• 광물과 암석
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• 제35권4호
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• pp.507-520
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• 2022

지질과학 분야에서 암석의 생성 시기, 지각과 맨틀 진화연구의 기초자료로 활용되는 Sr 동위원소비는 열이온화 질량분석기(thermal ionization mass spectrometry, TIMS) 혹은 다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기(multi-collector plasma ionization mass spectrometry, MC-ICP-MS)와 같은 질량분석기를 이용하여 측정할 수 있다. 이 기술보고에서는, Sr 동위원소비 측정시, 원소의 불완전한 화학적 분리가 Sr 동위원소비의 참값 (true value)에 어떤 영향을 미치는지를 비교하였다. 실험에는 상업용 레진, NBS987(NIST SRM987) Sr 동위 원소 표준물질 그리고 일본지질조사소의 암석표준시료 JG1a, JB3, JA1를 이용하였다. 비교실험 결과, NBS987 Sr 동위원소 표준시료, 일본지질조사소의 암석표준시료 JG1a, JB3, JA1 모두 불완전한 분리에 의해 Rb이 남아있는 경우 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr의 측정값이 변하는 것이 명확하게 관찰된다. 이는 질량분석기 특히 MC-ICP-MS로 동위 원소비를 측정하고자 하는 경우, 동종동위원소의 간섭에 대한 보정에도 불구하고 측정값은 참값에서 벗어나므로 완전한 분리가 중요한 인자임을 지시해준다. 그러므로 MC-ICP-MS를 이용한 Sr 동위원소비 측정결과를 보고할 때는, 동종동위원소에 의한 영향을 판단할 수 있도록 Sr의 동위원소 전체의 측정강도와 더불어 ⁸⁵Rb의 측정강도도 함께 보고돼야 할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제25권2호
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• pp.63-76
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• 2012

타킬라이트는 현무암질 용암의 급랭에 의해 형성된 흑색의 현무암질 유리질암로서 울릉도 최 하부층 현무암질 집괴암 내에서 드물게 산출된다. 본 논문의 목적은 타킬라이트의 산출특징과 미세조직의 광물학적 특징을 규명하고, 울릉도 초기 화산활동의 의미를 밝히는데 있다. 이를 위하여 타킬라이트의 산상을 조사하고 편광현미경, XRD, EPMA, SEM을 이용하여 광물학적 연구를 수행하였다. 타킬라이트는 내수전, 도동 및 저동 해안산책로, 거북바위, 예림원 지역 현무암질 집괴암 내 염기성 암맥 주변부에서 산출된다. 타킬라이트의 폭은 수 cm 내지 10 cm까지 다양하다. 타킬라이트의 겉 표면은 치밀하고 매끈하나, 내부는 패각상 깨짐이 특징적이다. 타킬라이트의 기질부는 유리질과 같은 비정질로 구성되어 있으며, 미립질의 반정광물로는 흑운모, 아노소클레이즈, 새니딘, 사장석, 각섬석, 및 티탄철석 등이 소량으로 포함된다. 타킬라이트에서 특징적으로 발달하는 균열은 아원형, 타원형이 우세하며, 간혹 여러 다면체를 보이는데, 경계부가 구획되어 일종의 구상체나 덩어리를 이룬다. 조직과 광물조성의 특징으로 볼 때, 타킬라이트는 가수분해작용과 같은 후속 저온성 변질작용을 거의 받지 않았다. 타킬라이트의 산출특징은 울릉도 하부층인 현무암집괴암층의 대부분이 수중환경에 있었거나, 최소한 해수에 포화되어 있었음을 지시한다.

• 지질공학
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• 제15권4호
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• pp.447-462
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• 2005

