• Title/Summary/Keyword: 환경지구화학

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담자균류 ${\beta}$ -글루칸의 특성 및 생산

  • Hong, Eok-Gi
    • Proceedings of the Korean Society of Life Science Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.17-22
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    • 2002
  • 지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 유전자원으로서의 중요성이 지대할 뿐만 아니라 기능성 식품소재 및 각종 약리 활성을 나타내는 신약개발 소재로도 크게 주목을 받고 있다. 이들 버섯은 균사체의 영양대사로 얻어지는 대사산물이 축적된 자실체의 형태로 나타나는데, 최근에 와서 자실체 및 균사체의 추출물이나 균사체 배양물이 체질개선이나 각종 병의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀져 건강식품이나 의약품으로서의 용도가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 담자균이 생산하는 특정 구조를 갖는 다당류는 오래전부터 종래의 화학요법제와는 달리 숙주내의 면역 기능을 부활하여 소위 면역요법제로서의 항암효과를 나타냄이 알려져왔었다. 현재까지 제약 및 의학적인 방법이 질병의 주된 치료방법으로 이용되어 왔지만 최근에 특정식품의 섭취가 만성질환의 발생을 억제 또는 지연시킨다는 연구 보고가 나오면서부터 만성질환의 치료방법으로서 식이요법을 중요하게 생각하게 되었다. 따라서 새로운 식품소재 및 가공식품의 개발을 통한 성인병 등의 각종 질병예방이 국민보건문제 해결에 필수적이다. 현재 일본 등에서는 표고버섯, 구름버섯 및 치마버섯 유래의 다당체 또는 단백다당체인 lentinan, krestin 또는 PS-K, schizophyllan 및 PSP 등이 실용화되어 높은 가격에 판매되고 있다. 국내에서도 야생 구름버섯 자실체로부터 추출한 단백 다당체인 Copolang(광동제약)이 개발되어 PS-K와 유사하게 암의 치료에 병행 사용되고 있고, 또 강력한 항암활성이 보고된 상황버섯의 균사체 추출물인 단백 다당체가 Mesima-Ex FK(한국신약)라는 상품명으로 암의 치료에 병행 사용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 담자균류와 아울러 미생물 유래 다당체는 그 구조와 특성에 있어서 매우 다양함을 지니고 있다. 이러한 미생물 유래 다당류의 공업적 생산과 이용에 대한 연구로서는 Leuconostoc mesenteroides가 생산하는 dextran이 혈장증량제로 개발된 이래 Xanthomonas campestris가 생산하는 pullulan, Zoogloea rgmigera가 생산하는zooglan둥이 대표적인 예로 보고되고 있다. 한편, 미생물 유래 다당류는 구성당, 분자량, 화학적 구조 등과 같은 특성의 차이에 의해 많은 종류가 존재하고 있으며, 다양한 물성 및 유화제, 응고제, gel 형성제, 필름 형성제, 흡착제, 안정제, 접착제 등과 같은 용도로 광범위하게 이용되고 있다. 또한 근래에 들어서는 미생물 유래 다당체가 지니는 항암활성이 확인되어 새로운 의약품으로서의 개발 가능성이 기대된다. 그 밖에도 기존에 알려져 있는 식물 및 해조류 유래의 다당체와는 달리, 발효조를 이용한 연속배양에 의해 공업적 대량 생산이 가능하며, 더욱이 생산된 다당체의 분리 및 회수가 용이하다는 이점을 지니고 있다. 최근에 들어서는 유전공학적 기법을이용한 고생산성 변이균주 및 새로운 기능을 지닌 다당체의 개발에 관한 연구가 보고되고 있는 등 고부가가치를 지닌 새로운 바이오 소재로서의 기능 및 용도 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 여러 가지 담자균류중 Agaricus blazei로부터 생산되는 다당체는 고형암 이외에 S형 결장암, 난소암, 유방암, 폐암, 간암 등에 효과가 입증되었고, 천연물질에 의한 암 면역요법으로 각광을 받고 있으며, 항암 및 항virus의 완치율과 저지율에서 현재 여러가지 약효가 있는 버섯중에서도 탁원한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다. 이들 다당체는 사이토카인을 생산시켜서 T임파구와 B임파구의 항원 특이적인 면역반응을 활성화시키고, 세포장해성 T세포와 활성화 대식세포의 세포장해 기능을 충진시켜서 암세포를 파괴시킨다. 또한 콜로니 자극인자인 사이토카인을 생산시켜서 면역담당세포의 신생을 촉진시키기도 하며, 암의 화학요법과 방사선 요법으로 저하된 백혈구를 회복시키는 역할을 한다. 따라서 최근의 연구동향은 생산된 다당체의 항암활성을 향상시키고자 하여 배양기간중에 interleukin을 의도적으로 첨가하는 경향이 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 담자균체 유래 다당체는 버섯의 기원에 따라 그 형태에 약간의 차이를 나타내기는 하나 그 기본 형태는 ${\beta}-(1,6)-glucosyl$ 분지를 가진 ${\beta}-(1,3)-glucan$이며, 평균 분자량은 50 ${\sim}$ 200만 정도이다. Agaricus blazei의 원산지인 브라질의 피에다데(Piedade) 지방의 환경조건(산지의 습도는 80%, 낮 기온 $35^{\circ)C$, 밤 기온 $20{\sim}25^{\circ}C$로 대단히 높으며, 정기적으로 열대지방 특유의 소나기가 내리는 지역)에서 볼 수 있듯이 Agaricus blazei의 성장 환경은 매우 까다로운 편이며, 날것으로는 보관이 잘 안되기 때문에 그 재배에 큰 어려움이 있다. 또한, 고체배양에 의해 생산된 버섯 자실체로부터 유기용매 및 열수추출 방법으로 다당체를 생산하는 방법은 균일한 형태의 버섯 자실체를 공급받기가 어렵기 때문에 다당체의 생산 수율이 낮고, 많은 노동력이 요구되는 어려움이 있다. 그러나 액체배양에 의한 다당체 생산의 경우는 고체배양에 의한 다당체 생산에 비해 일정한 조건하에서 배양이 가능하다는 장점이 있으며, 항상 균일한 균사체 및 배양액을 얻을 수 있다. 따라서 원하는 유용물질을 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다.

