Journal of the Mineralogical Society of Korea (한국광물학회지)

The Mineralogical Society of Korea (한국광물학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on the Muscovite-Pyrophyllite Mixed Phase in the Shale from the Manhang Formation, Taebaek Area

태백지역 만항층 셰일에서 산출되는 백운모-파이로필라이트 혼합상에 대한 연구

  • Choi, Seung-Hyun (Department of Earth and Environmental Sciences, Chonbuk National University) ;
  • Mun, Hyang-Ran (Department of Earth and Environmental Sciences, Chonbuk National University) ;
  • Lee, Young-Boo (Korea Basic Science Institute, Jeonju Center) ;
  • Lee, Jung-Hoo (Department of Earth and Environmental Sciences, Chonbuk National University)
  • 최승현 (전북대학교 지구환경과학과) ;
  • 문향란 (전북대학교 지구환경과학과) ;
  • 이영부 (한국기초과학지원연구원 전주센터) ;
  • 이정후 (전북대학교 지구환경과학과)
  • Received : 2011.12.21
  • Accepted : 2011.12.26
  • Published : 2011.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Mica-type phyllosilicate particles in the shales of the Manhang formation at the Taeback area in the Kangwon Province were studied using electron probe microanalysis (EPMA) and transmission electron microscopy (TEM). The average chemical formula of the mica-type phyllosilicate mineral analysed by EPMA is $K_{1.35}(Fe_{0.18}Mg_{0.03}Al_{3.86})(Si_{6.55}Al_{1.45})O_{20}(OH)_4$. Low K contents compared to the ideal chemistry of muscovite indicate the presence of illite in the mica-type phyllosilicate particle. X-ray diffraction study showed that pyrophyllite commonly coexists with muscovite in the shales from the Manhang Formation. TEM observations showed both the interlayer and intralayer mixing of $9.3-{\AA}$ pyrophyllite and $10-{\AA}$ muscovite layers. The low K content of the mica-type phyllosilicates apparently come from the close mixing of pyrophyllite and muscovite.

