The purpose of this study is to clarify the geological occurrence, mineralogical, physico-chemical and thermal properties of the sericite ore which located in Chungha area, Kyungsangbuk-do. The geology of this area are composed mainly of hornfels and some felsite porphyry. The sericitic ore is classified into sericite, sericite-quartz and quartz-sericite ore according to mineral assemblages. Mineral components in sericite ore are mainly sericite with minor quartz, apatite, sphene, zircon, ilmenite, bismuthinite, iron oxide and etc. Sericite-quartz ore are mainly composed of sericite and quartz. Accessary minerals are muscovite, epidote, zircon, sphene, iron oxide and etc. The chemical compositions of K2O, Al2O3, & Ignition loss in sericite and sericite-quartz ore increase than that of the host rock, while the composition of SiO2, Na2O & Fe2O3 decrease. Sericite and sericite-quartz ore are characterized by the specific gravity of 2.35 and 2.44, the pH of 4.36 cP and 2.36 cP respectively. The result of size analyses of sericite ore is 11.3% in grain volume concentration between 12.9 $\mu\textrm{m}$ and 11.1$\mu\textrm{m}$, and 32.3% between 9.6$\mu\textrm{m}$ and 12.9$\mu\textrm{m}$. The thermal expansivity of sericite and sericite-quartz ore show the similar pattern. The sericite ore shows the thermal expansivity of 0.31% at 50$0^{\circ}C$, 0.39~0.75% at 600~1,00$0^{\circ}C$ and 0.74% at 1,10$0^{\circ}C$. The sericite-quartz ore show the thermal expansivity of 0.29% at 50$0^{\circ}C$, 0.36~0.72% at 600~1,000% and 0.71% at 1,10$0^{\circ}C$.
자양 칼데라 주변의 화산암류는 죽장화산암층, 도일유문암, 운주산응회암, 유문암관입체 순으로 분류된다. 저어콘의 SHRIMP U-Pb 연대측정 결과에 의하면 운주산응회암은 칼데라 내부에서 66.65±0.96 Ma, 칼데라 외부에서 66.08±0.62 Ma의 분출연대를 나타내고, 환상암맥은 60.74±0.66 Ma의 관입연대를 나타낸다. 연대측정 결과에 의하면 자양 칼데라는 운주산응회암의 폭발성 분출과 환상암맥 관입 사이인 66.08~60.74 Ma 사이에 함몰되었음을 지시해준다. 자양 칼데라는 이 지역에서 회류응회암-칼데라함몰-환상암맥으로 연결되는 완벽한 화산윤회를 거치는 복잡한 화산과정을 나타낸다.
Fission track (FT) thermochronological analyses on Mesozoic granites provide new information about cooling and uplift histories in Southeast Korea. Twenty-nine new FT sphene, zircon and apatite ages and seven track length measurements are presented for eleven granite samples. Measured mineral ages against assumed closure temperatures yield cooling rates for each sample. Relatively rapid (7-$15^{\circ}C$/Ma) and simple cooling patterns from the middle Cretaceouss (ca. 90-100 Ma) granites are caused mainly by a high thermal contrast between the intruding magma and country rocks at shallow crustal levels (ca. 1-2.5 km-depths). On the contrary, a slow overall cooling (1-$4^{\circ}C$/Ma) of the Triassic to Jurassic granites (ca. 250-200 Ma), emplaced at deep depths (>>9 km), may mainly depend upon very slow denudation of the overlying crust. The uplift history of the Triassic Yeongdeog Pluton in the Yeongyang Subbasin, west of the Yangsan Fault, is characterized by a relatively rapid uplift (~0.4 mm/a) before the total unroofing of the pluton in the earliest Cretaceous (~140 Ma) followed by a subsidence (~0.2mm/a) during the Hayang Group sedimentation. Stability of original FT zircon ages (156 Ma) and complete erasure of apatite ages suggest a range of 3 to 5.5 km for the basin subsidence. Since 120 Ma up to present, the Yeongyang Subbasin has been slowly uplifted (~0.04 mm/a). The FT age patterns of Jurassic granites both from the northeastern wing of the Ryeongnam Massif and from the northern edge of the Pohang-Kampo Block indicate that the two geologic units have been slowly uplifted with a same mean rate (~0.04 mm/a) since early Cretaceous. Estimates of Cenozoic total uplifts since 100 Ma are different: Ryeongnam Massif (~6 km)=Pohang-Kampo Block (~6 km)>Yeongyang Subbasin(~4 km).