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Evaluation and Physicochemical Property for Building Materials from the Japanese Ministry of General Affairs in Joseon Dynasty (일제강점기 조선통감부 건축재료의 물리화학적 특성과 평가)

  • Park, Seok Tae;Lee, Jeongeun;Lee, Chan Hee
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.55 no.4
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    • pp.317-338
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    • 2022
  • Physicochemical characteristics and evaluation were studied by subdividing the concretes, bricks and earth pipes on the site of the Japanese Ministry of General Affairs in Joseon Dynasty, known as modern architecture, into three periods. Concretes showed similar specific gravity and absorption ratio, and large amounts of aggregates, quartz, feldspar, calcite and portlandite were detected. Porosity of the 1907 bricks were higher than those of 1910 and 1950 bricks. All earthen pipe is similar, but the earlier one was found to be more dense. Bricks and earthen pipes are dark red to brown in color within many cracks and pores, but the matrix of the earthen pipe is relatively homogeneous. Quartz, feldspar and hematite are detected in bricks, and mullite is confirmed with quartz and feldspar in earthen pipes, so it is interpreted that the materials have a firing temperature about 1,000 to 1,100℃. Concretes showed similar CaO content, but brick and earthen pipe had low SiO2 and high Al2O3 in the 1907 specimen. However, the materials have high genetic homogeneity based on similar geochemical behaviors. Ultrasonic velocity and rebound hardness of the concrete foundation differed due to the residual state, but indicated relatively weak physical properties. Converting the unconfined compressive strength, the 1st extended area had the highest mean values of 45.30 and 46.33 kgf/cm2, and the 2nd extended area showed the lowest mean values (20.05 and 24.76 kgf/cm2). In particular, the low CaO content and absorption ratio, the higher ultrasonic velocity and rebound hardness. It seems that the concrete used in the constructions of the Japanese Ministry of General Affairs in Joseon Dynasty had similar mixing characteristics and relatively constant specifications for each year. It is interpreted that the bricks and earthen pipes were through a similar manufacturing process using almost the same raw materials.