강원도 태백지역에 분포하는 만항층 셰일의 운모류 층상규산염광물입자에 대한 EPMA 및 TEM 연구를 수행하였다. EPMA 분석에 의한 만항층 셰일 내 운모류 층상규산염광물의 평균 화학식은 $K_{1.35}(Fe_{0.18}Mg_{0.03}Al_{3.86})(Si_{6.55}Al_{1.45})O_{20}(OH)_4$이며, 이는 백운모의 이상화학식과 비교하면 층간 양이온인 K의 함량이 낮아서 일라이트에 가까운 조성을 갖는다. X-선 회절 분석에 의하면 만항층 셰일에서 파이로필라이트가 흔히 백운모와 함께 산출된다. TEM 격자상 관찰에 의하여 $10{\AA}$의 백운모와 $9.3{\AA}$의 파이로필라이트 층들이 단일 층 수준에서의 층간 혼합 및 층 내 혼합 현상이 동시에 관찰되었다. EPMA 분석에서 K 함량이 백운모에 비해 낮게 분석된 원인은 이처럼 입자 내에서 백운모와 파이로필 라이트가 밀접하게 공존하기 때문으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 박수인 (1989) 사북-고한지역에 분포하는 평안누층군의 코노돈트 생층서에 관한 연구. 지질학회지, 25, 192-201.
  2. 이영부 (1993) 직운산층과 만항층의 속성 및 변성작용에 대한 광물학적 연구 : EPMA, TEM 연구. 전북대학교 지구과학과 석사 학위논문.
  3. 최승현, 문향란, 이영부, 최문철, 이정후 (2008) TEM을 이용한 일라이트-백운모 전이에 대한 연구 : 태백지역 퇴적암에 대한 예비 연구. 2008년 추계지질과학연합 학술발표회 초록집, 대전컨벤션센터, 10월 23일, 142p.
  4. 최승현 (2009) 태백지역 퇴적암에서 산출되는 Illite에 대한 광물학적 연구 : EPMA, TEM 연구. 전북대학교 지구환경과학과 석사 학위논문.
  5. 태백산지구지하자원조사단 (1962) 태백산지구 지질도. 국립지질조사소.
  6. 홍민화 (1986) 강원도 영월, 상동-태백, 소도리 간에 분포하는 조선누층군 상부(직운산층, 두위봉층)의 층서와 고생물학적 연구. 연세대학교 지질학과 석사 학위논문.
  7. Ahn, J.H. and Peacor, D.R. (1986) Transmission and analytical electron microscopy of the smectite to illite transition. Clays and Clay Minerals, 34, 165-179. https://doi.org/10.1346/CCMN.1986.0340207
  8. Brattli, B. (1997) A rectorite-pyrophyllite-chlorite-illite assemblage in pelitic rocks from Colombia. Clay Mineralogy, 32, 425-434. https://doi.org/10.1180/claymin.1997.032.3.05
  9. Evans, B.W. and Guggenheim, S. (1988) Talc, pyrophyllite and related minerals. Reviews in Mineralogy, 19, 225-294.
  10. Frey, M. (1987) Very low grade metamorphism of clastic sedimentary rocks. In: Frey, M. (ed.), Low temperature metamorphism, Blackie & Son Ltd., Glasgow, 9-58.
  11. Jiang, W.T., Essene, E.J., and Peacor, D.R. (1990) Transmission electron microscopic study of coexisting pyrophyllite and muscovite : Direct evidence for the metastability of illite. Clays and clay minerals, 38, 225-240. https://doi.org/10.1346/CCMN.1990.0380301
  12. Ko, H.K. and Lee, Y.I. (1991) The mineralogy and chemistry of clay minerals of the Middle Ordovician Jigunsan Formation : Implications for the metamorphic grade. J. Miner. Soc. Korea, 4, 32-42.
  13. Lee, J.H. and Peacor, D.R. (1983) Intralayer transitions in phyllosilicates of the Martinsburg Shale. Nature, 303, 608-609. https://doi.org/10.1038/303608a0
  14. Lee, J.H., Peacor, D.R., Lewis, D.D. and Wintsch, R.P. (1984) Chlorite-illite/muscovite interlayered and interstratified crystals: A TEM/STEM study. Contrib. Mineral. Petrol., 88, 372-385. https://doi.org/10.1007/BF00376762
  15. Lee, J.H., Ahn, J.H. and Peacor, D.R. (1985) Textures in layered silicates: progressive changes through diagenesis and low-temperature metamorphism. J. Sediment. Petrol., 55, 532-540.
  16. Montaya, J.W. and Hemley, J.J. (1975) Activity relations and stabilities in alkali feldspars and mica alteration reactions. Econ. Geol., 70, 577-583. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.70.3.577
  17. Srodon, J. and Eberl, D.D. (1984) Illite, Reviews in Mineralogy. vol. 13, Micas, ed. S.W. Bailey, 495-544.

Cited by

  1. Generation of the Staurolite Based on a Relation Between Illite-Muscovite Transition: A Study on the Shale of the Baekunsa Formation, Buyeo vol.26, pp.1, 2013, https://doi.org/10.9727/jmsk.2013.26.1.55
  2. Illite, Reviewed on the Chemical Compositions - The Mixed Phase among Muscovite, Pyrophyllite and Chlorite: EPMA Quantitative Analysis of Shale from the Jigunsan Formation at Seokgaejae in Samchuk-City, Gangwon-do vol.25, pp.3, 2012, https://doi.org/10.9727/jmsk.2012.25.3.143
  3. 문경지역 사동층, 고방산층 셰일에 대한 광물학적 연구 vol.25, pp.1, 2011, https://doi.org/10.9727/jmsk.2012.25.1.001