• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.31-38
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• 2001

방해석 결정 성장시 나타나는 미량금속 양이온의 분배현상을 표면침전 및 연속 결정 성장과정을 통하여 관찰하였다. A, B, C 유형의 순수한 방해석이 각각 3가지 다른 초기 농도 즉 0.02, 0.2, 0.4M의 $CaCl_2$.$2H_2$O로부터 형성되었으며 이들의 표면 형태는 합성용액의 조성과 성장 속도에 의해 조절됨을 알 수 있었다. B 유형이 표면형태가 좀더 복잡하지만 A, B 유형은 대체로 단순한{1014}면을 가진 방해석과 유사한 표면형태를 보여준다. 이에 반해 C 유형에서는 {0112}면이 주로관찰되었다. 순수한 방해석 위에 $(Ca, Me)CO_3$층의 대해 {1014}면 3 방향에 대한 전자현미분석 결과 금속이온의 특징적인 분배현상을 알수 있었다. $Mn^{2+}$ /과 $Co^{2+}$ 는 {0112} 에 수직으로 반면 $Sr^{2+ }$ /는 {1014}에 수직 또는 평행한 방향으로 선택적으로 분배되는 현상이 관찰되었다. 합성 방해석 표면 형태에 따른 금속 이온들의 분배 친화도를 Mn$^{2+}$ 이 C 유형>B 유형 >A 유형 그리고 $Co^{2+}$ 은 B 유형 >A 유형 >C 유형이다. 이들중 $Sr^{2+}$는 특히 {1014}면이 잘발달된 A유형에 더 많은 친화도를 갖는 것으로 나타났다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.13 no.1
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• pp.22-36
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• 2000

중원지역 지열수의 CO2 가스의 용축과 수반된 탄산염 침전물의 광물학적 특성을 밝히기 위하여 탄산염 침전물에 대해 광물학적 및 지구화학적 분석방법을 적용하여 보았다. 이들은 매년 수 mm의 두께로 저수조내에 침전되며 미세한 층상으로 결정화되어 있고, 검은 갈색의 얇은 층들이 반복적으로 존재하고 있다. 침전물은 비교적 순수한 방해석으로 되어 있으며 1M HCl로 처리하여 잔류물을 XRD 분석한 결과는 카올린 광물 및 일라이트질 광물이 확인되었다. 전자현미분석에 의하면 검은 갈색층은 주로 방해석과 Fe나 Mn 산화광물의 집합체이며 소량의 점토광물도 함께 섞여 있는 것으로 추정된다. Fe의 경우에는 주로 방해석내 Ca자리를 치환하여 존재하며 일부 산화광물로 함께 침전된 것으로 보인다. 반면에 Mn의 경우는 일부는 Fe처럼 방해석결정구조 내에서 Ca를 치환하면서 존재하기도 하지만 주로 산화물의 형태로 존재하는 것으로 보인다. 후방산란전자상(BSEI) 관찰에 의하면 Fe와 Mn 모두 매우 미세한 입자의 산화광물들로 밀집해 있는 부분이 관찰되기도 한다. 중원지역 탄산수로부터 방해석이 침전되는 과정은 CO2 가스가 방출되면서 pH가 증가하면서 방해석 및 Fe, Mn 산화물이 과포화상태가 되어 침전되는 것으로서 해석할 수 있다. 또한 지하 심부를 순환하면서 활발한 물-암석반응의 결과로 Si나 Al 및 기타 이온들의 함량이 상대적으로 높았던 탄산수가 pH가 높아지면서 카올린 광물이나 일라이트질 광물, 석영등의 규산염 광물들이 함께 침전하였을 것이다. 그러나 방해석의 침전과정이 이루어지는 과정 동안에, 온천공으로부터 채수되는 탄산수의 양이 수요에 따라 매우 불규칙해서 탄산수의 수요가 많은 경우 탄산수가 지속적으로 과잉 채수되면 주변 천층지하수가 탄산수에 혼합되어 Fe, Mn 등의 농도를 상대적으로 낮추게 되어 산화물형태로 침전되기가 어려워져서 거의 순수한 방해석만이 침전하게 된다. 결과적으로 거의 순수한 방해석 층에 검붉은 층이 불규칙하게 반복되고 있는 중원지역 탄산염침전물은 침전작용이 일어나는 대부분의 기간 동안 지속적으로 주변 전층지하수의 유입이 일어났음을 지시하고 있다. 또한 Fe, Mn 등의 함량이 높은 탄산수로부터의 침전은 매우 짧은 기간동안 단속적으로 일어났음을 지시한다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.19 no.4 s.50
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• pp.239-246
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• 2006