Comparative Evaluation for Environmental Impact of Rapeseed and Barley Cultivation in Paddy Field for Winter using Life Cycle Assessment (겨울논 유채와 보리 재배시 전과정평가 방법을 이용한 환경영향 비교 평가)

  • Hong, Seung-Gil;Shin, JoungDu;Park, Kwang-Lai;Ahn, Min-Sil;Ok, Yong-Sik;Kim, Jeong-Gyu;Kim, Seok-Cheol
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.24 no.4
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    • pp.59-68
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    • 2016
  • The application of the Life Cycle Assessment (LCA) methodology to assess the environmental impact of rapeseed cultivation in winter fallow after harvesting rice was investigated and compared with barley cultivation in crop rotation system. Data for input materials were collected and analyzed by 1 ton rapeseed and barley as functional unit. For the Life Cycle Impact Assessment (LCIA) the Eco-indicator 95 method has been chosen because this is well documented and regularly applied impact method. From the comparison of impact categories such as greenhouse effect, ozone depletion, acidification, heavy metals, carcinogens, summer smog, and energy resources for 1 ton of final product, emission potential from rapeseed was higher than that from barley. The range from 65 to 96% of these potential came from chemical fertilizer. On the other hand, eutrophication potential from barley was higher than that from rapeseed, mainly came from utilizing the chemical fertilizer. During the cultivation of barley and rape, environmental burden by heavy metals was evaluated by 0.5 Pt, larger than points from other impact categories. The sum of points from all impact categories in barley and rapeseed was calculated to be 0.78 Pt and 0.82 Pt, respectively. From the sensitivity analysis for barley and rapeseed, scenario 1 (crop responses to fertilization level) showed the environmental burden was continuously increased with the amount of fertilization in barley cultivation, while it was not increased only at the optimum crop responses to fertilization in rapeseed (R3). With these results, rapeseed cultivation in winter fallow paddy contributed to the amounts of environmental burden much more than barley cultivation. It is, however, highly determined that environmental weighted point resulted from evaluating both cultivation was not significantly different.

Petrology of the Bokyeongsa Volcanics in the northeast Gyeongsang Basin (경상분지 동북부 보경사화산암체의 암석학적 연구)

  • Yun, Sung-Hyo;Lee, Moon-Won;Koh, Jeong-Seon;Kim, Young-La;Han, Mi-Kyeong
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.21 no.5
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    • pp.595-610
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    • 2000
  • This study has been designed to elucidate the petrography and geochemical characteristics of the volcanic rocks and focused on petrogenesis and tectonic environment of the Bokyeongsa volcanics in the northeast Gyeongsang Basin. The Bokyeongsa volcanics consist of the Naeyeonsan tuff which include rock fragment plagioclase, quartz and hornblende and pumice showing welded structures, and felsite. According to the petrochemical data, the Naeyeonsan tuff and felsite are in the range of 68${\sim}$71wt% and 77wt% SiO$_2$ content respectively. The Naeyeonsan tuff belongs to dacite/rhyodacite, and felsite to rhyolite. These volcanics rocks belong to the calc-alkaline rock series on the TAS diagram and the AFM diagram. The variations of major elements of the volcanic rocks show that contene of TiO$_2$, Al$_2$ O$_3$, FeO$^T$, MnO, MgO, CaO are inversely proportional to those of SiO$_2$, but contents of K$_2$O are positively. They represent differentiation trend of calc-alkaline rocks series. In spider disgram of MORB-normalized trace element partterns, contents of K, Rb, Th and Ta are relatively high, but those of Nb, Zr, Hf, Ti, Y and Yb are nearly similar to MORB. In the chondrite-normalized REE patterns, light REEs are more enriched than heavy REEs. The trace element composition and REE patterns suggest that they are typical island-arc calc-akaline volcanic rocks formed in the tectonomagmatic environment of subduction zone under continental margin.