내구성 및 내알칼리성이 우수한 다공성 결정화 유리를 제조하기 위하여, zirconium propoxide의 몰농도비가 높은 금속알콕사이드를 출발물질로 하여 $xZrO_2-(1-x)SiO_2$ 구조의 유리전구체를 졸-겔법으로 합성하였다. 본 연구에서는 유리전구체를 500에서 $1,100^{\circ}C$의 범위에서 열처리하여, 열처리 조건이 유리전구체의 결정구조에 미치는 영향을 조사하였다. X-선 회절분석에 의하면, $600^{\circ}C$이상에서 결정피크가 발달하기 시작하였으며, 850$^{\circ}C$이상에 도달하면, 결정성은 확연하게 증가하였다. 그리고 열처리 온도가 증가함에 따라 결정 피크가 발달하며 $2{\theta}$ 값이 $35^{\circ}$, $50^{\circ}$ 및 $60^{\circ}$에서 각각 baddelyite, tetragonal-$ZrO_2$, zircon의 특성피크를 나타냈다.
This paper deals with grain size analysis, heavy mineral analysis and trace element analysis of the recent sediments of Han River basin between Cheongpyong, Gyeonggi province and Seoul. For each location the samples are taken at river shoreline, river berm and river dune. The size analysis discloses that the mean values range from $-1.37{\phi}$ to $-1.60{\phi}$, sorting values range from 0.25 to 1.84, skewness values range from -0.44 to 0.51 and kurtosis values range from -0.1 to 1.75. Based on the textural parameters, the dune sand can be distinguished from the shoreline-berm sand. The content of heavy minerals of each sample ranges from 0.04 to 4.7%. The principal heavy minerals are ilmenite, magnetite, leucoxene, garnet, amphibole, pyroxene, kyanite, zircon, monazite, tourmaline, epidote, limonite, and minor minerals are apatite, sillimanite, andalusite and olivine. In general, dune sand samples contain more heavy minerals than the samples of shoreline or berm sand. This suggests that the heavy mineral concentration is affected by wind action more than by any other causes. The content of ilmenite and leucoxene decreases, whereas the content of zircon and epidote increases as it approaches the downstream region. The differences result from the variance of geological occurrences. The emission spectrochemical analysis and colorimetry analysis revealed that the content of Ni and V in the heavy minerals of the study area are higher than those of other stream sediments in Korea. On the other hand the content of Cu, Ph, Zn, Mo, W, P, Mn, Cr, Ag and Sn are lower in the study area. It has been observed also that the contents of all the elements except for Bi are higher in this area than the samples of marine sediments of Yellow Sea.
남원화강암과 순창화강암은 한반도의 남서부에서 각각 영남육괴와 옥천변성대를 관입하고 있는 인접암체이다. 이 연구에서는 가장 신뢰도가 높은 연령 분석방법으로 평가되는 SHRIMP를 이용하여 남원화강암과 순창화강암체의 저어콘 U-Pb 연대측정을 실시하였다. 그 결과 남원화강암체로부터 $185.8{\pm}0.9(2{\sigma})$ Ma의 정치연령을 구하였다. 한편 순창화강암체의 북부지역으로부터는 $175.0{\pm}2.0(2{\sigma})$ Ma, 그리고 중부지역으로부터는 $179.8{\pm}0.9(2{\sigma})$ Ma의 연령을 구하였으며, 순창화강암체의 분석자료 전체로부터는 $177.4{\pm}1.3(2{\sigma})$ Ma의 평균연령이 계산되었다. 이러한 결과는 순창화강암에 현저한 변형을 초래한 호남전단대의 활동이 약 175Ma 이후에도 일어났음을 확인해준다.
본 연구에서는, 아크 플라즈마 정련을 이용하여 지르콘샌드($ZrSiO_4$)를 지르코니아($ZrO_2$)와 실리카($SiO_2$)로 분리하였다. 실리카를 마이크로웨이브 침출을 통해 제거하고 고순도의 지르코니아를 얻었다. 플라즈마 퓨전은 두 가지 공정을 순차적으로 진행하였다. Ar 100% 분위기에서 환원 공정을 거친 후, Ar-$H_2$ 혼합 가스를 통해 정련과정을 거쳤다. 진공 챔버 내에서 냉각 후 지르코니아와 실리카로 이루어진 고상을 얻었다. 마이크로웨이브 침출을 위해 $240^{\circ}C$, 20% 황산용액을 사용하였다. 분석 결과 고순도(98.6%)의 지르코니아를 얻을 수 있었다.