KAERI Underground Research Tunnel (KURT) was recently constructed through the site investigation from the yea. of 2003 at KAERI site, Dukjin-dong, Yuseong-gu, Daejeon city. The geo-logic setting of the site has been slightly metamorphosed. There are small fractures developed in the rock and several kinds of secondary filling minerals exist in the fractures. We examined mineralogical characteristics of fracture-filling calcite, which is not only largely distributed, but also can significantly affect the radionuclides migration. The calcite is found along fractures like other secondary minerals, forming thick veins in part. Most calcite-filled fractures contain quartz, iron oxides, and dolomite as minor minerals. The calcite crystals show an characteristic appearance with an uniformly oriented growth, coated with goethite on the edge and the etch-pit sites of their surface. Some calcite crystals have been newly formed by the precipitation of elements dissolved from the tunnel shotcrete wall, and their morphology changed according to the chemistry and flow of groundwater. The calcite can modify the groundwater chemistry and significantly affect the sorption behavior of radionuclides. The characteristic crystal structure and surface morphology of the calcite examined in the KURT site will be used as important basic data for the radionuclide migration experiment in the future.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.23 no.2
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• pp.151-159
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• 2010

The effect of calcite and gypsum on the hydration of Portland cement was investigated using GEM-PSI, a geochemical model. Addition of calcite and gypsum up to 5 wt% of total cement clinker into Portland cement was found to influence the hydrate assemblage of the hydrated cement in different ways. The results of geochemical modelling showed that the fraction of calcium monocarbonate increased by the hydration of cement with the increase of calcite addition. The results of modelling also indicated that gypsum increased the fraction of ettringite in the assemblage of hydrated cement as the amount of gypsum added increases. This study showed that porosity generated by the hydration of cement had a significant relation with the amount of calcite and gypsum added. The porosity of hydrated cement was lower when calcite added up to 3 wt% of cement clinker compared to the hydrated cement with the same amount of gypsum addition. However, when calcite added more than 3% of cement clinker, the porosity of hydrated cement were higher than that of hydrated cement with the same amount of gypsum addition.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.22 no.4
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• pp.547-557
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• 2010

This paper presents a study on the development of next generation smart concrete in an eco-friendly manner using micro-biologically induced calcite precipitation (MICP) via microbial biomineralization. It seems that currently, the reformation and functional improvement of concrete using MICP can be achieved using Sporosarcina pasteurii, which is a representative microorganism that produces calcite precipitation. Based on previous studies on MICP the biochemical tests and crystallinity evaluation of cement using sporoasrcina pasteurii and four additional micro-organisms from the concrete structures as identified by 16S rDNA sequence analysis were conducted. Also by applying the Sporosarcina pasteurii and separated four effective micro-organisms from the concrete structures to mortar, the compressive strength improvement by varying curing conditions, repair of crack were examined, and plans for future study were suggested. The effect of the application of effective micro-organisms can lead to the development of a new material that will contribute to resolution of environmental problems and facilitate repair work, and this can also serve as a new research theme in the future. In addition, the importance of this study is to use micro-organism, which is found common in concrete structures, this new microbial is not only environmentally safe but also persists in the natural environment for an extended period of time. Therefore, it seems to have a great potential to became a new environmentally low-burdened functional material.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 1999.04a
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• pp.273-275
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• 1999

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.2 no.2
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• pp.95-103
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• 1993

The geology of the talc ore deposits in the Chungju area consists of the Kyemyeongsan Formation, the Munjuri Formation, the Daehyangsan Quartzite, the Hyangsanni Dolomite, and the basic rocks of the Ogcheon belt. The talc ore occurs in the Hyangsanni Dolomite near the Daehyangsan Quartzite The mineral assemblages in the Hyangsanni Dolomite are \circled1calcite-tremolite-talc-quartz, \circled2calcite-talc-quartz, \circled3tremolite-calcite-dolomite, and \circled4calcite-dolomite-phlogopite-chlorite. Talc has almost the ideal composition($X_{Mg}$=Mg/(Fe+Mg)=0.98). Talc was formed in siliceous dolomite by the medium-pressure type regional metamorphism. The evidences for contact metamorphism and/or hydrothermal reaction are not clear. The metamorphic grade of the Hyangsanni Dolomite and its adjacent pelitic or basic rocks near the deposits corresponds to epidote-amphibolite facies or greenschist facies based on the, mineral assemblages of \circled1hornblendebiotite-muscovite-epidote-quartz \circled2biotite-chlorite-quartz, and \circled3hornblende-actinolite-plagioclasequartz. The formation of the talc deposits were caused by the following reactions due to greenschist facies metamorphism of siliceous-dolomitic rocks in the Hyansanni Dolomite. (I) 3 dolomite+4 quartz+$H_2O$= talc+ 3 calcite +3 $CO_2$; (11) 3 tremolite+ 2 $H_2O$+ 6 $CO_2$= 5 talc+ 6 calcite + 4 quartz. The minimum temperature of the talc-tremolite-quartz assemblage is about $434^{\circ}C$ from calcite thermometry and the carbon dioxide mole fraction in metamorphic fulid($X_{$CO_2$}$) is about 0.1 at assumed pressure, 3 kbar.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.27 no.3
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• pp.135-147
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• 2014

