• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.58-59
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• 2001

부산에서 북동쪽으로 대략 25km 떨어진 지점에 위치하고 있는 일광광산 부근의 지질은 백악기 화산암ㆍ퇴적암 그리고 이를 관입한 화강암류와 이 암주 내에 발달하는 구리-중석을 함유하고 있는 각력파이프광상으로 이루어져 있다. 일광광산의 화강암류는 거의 타원형으로 felsic한 중앙부와 mafic한 양상의 주변부로 나뉘어지며, 암주 내에 수직적인 원통형의 각력파이프가 광화대를 이루고 있고, 그 주변에는 모암변질대가 발달되어 있다. 각력파이프를 충진하고 있는 vein과 화강암의 중앙부에는 전기석이 풍부하게 산출되고 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석은 야외 관찰시 각력파이프 중심에서부터 외곽부쪽으로 전기석의 풍부함이 감소하며 산출형태도 달라진다. 파이프에서 대략반경 150m내에서 전기석은 침상형 의 방사상 모양 내지 rosettes형으로 풍부하게 산출되며, 화강암내의 mafic한 암편을 치환한 형태로 산출되기도 한다. 암주의 중앙부 주변부에서는 거의 미세한 구상형으로 산재되어 나타나고 있다. 전기석은 복잡한 화학식 {(Na, Ca)(Fe, Mg)$_3$(Al, Li)$_{6}$(BO$_3$)$_3$Si$_{6}$O$_{18}$ (OH, F)$_4$}을 갖는 붕산 규산염광물이다. 이러 한 다양한 성분은 마그마의 진화과정, 모암의 특성, 온도, 압력, 성분과 같은 물리ㆍ화학적 성질에 따라 전기석의 성분이 체계적으로 변하기 때문에 모암과 전기석 기원과의 상관관계를 파악할 수 있다. 파이프 부근의 화강암류는 현미 경상에서 전기석이 석류석과 같이 풍부하게 나타나며 장석들은 변질받은 상태로 세리사이트, 녹렴석으로 나타나고, 흑운모와 각섬석은 녹니석화되어 변질된 상태를 보이고 있다. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서 어떠한 중요성을 갖는지 논의되어질 수 있다.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.115-115
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• 2001

경주시 양남면의 4기 단층으로 추정되는 수렴단층에 의해 절단되는 해안단구 퇴적층 풍화단면에서 저결정질 광물인 앨로패인 교결층을 기재하였다. 이들은 자갈퇴적층 내에 협재하는 수조의 모래층에 한정되어 형성되어 있으며, 3-17 cm 두께로 연장성이 매우 좋다. 편광현미경 관찰에 의하면 모래층에는 사장석편들이 다량 함유되어 있으며 앨로패인은 광학적 등방성의 치밀한 점토집합체들로서 사장석 입자를 선택적으로 교대하거나 자갈과 모래입자들을 피복하고 있다. 앨로패인은 광학적 이방성인 상하위층의 고령토질 점토피복물과 명확히 구분된다. 앨로패인의 전자현미분석에 의하면, Al/Si 원자비가 1.3-1.7 범위이고 평균값은 1.5이다. X선회절분석 결과 3.49$\AA$과 2.26$\AA$에서 두 개의 넓은 회절대가 관찰된다. 주사 및 투과전자현미경관찰에 의하면 앨로패인을 특정한 입자형태 없이 치밀한 겔상태를 이루고 있다. 열분석에 의하면 96$^{\circ}C$에서 큰 흡열피크와 992$^{\circ}C$에서 발열피크가 관찰되며, 총 45% 정도의 중량감소를 보인다. 사장석의 평균조성은 An$_{87}$이며, 사장석내 유리포유물의 전자현미분석결과는 화산암 화학분류도에서 현무암 영역에 도시된다. 이 지역의 기반암은 현무암질 라필리응회암이나 사장석편을 제외하고 벤토나이트화되어 있다. 따라서 해빈환경에서 사장석이 벤토나이트에서 분리되어 퇴적한 것으로 보인다. 앨로패인 교결층은 해수면 강하로 단구퇴적층이 지표로 노출된 후, Al의 함량이 높고 비교적 풍화에 약한 사장석이 선택적으로 풍화되어 생성되었다. 앨로패인으로 피복된 모래층 내의 자갈은 풍화반응이 지체되어 상하위층의 자갈과 비교하여 풍화도에 있어서 현저한 차이를 보인다.. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서

• Economic and Environmental Geology
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• v.51 no.4
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• pp.345-358
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• 2018