본 연구의 목적은 산사태가 발생된 편마암, 화강암 및 퇴적암지역 자연사면의 토층을 대상으로 이들의 미세조직, 입도분포, 광물조성 및 지화학분석을 실시하여, 산사태 발생 에 영 향을 줄 수 있는 토층물질의 특성을 고찰하는데 있다. 이를 위하여 편마암류인 장흥지역, 화강암류인 상주지역, 제3기퇴적암류인 포항지역의 산사태현장 및 그와 대비되는 곳의 토층으로부터 채취 한 흙을 대상으로 레이저입도분석, X-선회절분석 (XRD), 주사전자현미경 (FE-SEM) 및 에너지분산스펙트럼(EDS)을 이용하여 분석하였다. 편마암류와 화강암류지 역은 산사태 발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 점토광물의 함량이 더 높은 것으로 나타났는데, 이러한 양상은 화강암지역에서 특히 두드러지는 경향성을 보였다. 따라서 편마암류와 화강암류지역은 점토광물의 함유비율이 산사태에 유의한 영향인자로 간주될 수 있다. 점 토광물로는 일라이트(illite)가 가장 풍부하고 녹니석과 카올리나이트(kaolinite) 순으로 구성 비가 높고, 몬모릴로나이트(montmorillonite)도 부분적으로 함유된다. 제3기퇴적암지역은 편마암류와 화강암류지역에 비해서 점토광물의 함량이 전반적으로 높고 팽창성 점토광물인 몬모릴로나이트의 함유비율이 특히 높다 따라서 이들이 집중호우시 토층의 지지력에 크게 영향을 미침으로써 상대적으로 적은 강우조건에서도 다른 지역보다 산사태가 더 쉽게 발생된다. 그리고 산사태 발생지역과 미발생지역간 광물조성의 차별성이 특징적으로 관찰되지 않아 산사태가 광물조성의 차이에 큰 영향을 받기보다는 국지적인 지형조건이나 흙의 공학적 특성 등에 주로 지배를 받을 것으로 예측된다. 자연사면의 산사태를 연구할 때 기존의 토질 및 지질공학적 특성평가외에도 토층의 풍화특성과 구성 광물의 종류, 점토광물의 함량, 흙입 자의 미세조직과 같은 다양한 지화학적 정보가 추가된다면 산사태 발생 원인을 보다 정확하게 해석할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권4호
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• pp.212-222
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• 1997

국내 화강암질암내 지하수와의 대수층 지질 및 온도에 따른 지구화학적 특징 차이를 살펴보기 위하여 변성퇴적암류내 지하수와 온천수를 택하였다. 변성퇴적암류를 대수층으로 하는 지하수 내의 $Na^+$ 함량은 화강암질암에 비하여 통계적으로 낮다. 또한 화강암질암의 지하수와는 달리 변성퇴적암류의 지하수는 심부에서도 방해석의 거동에 의해 지하수의 화학조성이 조절됨으로써 $Ca^{2+]$-${HCO_3}^-$ 유형에 속한다. 이는 변성퇴적암류의 대수층 암석에 사장석의 함유량이 극히 적은 것에 기인한다. 요인분석 결과, 변성퇴적암류의100~300 m 심도의 지하수는 1) 방해석 및 Mg-탄산염암의 용해, 2) 백운모의 용해에 의하여 kaolinite가 illite로 전환되는 반응, 3) 지표에서 유입된 형태로 존재하는 $Na^+$ 등의 세 가지 요인으로 압축된다. 화강암질암과 변성퇴적암류에 대하여 도출된 판별함수는 약 81.8%의 판별력을 보였으며 이 판별식에 사장석이 주구성광물로 존재하는 화산암질 지하수를 적용한 결과 모두 화강암질암 그룹에 속하였다. 한편 온천수는 상대적으로 심도가 낮음에도 불구하고 화강암질암의 심부지하수와 유사한 화학적 특징을 보임으로써 고온으로 인해 주변 광물과의 반응이 활성화되었음을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제15권4호
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• pp.189-204
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• 1982

The Geodo mine is located in the southern limb of the Hambaeg syncline. Geology of the area consists of Paleozoic-Mesozoic sedimentary Rocks and Cretaceous igneous rocks. The important igneous rocks presumably related to skarnization and ore mineralization in the area, are the early granodiorite and the late porphyritic granodiorite. Two mineralogical types of ore deposits are recognized in the area. They are the Fe-Cu deposits in the Myobong formation and the Au-Bi-Cu deposits in the Hwajeol formation. Contact metamorphism due to granodiorite intrusion includes hornfelsization, exoskarnization and endoskarnization. Wall-rock alterations related to the Fe mineralization are grouped into the hydrothermal replacement skarnization and the hydrothermal filling skarnization. Another hydrothermal alteration is associated with the Cu mineralization. Various mineralogical analyses have been applied for the identification of minerals. They include optical microscopy, chemical analysis, etching test, X-ray diffraction, and infrared absorption spectroscopic analyses. The ore minerals in these ore deposits are classified into two groups;hypogene and supergene minerals. Hypogene minerals consist of magnetite, pyrite, chalcopyrite, and chalcocite. Supergene minerals consist of chalcocite, bornite, and geothite. Ore minerals show various kinds of ore texture: open-space filling, exsolution, replacement, and cementation texture. The gangue minerals consist of quartz, diopside, epidote, garnet and plagioclase in the hornfelsic zone, garnet, diopside, scapolite, actinolite, sericite, chlorite, quartz, and calcite in the skarn zone, and, epidote, chlorite, sericite, quartz, and calcite in the late hydrothermal alteration zone. This study shows that the Fe-Cu deposits are of metasomatic pipe type with the later hydrothermal fillings, and the Au-Bi-Cu deposits are of hydrothermal fissure-filling type. The mineralization is probably related to the intrusion of porphyritic granite.

