들은 지리적 여건과 화산활동에 따라 5개의 그룹으로 나눌 수 있다. 1) 한탄강유역에는 16개 지역에 주상절리가 발달하는데, 15개 지역은 제4기의 현무암질 용암이며, 나머지 1지역은 백악기 화산암이다. 2) 제주도의 주상절리는 18개 지역이다. 이들 모두 신생대 제4기에 분출하였으며, 대부분은 현무암질 용암이고, 산방산과 백록담 등은 조면암이다. 제주도 주상절리는 칼러네이드와 엔태블러춰가 잘 발달하며, 끌자국도 선명하게 관찰된다. 3) 울릉도와 독도에서는 국수바위를 비롯한 5개 지역에서 관찰되며, 이들은 제4기 조면암이다. 4) 포항-경주-울산의 8개 지역에서 돔형, 방사상, 수평 및 수직 주상절리가 발달하는데, 이들 모두는 제3기 화산암이다. 충청남도 평택-아산지역, 그리고 강원도 고성의 제3기 현무암에서 주상절리가 관찰된다. 5) 남해안과 서해안에는 모두 15개 지역에서 주상절리가 관찰되는데, 이들은 백악기에 분출한 화산암으로 현무암에서 유문암까지, 용암에서 용결응회암까지 다양한 암석으로 구성되어 있다. 무등산과 주왕산의 주상절리도 백악기에 분출한 용결응회암이다. 남한의 주상절리를 지역별로 분류하면, 강원도가 5개, 경기도 13개, 충남 2개, 경북 14개, 전북 1개, 전남 10개, 경남 5개, 제주 18개 지역이다. 주상절리의 형성 시기는 중생대 백악기가 18개, 신생대 제3기가 12개, 그리고 신생대 제4기가 38개 지역이다. 화산암의 마그마계열은 알칼리암계열이 36개, 비알칼리암계열이 32개 지역이다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.307-324
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• 2020

백두산 북동쪽으로 약 25 km 떨어져있는 지역의 마이오세 현무암(황송푸 현무암, 20 Ma)에 대한 주성분원소와 미량원소, Sr-Nd 동위원소 조성에 대한 연구가 수행되었다. 황송푸 현무암은 비현정질 암석으로 Na2O+K2O=3.5~4.7 wt.%, MgO=9.9~11.1 wt.%을 보인다. Mg 성분이 풍부한 감람석(Mg#=75~86)과 단사휘석(Mg#=72~85), Ca성분이 풍부한 사장석 미반정을 함유하고 있다. 이 현무암은 경희토류원소 부화가 나타나는 해양도현무암과 유사한 미량원소 패턴을 보이고, 높은 Cr(394~479 ppm)과 Ni(389~519 ppm) 성분, Nb-Ta 부화 이상치, Rb과 Ba을 포함하는 LILE가 부화되어 있는 특징을 보인다. 이러한 조직과 주성분원소/미량원소조성 데이터는 황송푸 현무암이 알칼리 마그마 계열에 속하는 원시적인 마그마임을 나타낸다. 황송푸 마그마는 상승하는 도중에 분별결정작용, 지각오염, 마그마혼합과 같은 분화작용을 거의 경험하지 않은 액상선 환경에서 고화된 암석으로 이는 황송푸 현무암이 부분용융이 일어났던 맨틀에서의 특성을 지니고 있음을 반영한다. 황송푸 현무암의 높은 (Gd/Yb)sample/(Gd/Yb)PM 비율(2.8~3.5)은 황송푸 현무암이 판내부 환경에서 형성된 마그마로써 석류석이 존재하는 맨틀에서 페리도타이트의 낮은 부분용융(3~5%)으로 형성되었다. BSE보다 모두 높은 143Nd/144Nd와 87Sr/86Sr 성분을 보이는 황송푸 현무암은 이 지역 아래 부화된 맨틀영역이 존재한다는 것을 의미한다. 황송포 현무암은 과거(ancient)의 태평양판 섭입대에 의해 공급되어 재활용된 해양지각 혹은 대륙지각으로 교대작용을 경험한 맨틀에서 부분용융에 의해 형성되었다.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.175-183
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• 2020

한반도 3개 해역 중 동해 퇴적물의 점토광물에 관한 연구는 고환경 변화 측면에서의 일부 연구 외에는 거의 이루어진 바가 없다. 이번 연구에서는 2017년부터 2019년까지 강릉-동해 해역에서 상자형 시료채취기를 이용하여 채취한 120개 퇴적물 시료에 대한 점토광물 특성과 분포 상태를 바탕으로 기원지를 추정하였다. 점토광물 함량은 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 순으로 풍부하다. 수심 150 m 이하의 대륙붕 퇴적물은 대륙사면 퇴적물에 비하여 녹니석과 카올리나이트 함량은 많고 일라이트 결정도는 좋은데 반하여 일라이트와 스멕타이트 함량과 S/I 지수는 작다. 대륙붕 퇴적물의 경우 강릉 쪽은 녹니석 함량이 많고, 동해 쪽은 카올리나이트 함량이 많은데 이것은 육상 지질을 반영한 것으로 여겨진다. 이와 같은 점토광물의 여러 특징은 대륙붕 퇴적물과 대륙사면 퇴적물의 기원지가 다른 것을 시사한다. 대륙붕 퇴적물은 주변 하천을 통하여 유입되었고, 대륙사면 퇴적물은 해류에 의하여 남쪽으로부터 이동된 것으로 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.243-250
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• 2020

본 연구의 목적은 선상에서 열수광물 내 Au를 효과적으로 용출하기 위한 마이크로웨이브-차아염소산 용출의 적용 가능성을 파악하는 것이다. 비교용출실험은 마이크로웨이브 질산용출의 유(T1)/무(T2)에 따른 Au 용출율의 영향을 확인하였다. 또한, 기계적 교반에 의한 전통적인 용출(T3)과 마이크로웨이브 용출에 따른 Au 용출율을 비교하였다. 마이크로웨이브 질산용출결과(고액비; 10%, 용출온도; 90℃, 용출시간; 20분), 금속의 용출율은 As>Pb>Cu>Fe>Zn 순으로 높게 나타났으며, 용출잔사 내 Au의 함량은 33.77 g/ton에서 60.02 g/ton으로 증가하였다. 염화물 용매제를 이용한 비교용출실험 결과, Au의 용출율은 T1(61.10%)>T3(53.30%)>T2(17.30%)순으로 높게 나타났다. 따라서, 해수를 이용하여 제조 가능하고 용출과정에서 발생되는 염소 가스를 포집하여 재이용 가능한 염화물은 Au용출을 위한 최적의 용매제로 예상된다. 또한 마이크로웨이브를 적용함으로써 시간, 효율 및 에너지 측면에서 효과적일 것으로 판단되어진다.