• Title/Summary/Keyword: 탄산염 광물

Search Result 187, Processing Time 0.026 seconds

Mineralogy and Geochemistry of Carbonate Precipitaties from CO2-rich Water in the Jungwon Area (중원지역 탄산온천수의 탄산염 침전물에 관한 광물학적 및 지구화학적 연구)

  • 김건영;고용권;최현수;김천수;배대석
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
    • /
    • v.13 no.1
    • /
    • pp.22-36
    • /
    • 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.

  • PDF

Nanosized Calcite in the Chinese Loess (중국 뢰스의 나노 방해석)

  • Jeong, Gi-Young
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
    • /
    • v.20 no.4
    • /
    • pp.255-260
    • /
    • 2007
  • The loess on the Chinese loess plateau is not only the accumulation of Asian dust but also the source materials of Hwangsa. The eolian carbonates of the loess were dissolved and reprecipitated to form secondary pedogenic carbonates by the post-depositional weathering during the interglacial time. Mineralogical analysis shows that the secondary calcites are composed mostly of a nanosized fibrous calcite with rather constant width ($30{\sim}50nm$) and highly variable length. The nano calcite is the major authigenic mineral, which occurs as the fine-grained matrix of the loess and paleosol. The nano calcite was recently reported in the Hwangsa, where it was originated from the source regions of Chinese loess plateau.

Different $CaCO_3$ profiles in cores PC1 and PC2 from the Ulleung Basin in the East Sea (동해 울릉분지에서 채취한 코아 PC1과 PC2의 탄산염 함량 변화 차이와 그 원인)

  • Lee, Jong-Min;Heo, Jin-Bee;Kim, Hyung-Jeek;Khim, Boo-Keun
    • The Korean Journal of Quaternary Research
    • /
    • v.25 no.2
    • /
    • pp.17-24
    • /
    • 2011
  • We investigated the variation of $CaCO_3$ contents in cores PC1 and PC2 recovered from the continental slope area of the Ulleung Basin in the East Sea. $CaCO_3$ contents of cores PC1 and PC2 varied between 0.6 and 17.2% and between 0.3 and 43.0%, respectively. $CaCO_3$ contents in the upper part of core PC1 corresponding to MIS 1 are less than 5%, whereas those in the lower part of MIS 2 are more than 10%. Such variation of $CaCO_3$ contents in core PC1 confirms the previous results of $CaCO_3$ studies in the East Sea. In core PC2, $CaCO_3$ contents of the upper part are similar to those of core PC1. However, $CaCO_3$ contents in the lower part of core PC2 are more than 40%. According to XRD operation and SEM examination, the high $CaCO_3$ contents in the lower part of core PC2 are more attributable to the authigenic carbonate minerals rather than the biogenic carbonate composition. Such abundant authigenic carbonate minerals are closely related to the dissociation of methan hydrates which were observed in the Ulleung Basin.

  • PDF

Chemistry and Cathodoluminescence Properties of the Carbonate Minerals From the Tertiary Marine Sediments, SE Korea (제3기 해성퇴적층에서 산출되는 탄산염광물의 화학적 및 음극선 발광 특성)

  • Son, Byeong-Kook;Kim, Hyun-Tae
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
    • /
    • v.17 no.2
    • /
    • pp.123-133
    • /
    • 2004
  • Carbonate minerals are examined by cathodoluminescence microscopy and chemical analysis to characterize the carbonate materials occurring in the Tertiary marine basin. The microscopic technique with cathodoluminescence gives new informations that are not obtainable by conventional microscopic techniques. The carbonate cements in sandstones appear to be uniform with transmitted light or with crossed prisms. but the inspection with cathololuminescence reveals foraminiferal tests and rhomb crystals in the carbonate cements. The chemical analysis indicates that the intense luminescence depends mainly on the presence of$ Mn^{ 2+}$ and $Fe^{2+}$ as activator ions, but the $Fe^{2+}$ also acts as an important quencher ion when Fe concentration in dolomite is over 10,000 ppm. The dolomites, which are rich in calcium, are formed at the early stage of diagenesis at a temperature of about 60 ~ $70^{\circ}C$.

Crystal Chemistry and Paragenesis of Aluminum Sulfphates from Mudstones of the Yeonil Group (II): Alunite-halloysite (연일층군 이암에서 산출되는 알루미늄 황산염 광물의 결정화학 및 생성 (II): 알루나이트-할로이사이트)