This study analyzed spectroscopic methods for characterization of skarn minerals and sphalerite occurring in Dangdu ore deposit, and effectiveness of portable spectrometer in skarn mineral resources exploration is discussed. The spectroscopic analyses identified clinopyroxene, garnet, epidote, calcite, chlorite and sphalerite where spectral curves of clinopyroxene, garnet, epidote, and sphalerite show single mineral spectral characteristics and those of chlorite are in a mixed form with calcite and clinopyroxene. The assessment of spectroscopic analyses based on XRD analysis and microscopic observation reveals that clinopyroxene, garnet, epidote correspond well with more than 80% of detection, but sphalerite, chlorite, and calcite showed below 50% of detection rate. It is expected that skarn deposit exploration using a portable spectrometer is more effective in detection of clinopyroxene, garnet, and epidote whereas spectroscopic data of sphalerite, chlorite, and calcite needs to be utilized as a supplementary data. For the effective detection of chlorite and calcite, their content in the samples needs to be sufficient.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.13 no.2
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• pp.73-83
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• 2000

다덕 광산 폐석내 섬아연석과 함망간탄산염 광물의 풍화현상과 그에 따른 중금속의 거동을 조사 하였다. 섬아연석은 풍화초기에 극미립 산화철의 망상구조 집합체로 교대되었으며, 후기에는 자연황이 용해중인 섬아연석과 산화철 집합체 사이에 침전되었다. 산화철 집합체에는 As가 다량 함유되어 있다. 능망간석와 함망간 방해석은 함아연산화망간의 망상구조 집합체로 교대되었으며, 함망간방해서과 함아연산화망간 사이에는 스미소나이트가 침전되었다. 선택적 용해외 X선회절분석을 이용하여 감정한 결과, 함아연산화망간은 헤테롤라이트/하이드로헤테롤라이트인 것으로 판명되었다. Zn의 일부는 규산과 결합하여 입간 공극에 월레마이트로 침전되었다. 풍화 초기에 형성되는 극미립 산화철 및 함아연산화망간의 치밀한 망상 집합체는 풍화용액의 순환을 차단하여, 모광물의 풍화 반응을 지체시키는 지화학적 장벽 역할을 하였다. 이에 따라 망상구조 내에 조성된 국지적 미환경하에서 풍화중간산물들이 침전되었다. 이상의 연구 결과로 다음과 같은 사항을 추론할 수 있다. 섬아연석의 Fe와 함망간탄산염의 Mn은 각각 산화철과 산화망간으로 침전되어 산성화에 기여하였다. 폐광석 더미내 As의 활동도는 저결정질 산화철에의 흡착에 의해 조절되며, Zn의 활동도는 미소환경조건에 따라 하이드로헤테롤라이트/헤테롤라이트, 스미소나이트, 월레마이트 등의 다양한 이차광물의 용해도에 의하여 조절된다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.47 no.4
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• pp.363-379
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• 2014

The Haenam Pb-Zn skarn deposit is located at the Hwawon peninsula in the southwestern part of the Ogcheon Metamorphic Belt. The deposit is developed along the contact between limestone of the Ogcheon group and Cretaceous quartz porphyry. Petrography of ore samples, chemical composition of skarn and ore minerals, and geochemistry of the related igneous rocks were investigated to understand the characteristics of the skarn mineralization. Skarn zonation consists of garnet${\pm}$pyroxene${\pm}$calcite${\pm}$quartz zone, pyroxene+garnet+quartz${\pm}$calcite zone, calcite+pyroxene${\pm}$garnet zone, quartz+calcite${\pm}$pyroxene zone, and calcite${\pm}$chlorite zone in succession toward carbonate rock. Garnet commonly shows zonal texture comprised of andradite and grossular. Pyroxene varies from Mn-hedenbergite to diopside as away from the intrusive rock. Chalcopyrite occurs as major ore mineral near the intrusive rock, and sphalerite and galena tend to increase as going away. Electron probe microanalyses revealed that FeS contents of sphalerite become decreased from 5.17 mole % for garnet${\pm}$pyroxene${\pm}$calcite${\pm}$quartz zone to 2.93 mole %, and to 0.40 mole % for calcite+pyroxene${\pm}$garnet zone, gradually. Ag and Bi contents also decreased from 0.72 wt.% and 1.62 wt.% to <0.01 wt.% and 0.11 wt.%, respectively. Thus, the Haenam deposit shows systematic variation of species and chemical compositions of ore minerals with skarn zoned texture. The related intrusive rock, quartz porphyry, expresses more differentiated characteristics than Zn-skarn deposit of Meinert(1995), and has relatively high$SiO_2$ concentration of 72.76~75.38 wt.% and shows geochemical features classified as calc-alkaline, peraluminous igneous rock and volcanic arc tectonic setting.