서산층군 함철규암의 한 시료를 대상으로 쇄설성 저어콘의 SHRIMP U-Pb 연대를 측정하였다. 42점의 분석치 중 38점이 불일치비 10% 이하의 일치연령을 나타내며, 이들은 $1781{\sim}1898\;Ma(n=19),\;1935{\sim}1941\;Ma(n=4),\;1996\;Ma,\;2120\;Ma\;2403{\sim}2459\;Ma(n=5)$, 2661 Ma와 3198Ma의 8 연령군을 이룬다. 따라서 함철규암의 퇴적시기는 가장 젊은 쇄설성 저어콘 연령인 1.78 Ga 이후이며, 이는 서산층군의 함철규암이 북중국 지괴의 시생대 함철층과 대비될 수 있다는 기존의 주장과 배치된다.
월악산-속리산 화강암은 SiO2와 알카리(Na2O+K2O) 함량이 높고 CaO와 P2O5는 결핍된 원소 특성을 보인다. 또한 화강암의 알루미나 포화지수는 1.3 이상으로 과알루미나질 특성을 보인다. U과 Th의 평균 함량은 각각 8.3과 39.3 ppm으로서 국내 중생대 화강암 중에서 가장 높은 방사성 원소 함량을 보이며, 화강암의 세계 평균보다 약 2배 정도로 높다. 이러한 높은 방사성 원소 함량 특성은 화강암의 고분화 특성과 대륙지각 기원의 암석 성인에 기인한다. U 또는 Th을 함유하는 방사성 광물은 저어콘, 토라이트, 모나자이트, 제노타임, 퍼구소나이트, 우라니나이트 등이다. 화강암의 Th/U 비 평균값이 5.4로서 지각 평균값과 유사하다는 것은 방사성 원소의 화강암 내 분포가 지각 기원 물질의 마그마 작용에 조절되었음을 의미한다. U과 Th에 대한 Zr, Y, HREE 간의 상관관계로 보아, 방사성 원소는 저어콘이나 모나자이트보다는 주로 제노타임에 포함되어 산출되는 것으로 해석된다.
전자현미분석 기를 이용한 저어콘 및 모나자이트의 화학적 연대측정은 미량의 U, Th 및 Pb의 정량분석을 통해 이루어지는데, 측정에 이용되는 M-line의 특성 X-선은 발생효율이 낮고 피크강도가 작아 측정하한과 오차범위가 고려된 분석조건이 설정 되어야한다. 총 분석시간을 줄이고, 측정조건의 변위에 따른 오차를 감소시키고자 PET결정을 갖춘 3개의 분광기를 이용하여 U, Th 및 Pb를 동시에 측정하였고, 파고분석기를 이용하여 피크/배경 비율을 증가시켜 측정하한을 낮추었다 최적 분석조건하에서 U, Th 및 Pb에 대한 이론적 값인 측정하한을 30 ppm (99%유의수준)까지 낮출 수 있었고. 저어콘의 단일측정 시 800 ppd의 Pb농도에서 $\pm$10% ($2{\sigma}$), 2330 ppm의 U에서 $\pm$5% ($2{\sigma}$) 그리고 측정된 연대에서 $\pm$10% ($2{\sigma}$)이내의 상대오차범위에서 분석결과를 얻었다. 저어콘 및 모나자이트의 연대측정을 수행하는데 있어, 3 $\mu\textrm{m}$ 이하의 공간분해능, 100 ppm ($3{\sigma}$) 이하의 측정하한과 $\pm$10% ($2{\sigma}$) 이하의 분석오차를 고려한 가속전압은 15~20 keV, 빔 전류는 100~200 nA, 그리고 총 측정시간을 300~l200초 (피크와 배경위치에서 각각 동일한 시간으로 측정)로 설정하여 보다 정밀하고 정확한 분석자료를 얻을 수 있었다. 높은 전류에 따른 시료의 손상을 줄이기 위해선 전자빔 직경을 3~5 $\mu\textrm{m}$로 증가시키거나 보다 짧은 시간동안의 측정을 반복하여 그 평균값을 이용하는 것이 필요하다. 빔 전류를 증가시키거나 분석시간을 늘려 측정하한을 낮추고 정밀도를 향상시킴으로서 보다 젊은 시기의 암석이나 상대적으로 U, Th 및 Pb의 함량이 적은 광물의 연대측정에 이용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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