Mineralogical Changes in the Weathering Profiles of Carnin Gneiss in the Yoogoo Area, Korea

유구지역 화강암질 편마암의 풍화작용에 의한 광물 조성의 변화

Weathering profiles which were developed under a temperate, humid environment and relatively steep geography, show a thick saprolite and soil horiaon in the Precambrian granitic gneiss of the Yoogoo area. In the weathering profiles, secondary minerals such as interstratified biotite/vermiculite, tri- or di-octahedral vermiculite, halloysite, kaolinite, illite, smectite, gibsite and geothite were observed. Kaolinization of biotite is the most prevalent mechanism but vermiculitization is a minor from all ofweathering profiles. Biotite altered to B/V mixed layer-vermiculite, to illite and to halloysite, kaolinite and gibbsite. Halloysite is the most frequently observed weathering product of biotite in these profiles. Goethite is observed at the around or opened fissures of altered biotite. Tubular halloysite aggregates was fDrmed from dissolution-precipitation of plagioclase. The occurrence of halloysite aggregates is divided into a preferentially oriented type and a wrinkled one which were resulted from the dissolved type of plagioclase. Fe-bearing minerals have also been subjected to dissolution leaving the precipitation of geothite along dissolution voids. The profile of granitic gneiss is a typical weathering pattern showing a clay minerals increase toward the surface. Weathering of minerals were controlled by locally acidic and good-drainage environment, and formed a various and complicated secondary minerals in this study area.

공주군 유구 일대의 화강암질편마암은 온대습윤기후의 지형적 영향에 기인한 산성환경 및 양호한 배수조건에서의 풍화작용으로 두께가 8m인 깊은 saprolite층과 50cm 이상의 두꺼운 토양층을 형성하였다. 풍화단면에서는 흑운모/질석혼합층 광물, 삼팔면체, 할로이사이트, 캐올리나이트, 일라이트, 이팔면체질식, 스백타이트, 깁사이트, 침철석 등의 풍화광물이 확인되었다. 흑운모의 변질은 질석화작용이 미약한 반면에 풍화단면 전반에서 고령토화작용이 매우 현저한 풍화양상을 보여주며, 흑운모-흑운모/질석 혼합층 광물-질석, 흑운모-할로이사이트, 캐올리나이트, 깁사이트 및 흑운모-일 라이트의 풍화과정을 나타낸다. 흑운모의 풍화작용으로 생성된 고령토광물은 주로 할로이사이트이며, 고령토화작용으로 방출된 Fe는 변질된 흑운모 주변에서 침철석을 형성한다 사장석은 용해-침전작용으로 관상의 할로이사이트를 형성한다. 할로이사이트의 산출양상은 사장석의 용해유형에 따라 방향성이 강한 할로이사이트 집합체와 매우 구불구불한 할로이사이트 집합체로 나타난다. 모암에서 철을 함유하고 있던 광물은 용해되어 모암광물의 가상을 유지한 채 또는 그 주변에서 침철석을 형성한다. 연구지역 화강암질편마암의 단면은 풍화도가 증가할수록 모암 구성광물이 감소하는 반면에 점토광물의 양이 증가하는 전형적인 풍화 양상을 보여주며, 광물의 풍화작용은 산성환경과 양호한 배수환경과 같은 지역적인 조건에 영향을 받아 복잡하고 다양한 풍화광물을 형성하였다.