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Early Proterozoic Moyitic Series in Daqingshan, Inner Mongolia : Their Characteristics and Tectonis, Magmatic and Thermodynamic Model (내몽고 다큉샨내의 초기원생대 모이아이트계열 : 특성과 지구조, 마그마 그리고 열역학적 모델)

  • Lin CAO;Wei JIN
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.6 no.2
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    • pp.77-85
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    • 1997
  • The Early Proterozoic reworked rock association occurs within the Preacmbrian high grade metamorphic rocks in the area of Daqingshan, Inner Molgolia. In this association, the various large scale ductile deformation belts, form a nappe structure where the foliation steeply dips to north and the lineation ($340^{circ}-30^{\circ}$) plunges at $45^{\circ}55^{\circ}$. This result indicates the subduction/extension with northern part thrusting over the southern part at high angle. The southern subducted microlithon has the characteristics of prograde metamorphism. The northern thrusted microlithon shows the evidence of retrograde metamorphism with decreasing pressure and increasing temperature. The main rock types of Early Proterozoic Moyites are biotite adamellite and syenogranites occurring in the form of small batholiths or stocks and alkali-feldspar granites in veins. The biotite adamellites are progressively contacted with the Archean and Early Proterozoic rocks and contain a great deal of enclaves of metamorphosed rocks, suggesting an anatexis origin. The geochemical characteristics of moyites show the typical features of anatexis granite. At middle to late Early Proterozoic time, the continent-continent collision formed the large scale thrusting and imbrication of Archean basement rocks. According to the mineral assemblage and thermobarometer of Paria et al. (1988) give the following P-T condition : up-faulted block; $700-710^{\circ}C$, 0.72-0.78 Gpa (early stage) and $600^{\circ}C$, 0.44 Gpa (late stage), footwall block; $620^{\circ}C$, 0.8 Gpa (early stage), $620-840^{\circ}C$, 0.64-0.45 Gpa (peak) and $620-630^{\circ}C$, 0.35Gpa (late stage). These results suggest a clockwise P-T-t path (jin et al., 1991, 1994). According to the depth-temperature model in the comperature subduction zone and the experimental data of Wyllie et al. (1983), we propose a tectonic-magmatic-thermal model to account for metamorphism-anatexis of moyite occurring in subduction-shear zone.

