Chemistry and Dehydration Behavior of (Ca, Mg)-buserite from the Janggun Mine, Korea

장군광산에서 산출되는 (Ca, Mg)-부서라이트의 화학조성과 탈수현상에 관한 연구

The natural (Ca, Mg)-buserite has been identified from the manganese oxideores of the Janggun mine, Korea, which have been formed by supergene weathering of sedimentary-metamorphic rhodochrosite. It occurs together with rancieite forming one very fine-grained buserite-rancieite flake. This (Ca, Mg)-buserite-rancieite occurs as microcystalline flaky crystals. It precipitated around the fine-grained takanelite aggregate. Electron microprobe analyses give the formula ($Ca_{.08}Mg_{.07}Mn_{.05}^{2+})Mn_{.89}^{4+}O_2{\cdot}1.46H_2O$ for (Ca, Mg)-buserite. The dehydration experiments by relative humidity control and heating as well as rehydration experiment by relative humidity control show that (Ca, Mg)-buserite dehydrates completely at 90$^{\circ}C$ and rehydrates up to 27% of the original state. The dehydration at 26% RH (corresponding to heating to about 40$^{\circ}C$) is characterized by thedecrease in the decrease in the intensity of 9.86${\AA}$ peak with slight shifting to 9.60${\AA}$. It is due to the loss of weakly bound water molecules in the interlayer. The dehydration from 40$^{\circ}C$ to 90$^{\circ}C$ is characterized by the gradual shifting of 001 peak from 9.6${\AA}$ to 7.42${\AA}$. It is due to the loss of weakly bound water molecules in the interlayer.

장군광산의 산화망간광석에서 자연산 (Ca, Mg)-부서라이트를 발견하였는바, 이는 퇴적 또는 변성기원이 능망간석의 표성 풍화에 의해 형성되었다. 부서라이트는 란시아이트와 함께 세립의 부서라이트-란시아이트 염편을 이룬다. 이 (Ca, Mg)-부서라이트-란시아이트는 엽상의 작은 결정으로 산출되나. 이는 세립의 다카넬라이트 집합체 주위에 침전되어 있다. 전자현미분석 결과, 장군 광산의 (Ca, Mg)-부서라이트는 ($Ca_{.08}Mg_{.07}Mn_{.05}6{2+})Mn_{.89}^{4+}O_2{\cdot}1.46H_2O$의 화학식을 갖는다. 상대습도의 조절 및 가열에 의한 탈수실험과 상대습도 조절에 의한 재수화 실험에의하면, (Ca, Mg)-부서라이트는 90${\circ}C$에서 완전히 탈수되며 27%만이 재수화된다. 상대습도 26%에서의 (40$^{\circ}C$로 가열한 경우와 일치하는) 탈수현상은 9.86${\AA}$ 회절선의 9.60${\AA}$으로의 감소 및 강도의 감소로 특징지워진다. 이는 층간의 매우 약하게 결합된 물분자의 방출에 기인한다. 40$^{\circ}C$에서 90$^{\circ}C$까지의 가열에 의한 탈수현상은 001 회절선이 9.60${\AA}$에서 7.42${\AA}$까지 점이적 이동으로 특징지워진다. 이는 층간에 약하게 결합되어 있는 물분자의 방출에 의한 것이다.