In this study, we have performed electron probe micro analyzer (EPMA), X-ray differaction (XRD), inductively coupled plasma spectroscopy (ICP), Fourier transform Raman spectroscopy (FT-Raman), far-infrared (FIR), nuclear magnetic resonance (NMR), and pH-DO Analyses for characterizing medicinal mineralogy aspect of the black tourmaline (Shantung, china), black and pink tourmaline (Minas Geraris, Brazil), black touemaline (Daeyu mine, Korea). In addition, heating effects of the tourmaline sauna as well as the effects of tourmaline powder-added soap on skin troubles have been investigated. It has been revealed that chemical composition of the tourmaline is either high in Fe-, Al-, B-rich types. Ratio of the K-Ca, Na-K, and Fe-B reflects the component change property of solid solution. $CaO/CaO+Na_2O$ and MgO/FeO+MgO ratio show high positive correlation. When tourmaline reacts with distilled water, extended reaction time DO values approximately decrease and it stabilizes at DO = 10. Otherwise, pH values increase until 6 hours and it stabilizes at pH = 8 after 24 hours. Distilled water changes to alkaline when it reacts with tourmaline powder and particles. Tourmaline showed lower absorption spectrum strength and transmittance at short wave, where absorption spectrum wavelength and strength were determined by the content of the composition elements and characteristics of crystallography. Increase of the Fe content has been confirmed to be the cause for the reduction of irradiation. For the chemical composition and spectral property of the tourmaline particle samples, it has been found that Si and Fe contents show positive correlation with Far-Infrared irradiation, while Al and Mg contents show negative correlation. For tourmaline powder, it has been confirmed that $^{17}O-NMR$ FWHM (full width at half maximum) decreases when reacts with distilled water. Tourmaline sauna (approximately $100^{\circ}C$) was found to increase $0.5-1.5^{\circ}C$ of body temperature, average of 12 heartbeat, and 10mg Hg of blood pressure. Tourmaline soap had very good aesthetic effect to skin and was confirmed to have above the average improvements to skin troubles (e.g., allergy or atopy).

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.27 no.2
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• pp.85-95
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• 2014

The felsitic intrusives of Bulguksa granitic rocks of late Cretaceous in age are located at Mt. Daeduk, Daegu, where two different types of tourmalines are found. Two tourmalines show rounded and radiating in morphology and are found in separated region, but in same felsitic rocks. In this study, we investigate the chemical differences between two types of tourmaline and the effect of growing condition of the crystal on the its morphology. The rounded tourmaline has more amounts of Al and vacancy and less amounts of Ca, Na, K, Fe, Mn, Mg, which commonly occupy X and Y-site of the tourmaline. On the basis of the Diffusion-limited aggregation model, morphological irregularity indicates the active mobility of the magma. The radiating tourmaline, therefore, crystallized with active magma condition relatively, and the rounded tourmaline crystallized with stable magma condition created by decreasing temperature and the concentration of felsic components as the magma differentiate continually.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.18 no.3 s.45
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• pp.227-236
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• 2005

Hydrothermal tourmaline occurs as aggregates or dissemination in the diaspore nodule from an aluminum-rich clay deposit, Milyang, southeastern Korea. Most crystals of tourmaline show complex textures that are finely zoned. The fine-scale chemical zonation of hydrothermal tourmaline reflects the fluctuation conditions that would be expected from fluid mixing in open systems. Oscillatory chemical zoning in tourmaline formed and showed similar patterns, regardless of its crystallographic directions. Mg was enriched in the early stage of crystal growth while Fe was enriched in the later stage, with fluctuations of the ratio of Fe to Mg. Chemical analysis, BSE images, and X-ray compositional maps confirm that the oscillatory Boning in tourmaline is exclusively controlled by the variations of Fe and Mg contents, but the contribution of boron to the zonation is insignificant. The fact that tourmaline altered to diaspore and dickite indicates that tourmaline was unstable with respect to these aluminous minerals as the B, Fe, and Mg activities decreased. Therefore, the aluminum activity may control the stability of tourmaline in the hydrothermal system.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.6 no.2
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• pp.105-115
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• 1993

