Geochemical Variation of Authigenic Glauconite from Continental Shelf of the Yellow Sea, off the SW Korea

한반도 남서부, 황해 대륙붕에서 자생하는 해록석의 지구화학적 변화

The massive, fractured and porous-type of glauconite, which is subdivided by surface morphology, occur in subtidal sand and semiconsolidated intertidal sand/mud from continental shelf of the southeastern Yellow Sea. This area is presumed to be a part of Holocene transgressive tidal systems tract. The glauconite, pellet-like grains with diameter of 0.1 to 1 mm, is scattered in surface sand sediments. Results of X-ray diffraction data of the minerals are monoclinic with $a=5.242{\AA}$, $b=9.059{\AA}$, $c=10.163{\AA}$, ${\beta}=100.5^{\circ}$, $V=474.53{\AA}^3$. Thermal treatments on the oriented glauconite increase the X-ray diffraction intensity near $10{\AA}$ (001), suggesting the presence of some expandable layers. Specific gravity of the glauconite is $2.60{\pm}0.45gm/cc$ on the basis of chemical composition and unit-cell dimensions. Based on $O_{10}(OH)_2$, chemical composition of glauconites, octahedral Fe content ranges from 1.19 to 2.06 atoms, corresponding octahedral AI is 0.18 to 0.76 atoms, which progressively substitute Fe for AI with increasing from porous to massive-type. The Mg content ranges from 0.35 to 0.54 atoms, and shows higher with increasing Al contents. A systematic increase of interlayer K from 0.34 to 0.71 is also observed with apparent increases from porous to massive-type, and related to a proportion of expandable layers. The clay preserved in glauconite, which is recognized as ordered/disordered (massive to fractured-type). The interstratified illite/smectite (porous-type), contains 7 to 27 % expandable layers. The glauconite seems to originate from post depositional authigenic growth in reducing environments promoted by the dissolution of clay minerals and biogenic debris.

황해 대륙붕의 준고화된 표층퇴적물에서 자생하는 해록석들을 산출상태와 외부조직에 따라 괴상형, 균열형 및 다공질형으로 분류하였다. 이 해록석은 현세의 해침에 의하여 퇴적된 표층의 사질퇴적물내에 산포상으로 산출되며, 보통 0.1~1 mm 크기의 직경을 갖는다. x-선 회절분석 결과로 계산된, 해록석의 단위포와 크기는 $a=5.242{\AA}$, $b=9.059{\AA}$, $c=10.163{\AA}$, ${\beta}=100.5^{\circ}$, $V=474.53{\AA}^3$ 이고, 화학조성과 단위포의 크기로 계산된 밀도는 $2.60{\pm}0.45gm/cc$ 이다. 이 광물은 가열실험시 $10{\AA}$의 회절선이 증가하는 것으로 볼때 일정한 팽윤층을 갖는 것으로 보인다. $O_{10}(OH)_2$를 기준으로 평균조성을 구하면, 팔면체 자리의 Fe 함량은 1.19~2.06 이고, Al 함량은 0.18~0.76 이다. Fe와 Al은 서로 치환관계를 보이며 다공질형에서 괴상형으로 갈수록 Fe의 함량은 증가하고 Al은 감소한다. Mg의 함량은 0.35~0.54로서 Al이 높을수록 Mg의 양도 증가한다. K의 함량은 0.34~0.71의 범위를 보이며 다공질형에서 괴상형으로 갈수록 증가한다. 괴상형 또는 균열형 해록석은 질서/무질서의 혼합층 운모이며, 다공질형의 해록석은 혼합층 일라이트/스멕타이트로서 7~27%의 팽윤층을 포함한다. 이 광물은 표층 퇴적물이 퇴적된후에 극미립의 퇴적입자를 핵으로, 환원환경하에서 발생하는 퇴적물의 분해 및 생물체 파편과의 반응에 따라 자생한 것으로 추정된다.