  • 노진환;최진범
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
    • /
    • v.13 no.1
    • /
    • pp.1-14
    • /
    • 2000
  • 알루나이트는 포항지역의 제3기 연일층군의 이암 층내의 탄산염 결핵체 주변에서 할로이사이트와 함께 극미립 변질물 (1-2 $\mu\textrm{m}$)로서 산출된다. 알루나이트는 정육면체와 유사한 능면체 결정형을 이루고 침상 내지 단주상의 할로이사이트와 밀접한 공생관계를 이룬다. X-선회절 분석에 의해서 이 알루나이트는 a=6.9897(1) $\AA$, c=17.2327(4)$\AA$, V=728.75(3) $\AA$3의 격자상수값을 갖는 것으로 밝혀졌다. X-선형광된 이 알루나이트의 화학식은 (K0.94N0.06)(Al2.55Fe3+0.45)(SO4)2(OH)6 으로서, 나트로알루나이트 단성분을 6-7 mole%정도 함유하는 것으로 분석되었다. 또한 시차열분석 (TG-DTG-DTA)을 통해서 알루나이트의 승화성 성분들 (H2O와 SO3)의 존재와 함유 정도를 조사하였고, 고온X-선회절분석을 병행하여 이 광물의 OH기의 이탈 반응 (52$0^{\circ}C$)과 고온상으로의 전이 반응 ($600^{\circ}C$$700^{\circ}C$)을 감정 하였다. K/Ar 법으로 측정된 알루나이트의 생성 연대 ($0.342\pm$0.008 Ma)와 안정동위원소들의 분석 결과 ($\delta$18Oso4=-1.7, $\delta$DSMOW=-31, $\delta$34S=-10.8)는 이 알루미늄 황산염 광물이 연일충군의 융기 이후에 야기된 민물의 유입에 의한 표성기원의 변질작용의 결과로 생성되었음을 지시한다. 알루나이트+할로이사이트 공생군의 침전은 이암 내에서 조성된 강산성 (pH=2-3)의 알루미늄 황산염 용액이 탄산염 결핵체를 만나 반응하여 pH가 국지적으로 증가되어 (pH=4) 과포화되는 과정에 의해서 야기되었다. 컴퓨터를 이용한 Al3+의 포화지수에 관한 화학적 평형 모델링 실험 결과, 알루미늄 황산염 용액으로부터의 알루나이트와 할로이사이트의 침전은 pH=4 및 \ulcornerSO42-=10-4M 조건에서 K+과 Si(OH)4의 농도가 10-4M 이상 유지되어야 가능한 것으로 밝혀졌다.

  • PDF

Serpentine Pretreatment Using Electrolyzed Reduced Water for Mineral Carbonation Materials (전해환원수를 이용한 탄산염 광물화 원료용 사문석의 전처리)

  • Choi, Weon-Kyung
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
    • /
    • v.20 no.5
    • /
    • pp.447-454
    • /
    • 2009
  • Electrolyzed reduced water was known as an alkaline solvent than piped water, natural water and mineral water etc. By means of reduction property, electrolyzed reduced water could dissolve a solute than other kinds of water without chemicals. In this study, serpentine dissolution in electrolyzed reduced water was investigated as a novel pre-treatment of serpentine which was a minerals for carbon dioxide sequestration. The elements (Ca, Si, Mg etc.) of serpentine were dissolved rapidly at early in the dissolvation then after some minutes the solubilities of serpentine elements showed stable state without abrupt changes. In spite of serpentine elements dissolution, chemical bondings and crystallographic structure of serpentine were not changed. It was explained that the dissolution mechanism of serpentine occurred from surface in electrolyzed reduced water and bulk structure sustained without collapse.

Ab-initio Calculations of Mg Silicate and (hydr)oxide Core-level Absorption Spectra (Mg 규산염 및 (수)산화물에 대한 제일원리 내각준위 흡수 스펙트럼 계산 연구)

  • Son, Sangbo;Kwon, Kideok D.
    • Korean Journal of Mineralogy and Petrology
    • /
    • v.34 no.2
    • /
    • pp.121-131
    • /
    • 2021
  • Magnesium (Mg) present in carbonate minerals as impurities has been used as a geochemical proxy to infer the environmental conditions where the minerals precipitated. The reliability of Mg geochemical proxies requires fundamental understanding of Mg incorporation into minerals based on accurate speciation of Mg 2+ in the crystal structure, which is determined mainly by application of X-ray absorption spectroscopy (XAS). However, high uncertainties are involved in interpreting the XAS spectra of minerals containing trace amount of Mg 2+. Because density function theory (DFT) can predict an XAS spectrum for a crystal structure, DFT calculations can reduce the uncertainties in the interpretation of the XAS spectrum. In this study, we calculated ab initio Mg K-edge absorption spectra of Mg silicates and (hydr)oxides based on DFT and analyzed the correlation between the calculated spectra and Mg structural parameters. Our ab initio Mg K-edge absorption spectra well reproduced the key features of the experimental spectra. The absorption-edge positions of the calculated spectra showed the weak positive correlation with the average Mg-O bond distance or Mg effective coordination number. The current study shows that DFT-based core-level spectroscopy method is a powerful tool in providing standard Mg K-edge spectra of diverse Mg minerals and determining the Mg chemical species within carbonate minerals.

Weathering Characteristics of Sedimentary Rocks Affected by Periodical Submerging (주기적으로 침수되는 퇴적암의 풍화특성)

  • 이석훈;김수진
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
    • /
    • v.17 no.1
    • /
    • pp.23-35
    • /
    • 2004
  • The weathering characteristics of periodically submerged sedimentary rocks in the Sayeon dam, Ulsan was examined by field work, electron probe micro-analysis, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence spectrometry. Analysis of fracture zone and exfoliation showed the submerged sedimentary rocks have undergone severe mechanical weathering. Mechanical weathering in the water-rock interface accelerated chemical weathering, such as dissolution and alteration of the most of minerals except for quartz in the weathering zone. The dissolution of carbonates specially calcite, is remarkable creating the cavities, whereas formation of minerals including clay minerals is not active. The sedimentary rocks have been periodically submerged for a certain period of time, and have repeated freezing and thawing. This mechanical weathering favored infiltration, which accelerated mineral dissolution. The high content of easily soluble carbonate of the sedimentary rocks is likely the major cause of intense chemical weathering. The dissolved elements within the infiltrated water interrupted the occurrence of clay and weathering minerals, and expend fractures by infiltrated water accelerated weathering process.