$M{\ddot{o}}ssbauer$ and Infrared absorption spectra of the iron-bearing tourmaline minerals show that the ferrous and ferric ions occupy the Y and Z octahedral sites. The Fe ions are almost ferrous, predominantly partitioning into Y site and partly take in Z site. The $Fe^{2+}$ content of the Z sites in brownish black tourmaline minerals are higher than that in blue/green tourmaline minerals. Therefore, 720 nm peak of brownish black samples is broader than that of blue/green samples in optical spectra. All of the blue/green tourmaline minerals used in experiment have only $Fe^{2+}$ ion. The IR spectra of tourmaline depend on the cation environments around OH groups, as also evidenced by their chemical analyses. There appear no difference in IR spectrum between O(1)H and O(3)H binding characters in the heat-treated samples. But the characteristic $3565cm^{-1}$ peak appears in the ferrous hydroxyl bearing silicates, where dehydroxylation temperature for OH coordinated to $Fe^{2+}$ is $700{\sim}800^{\circ}C$.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.11 no.3_4
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• pp.259-270
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• 2002

A small granodiorite-quartz monzonitic stock containing sericitic and propylitic alteration assemblages hosts a Cu-W breccia-pipe deposit in the southeastern Cyeongsang basin. The mineralized breccia-pipe contains angular to subangular brecciated fragments of granitic rocks showing clast-supported textures. An assemblage of quartz, tourmalines, sulfide minerals (mainly chalcopyrite, arsenopyrite and pyrrhotite) and calcite was precipitated as a hydrothermal cement between the brecciated fragments. A tourmaline aureole surrounds the breccia pipe. Extensive tourmalinization of the granitic rocks near and within the pipe and no tourmalinization in the sedimentary and volcanic rocks. The tourmalines are marked by Fe-rich, black charcoal-like schorl (80 mol% schorl relative) nearer the schorl-dravite solid solution. The chemical changes in the hydrothermal fluid are reflected by variations in compositional Boning from cores to rims. They generally contain cores with low values of Fe/(Fe+Mg) and high values of Na/(Na+ca) relative to rims. This is because of an increase Fe and Ca contents toward rims. The main trend of these variations is a combination of the exchange vectors Ca(Fe, Mg) $(NaAl)_{- }$ $_1$ and $Fe^{3}^{+}$ $Al_{[-10]}$ $_1$ It is thought that boiling causes the loss of $H_2$ into the vapor phase resulting in the oxidation of Fe in the aqueous phase. pH of the melt would be one of important controlling factors for the tourmaline stability. The tourmalines could be precipitated when the system evolved to the acidic hydrothermal regime as most hydrothermal brines and acidic gases exsolved from the magma. The Ilgwang tourmaline crystallization is products of hypogene orthomagmatic hydrothermal processes that were strongly pipe-controlled.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.6 no.1
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• pp.1-16
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• 1993

The chemical and optical absorption spectroscopic characters of pink and colorless tourmalines from San Diego mine in California, U.S.A., blue/green tourmalines from anonymous mine, Brazil, and brownis black tourmalines from Uncheon and Haksan mines in Korea have been studied using X-ray diffractometer, electron microprobe, optical absorption spectroscopy, and heat treatment. Least-squares refinements give unit cell diminsions : a = 15.96-16.01 ${\AA}$, c = 7.15-7.16 ${\AA}$ for the brownish black tourmalines, a = 15.82 - 15.87 ${\AA}$, c = 7.09 - 7.10 ${\AA}$ for pink tourmalines, and a = 15.88 - 15.94 ${\AA}$, c = 7.12 - 7.15 ${\AA}$ for blue green tourmalines. The colors of tourmalines are responsible for the transition elements. The pink color is attributed to the $Mn^{3+}$ ions, the blue-green to $Fe^{2+}$ and $Mn^{2+}$, bluish green to $Cu^{2+}$, and the brownish black to $Fe^{2+}$, $Fe^{2+}$ - $Fe^{3+}$, and $Fe^{2+}$ - $Ti^{4+}$. The $Mn^{3+}$ ions of pink color tourmalines are stabilized in the Y sites compressed along the O(1)H-O(3)H axis by Jahn-Teller distortion. Heating removes the pink or red component from tourmalines, producing the colorless stones from the pink and red ones. The bluish green samples change into the greenish blue ones and a certain yellowish green samples change into the light green ones by heat treatment. In the elbaite-schorl series, the concentration of Fe and Mn are variable depending on the color zones. The green zone is characterrized by the high content of Fe and Mn are variable depending on the color zones. The green zone is characterized by the high content of Fe, whereas the pink zone by the high content of Mn. Mn increases in deep yellow zone compared with yellow or colorless zones.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.15 no.10
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• pp.17-22
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• 2002

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2003.07a
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• pp.39-46
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• 2003