• 자원환경지질
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• 제26권4호
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• pp.455-464
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• 1993

Some nodules occur in the Milyang pyrophyllite deposit which are hydrothermal alteration products by Late Cretaceous andesitic tuff. These nodules are divided into two types on the basis of mineral assemblages; diaspore and pyrophyllite nodules. The diaspore nodules consist mainly of diaspore, kaolinite, pyrophyllite and pyrite with a small amounts of wavellite and tourmaline. They are light purplish grey in color, ellipsoid in shape and range 1 cm to 15 cm in size. A small or large diffuse band exists in some nodules. The platy coarse-grained diaspore is intergrown with the fine-aggregated kaolinite in the central part of the nodule. It appears that the grain size become fine from center to margin. The pyrophyllite nodules, which have the same shape with diaspore nodules, consist dominantly of pyrophyllite accompanied by small amounts of quartz, kaolinite, svanbergite, wavellite, tourmaline and apatite. Chemical compositions of alteration zones and nodules show that the wall rock alteration involved mainly the removal of large quantities of silica and alkalies and small quantities of Ca, Mg and Fe. The sharp increase in the Al content of the nodules is the result of residual concentration of alumina by the leaching of the mobile components. The pyrophyllite nodules were formed in the fluid saturated with quartz as ${\mu}_{HK_{-1}}$ and ${\mu}_{H_{2}O}$ increase. Under this condition, the pyrophyllite-kaolinite-quartz assemblage was stable. Diaspores formed from pyrophyllites in the fluid undersaturated with quartz as ${\mu}_{H_{2}O}$ increases (decreasing temperature). Under this condition, diaspore-pyrophyllite-kaolinite assemblage become stable. The formation temperature of the nodules on the basis of mineral assemblage is estimated as $275{\sim}340^{\circ}C$.

• 자원환경지질
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• 제25권3호
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• pp.283-296
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• 1992

The Keumryeong deposits is a low grade copper deposits in which copper minerals form disseminated grains and thin veinlets in felsic volcanics seem to be dacite. Alteration of the volcanics consists mainly pervasive propylitization and silicification. Potassic alteration characterized by biotite developed locally adjacent to southwestern contact of granodiorite body. Principal sulfide minerals in altered zone are mainly pyrite and lesser chalcopyrite. Chalcopyrite content in potassic zone is relatively higher than that of surrounding propylitized zone. Pyrite and chalcopyrite accompanies magnetite, molybdenite, sphalerite, pyrrhotite, arsenopyrite, pentlandite, marcasite, hematite, ilmenite, rutile, bismuthinite and native Bi as disseminations, veinlets and knots. Granodiorite body is propylitized and contains veinlets of pyrite, chalcopyrite and molybdenite. Fluid inclusions in sulfide-bearing quartz veinlets and quartz grains of felsic volcanics and granodiorite in altered zone consist of liquid-rich, vapor-rich, $CO_2-bearing$ and halite-bearing inclusions. These four types of inclusion intimately associated on a microscopic scale and indicate condensing or boiling of ore fluid during mineralization. Homogenization temperature of coexisting fluid inclusions are mostly in the range of 350 to $450^{\circ}C$. High salinity fluid contains 28.6 to 48.4 weight percent NaCI equivalent and moderate salinity fluid cotains 0.5 to 12.5 weight percent NaCl equivalent. Pressure estimated from $CO_2$ mole fraction of $CO_2-bearing$ inclusion range 160 to 375 bars. The Kigu copper deposits is a fissure filling copper vein developed 500 m south from the Keumryong deposits. Mineralogy and fluid inclusion data of the Kigu deposits are similar to that of the Keumryeong deposits. Homogenization temperature of fluid inclusions from the Kigu deposits are reasonable agreement with temperature estimated from sulfidation curve of cubanite-chalcopyrite-pyrite-pyrrhotite and pyrite-pyrrhotite mineral assemblages. Not only mineral occurrence and wall rock alteration in the Keumryeong deposits but also fluid inclusion data such as temperature, salinity, pressure and boiling evidences are similar to those of porphyry copper deposits.