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영양-울진지역 선캠브리아기 변성암류의 변형작용사

  • 강지훈;김남훈;박계헌;송용선;옥수석
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.84-85
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    • 2003
  • 소백산육괴의 동부에 분포하는 영양-울진지역의 선캠브리아기 변성암류는 평해층, 기성층, 원남층, 평해화강편마암, 하다우백질화강편마암 등으로 구성되어 있다(김옥준 외, 1963). 그러나, 최근 김남훈 외(2001, 2002)은 야외조사연구와 암석학적 및 지구화학적 연구를 통하여 주로 변성화산암류로 기재되었던 기성층은 변성화산암류가 아니라 평해층과 원남층에서 산출되는 화강암질편마암과 각섬암 기원의 변성암류가 연성전단변형을 받아 형성된 압쇄암 내지 초압쇄암으로 되어 있고, 기존의 기성층은 변성화산암류와 같이 성분상으로 구분되는 별개의 층이 아닌 구조적으로 만들어진 연성전단대의 중심부일 가능성을 시사한 바가 있다. 본 연구는 연성전단대의 연장성 및 연성전단대 형성과 관련된 지구조운동의 특성을 파악하고, 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 영양-울진지역 선캠브리아기 변성암류에 대한 변형작용사를 규명하기 위해 기성층의 분포지를 중심으로 이 지역 선캠브리아기 변성암류에 대한 상세한 야외지질조사를 실시하였다. 그 결과, 예천(북후면-평은면)지역을 통과하여 봉화 부근에서 동북동-서남서 방향이 동-서 방향으로 전환하여 장군봉지역까지 연장되는 것으로 알려져 있는 우수 주향 이동성 예천전단대(KIGAM, 1995; 강지훈 외 1997; 강지훈, 2000; 강지훈과 김형식, 2000)는 영양-울진지역까지 연장됨이 확인된다. 또한, 영양-울진지역의 선캠브리아기 변성암류에는 연성전단변형 이전에 적어도 한 번의 습곡작용과 이후에 적어도 두 번의 습곡작용이 인지된다. 각 변형단계별 특징적인 구조요소를 요약하면 다음과 같다. D1 변형: 편마면 내지 편리(S0)가 습곡되어 형성된 F1 습곡은 동-서 방향의 준 수평적인 습곡축을 갖는 뿌리 없는 등사습곡 형태로 인지된다. 양 날개부의 S0 엽리는 F1 습곡축면(S1)으로 완전히 전위된 하나의 엽리(S0-1)로 나타나고, S0-1 엽리는 이 지역의 광역엽리로 인지된다. S0-1 광역엽리는 구성암류의 대상 분포 방향과 유사한 서북서 주향에 북쪽으로 중각 경사하는 집중된 방향성을 보이며 분산되어 나타난다. D2 변형: 변형구조로는 신장선구조, 압쇄구조면, 비대칭습곡 등으로 인지된다. 신장선구조는 S0-1 엽리면상에서 주로 신장된 석영(집합체)과 장석(집합체)들의 정향배열에 의해 정의되고, S0-1 엽리의 주향 방향으로 저각으로 침강하는 집중된 방향성을 보이며 분산되어 나타난다. 신장선구조에 평행하고 S0-1 엽리에 수직한 단면에서는 상부-동쪽-이동의 우수주향 이동성 연성 전단운동감각을 지시하는 구조요소들이 다량 관찰된다. 연성전단변형에 의해 형성된 압쇄구조면은 전단엽리와 압쇄엽리에 각각 해당하는 C면과 S면 등이 인지된다. 전단엽리 C면은 S0-1 광역엽리와 거의 일치하고, 압쇄엽리 S면은 F2 비대칭습곡의 축면엽리와 거의 일치한다. S0-1 엽리를 습곡시키는 F2 비대칭습곡은 S0-1 엽리를 전단면으로 하여 상부-동쪽-이동 전단운동에 의해 형성된 밀착습곡 형태로 인지된다. F2 습곡축은 북동 방향으로 중각 내지 저각 침강하고 F1 습곡축과는 65$^{\circ}$-75$^{\circ}$ 범위의 사이각을 이룬다. F2 습곡축면은 동북동 주향에 북쪽으로 중각으로 경사하고 F1 습곡축면과는 20$^{\circ}$-40$^{\circ}$ 범위의 사이각을 이룬다. D3 변형. S0-1 엽리와 압쇄구조면 등을 습곡시키는 F3 습곡은 준 수평적인 습곡축과 습곡축면을 갖는 개방 횡와습곡의 형태로 인지된다. D4 변형: F4 습곡은 비대칭 공역성 킹크습곡, 공역성 충상단층에 수반되어 나타나는 드래그습곡, 대칭 개방 직림습곡 등의 다양한 습곡 형태로 인지된다. 이들 F4 습곡의 축면엽리는 일반적으로 동-서 주향에 남쪽과 북쪽으로 경사한다. 그 경사각은 비대칭 공역성 킹크습곡(저각), 드래그습곡(중각), 대칭 개방 직립습곡(고각) 순으로 고각을 이룬다. F4 습곡축은 동쪽과 서쪽으로 저각 침강하는 집중된 방향성을 보인다. 공역성 충상단층은 동-서 주향에 남쪽과 북쪽으로 경사하는 단층면과 상부가 북쪽과 남쪽으로 충상하는 운동상을 보인다. 드래그습곡의 축면엽리는 이러한 공역성 충상단층운동의 전단압축방향에 수직으로 발달한다. 이러한 D4 변형구조는 남-북 방향의 압축 지구조 환경하에서 형성된 것으로 고찰된다.

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Petrochemistry of Garnet-bearing Metabasite in Marble at Shinri area in Hongseong and its Tectonic Implication (홍성 신리 지역 대리암 내 함석류석 변성염기성암의 암석지화학 연구 및 그 지구조적 의미)