• 한국광물학회지
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• 제4권2호
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• pp.129-140
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• 1991

Two illite polytypes, 2M1 and 1Md, have been identified from the sericite deposits of the Bobae mine, Kimhae, Kyungsangnam-do. Each polytype has characteristic grain size, chemical composition, and occurrence. 2M1 illite occurs predominantly in the sericitic alteration zone, while 1Md illite occurs predominantly in the propylitic alteration zone, implying that the former was formed in the higher temperature than the latter. Illites can be subdivided into two types based on their crystal sizes;(1) the $\mu\textrm{m}$-sized illite which is below 0.01mm(100$\mu\textrm{m}$) in size and consists of 2M1 and 1Md type, (2) the mm-sized illite which is above 0.01mm in size and consists only of 2M1 type. Especially illite below 1$\mu\textrm{m}$ is premominantly of 1Md type. Therefore, it seems likely that illite crystal size is to some extent related to the polytype. XRD data show that there is no interstratified layer in illites regardless of the crystal size and polytype. Activity of muscovite component of the $\mu\textrm{m}$-sized illite is 0.843 while that of the mm-sized illite is 0.790. However, the latter is more similar to muscovite in crystal structure than the former is. The mm-sized illite has less Al and more Kthan the $\mu\textrm{m}$-sized illite. In both illites, Si contents show a positive relation to octahedral Mg. Fluid inclusion study and mineral association show that the formation temperature of illite is $270-330^{\circ}C$. The major chemical processes leading to the formation of sericitic deposit as well as the alteration zones are the leaching of SiO2 from the country rock and the addition of Al2O3 and K2O into the sericitic ores.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권2호
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• pp.135-142
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• 2010

고준위폐기물처분장의 설계 및 장기 성능평가를 위한 입력 자료를 확보하기 위해, 한국원자력연구원 지하처분연구시설 부지에서 실시된 경사시추에서 얻은 암석 코어를 이용하여 화강암의 열전도도를 측정하였다. 열전도도에 미치는 함수비의 영향을 조사하기 위해 여러 가지 함수비에서 화강암의 열전도도를 측정하였다. 화강암의 광물 조성, 결정구조 및 이방성의 영향을 고려하지 않고, 비교적 측정이 용이한 유효공극률과 함수비를 이용하여 화강암의 열전도도를 예측할 수 있는 간단한 실험적 관계식이 제안되었다. 이 관계식은 지하처분연구시설 부지에서 채취한 유효공극률 2.7% 이하인 화강암의 열전도도를 10% 오차 이내로 예측할 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제10권1호
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• pp.60-73
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• 1997

The talc of the Daeheung, Pyeongan, and Cheongdang (Shinyang) talc deposits in the Yesan-Gongju-Cheongyang area is a hydrothermal alteration product of serpentinite originated from ultramafic rocks. The mineral assemblages in alteration zones are: serpentine, serpentine-talc, talc, talc-chlorite, talc-phlogopite-chlorite, and talc-tremolite-chlorite. Chemical distributions in both the Al2O3-FeO-MgO system and the immobile elements suggest that the serpentine-talc and talc rocks are the reaction product of ultramafic rocks and silicic hydrothermal solution without addition of other granitic components, whereas chlorite-, phlogopite-, and tremolite-bearing rocks are the metasomatic alteration product of serpentinite by hydrothermal solution affected by granitic gneiss. Discontinuities in the immobile element ratios of mineral assemblages are due to changes in their mineralogy. The relative contents of Al2O3, TiO2, Zr in the talc-phlogopite-chlorite and talc-tremolite-chlorite rocks increase irregularly with increasing phlogopite, tremolite, and/or chlorite contents in contrast to other ore types. But the relative contents of Cr, Ni, and Co are uniform in all the mineral assemblages. Chemistry of each mineral assemblage formed by steatitization of serpentinite suggests that Cr, Co, Ni, MgO, and Fe2O3 are relatively immobile during the alteration, whereas SiO2, Al2O3, CaO, and K2O are highly increased. The contents of chlorite, phlogopite, and tremolite in each mineral assemblage might be controlled by addition of Al2O3, K2O, and CaO, respectively. The high contents of other elements than immobile elements in the altered rocks as compared with unaltered rocks indicate that a large amount of elements were introduced from hydrothermal solution up to about 8∼41% in total mass showing maximum value in the talc-phlogopite-chlorite rock.