  • Kim, Sung-Won;Koh, Hee-Jae
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.19 no.3
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    • pp.209-225
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    • 2010
  • The Shinri area near the Yedang Lake, the eastern part of the Hongseong area in SW Gyeonggi Massif, consists of the Neoproterozoic Duckjeongri granodiorite-tonalite, mylonitized amphibole-bearing orthogneiss and impure marble with lens-shaped garnet-bearing metabasites. In this paper, we report mineralogical and geochemical data of Neoproterozoic lens-shaped garnet-bearing metabasites within marble of the Shinri area. The $SiO_2$ contents of garnet-bearing metabasites in marble vary between ~46.98 and 51.17 wt%, and the $Na_2O$ + $K_2O$ contents fall between ~1.95 and 2.85 wt%, similar to the tholeiitic sub-alkaline basaltic rocks. In the Zr/Y vs. Zr diagram, garnet-bearing metabasites also plot in the subalkaline basaltic rocks. The chondrite-normalized REE patterns for Shinri garnet-bearing metabasites show relatively flat patterns to that of chondrite. They show slight LREE-enriched and depleted patterns. The major and trace element data from lens-shaped garnet-bearing metabasites in marble of the Shinri area suggest that these rocks were formed in within plate. In contrast, previous major and trace element data of high pressure type garnet-bearing metabasites from the mafic-ultramafic complex in the Baekdong and Bibong areas suggest that these rocks were formed in a nascent arc to backarc spreading center within subduction zone setting. Based on mineral assemblage and mineral chemistry, P-T estimates for Shinri garnet-bearing metabasites are 9.6-12.7 kb, $695-840^{\circ}C$ for inclusions in the core, and 9.6-13.6 kb, $630-755^{\circ}C$ for those in the rim. These P-T estimates are distinct from those of the Baekdong and Bibong garnet-bearing metabasites with isothermal decompressional retrograde P-T path. In addition to Triassic tectonic activity previously reported in the Shinri area of Hongseong, the details of metamorphic history such as protolith age and Neo-Proterozoic metamorphic episode need to be solved.

Electronic Structure and Si L2,3-edge X-ray Raman Scattering Spectra for SiO2 Polymorphs: Insights from Quantum Chemical Calculations (양자화학계산을 이용한 SiO2 동질이상의 전자 구조와 Si L2,3-edge X-선 라만 산란 스펙트럼 분석)

  • Kim, Yong-Hyun;Yi, Yoo Soo;Lee, Sung Keun
    • Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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    • v.33 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2020
  • The atomic structures of silicate liquids at high pressure provide insights into the transport properties including thermal conductivities or elemental partitioning behavior between rocks and magmas in Earth's interior. Whereas the local electronic structure around silicon may vary with the arrangement of the nearby oxygens, the detailed nature of such relationship remains to be established. Here, we explored the atomic origin of the pressure-induced changes in the electronic structure around silicon by calculating the partial electronic density of states and L3-edge X-ray absorption spectra of SiO2 polymorphs. The result showed that the Si PDOS at the conduction band varies with the crystal structure and local atomic environments. Particularly, d-orbital showed the distinct features at 108 and 130 eV upon the changes in the coordination number of Si. Calculated Si XAS spectra showed features due to the s,d-orbitals at the conduction band and varied similarly with those observed in s,d-orbitals upon changes in the crystal structures. The calculated Si XAS spectrum for α-quartz was analogous to the experimental Si XRS spectrum for SiO2 glass, implying the overall similarities in the local atomic environments around the Si. The edge energies at the center of gravity of XAS spectra were closely related to the Si-O distance, thus showing the systematic changes upon densification. Current results suggest that the Si L2,3-edge XRS, sensitive probe of the Si-O distance, would be useful in unveiling the densification mechanism of silicate glasses and melts at high pressure.

Geochemical Characteristics of Granodiorite and Arenaceous Sedimentary Rocks in Chon-Ashuu Area, Kyrgyzstan (키르키스스탄 촌아슈 지역 화강섬록암질암 및 사질원 퇴적암의 지화학적 특징)

  • Kim, Soo-Young;Chi, Sei-Jung;Park, Sung-Won
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.44 no.4
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    • pp.273-288
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    • 2011
  • Chon-Ashuu copper mining claim area is located, in terms of the geotectonic setting, in the northern part of the suture line which is bounded with the marginal part of Issik-kul micro-continent on the southern part of North Tien-Shan terrane. The geological blocks of Chon-Ashuu districts belong to the southern tip of Kazakhstan orocline. The rock formation of this area are composed of the continental crust or/and arc collage and the paleo-continental fragments-accretionary wedge complex of pre-Altaid orogenic materials. ASI(Alumina Saturation Index) of Paleozoic plutonic rocks in Chon-Ashuu area belong to the peraluminous and metaluminous rocks which were generated from fractional crystallization of Island and volcanic arc crusts in syn-post collisional plate. The geology of the ChonAshuu area consists of upper Proterozoic and Paleozoic rock formations. According to Harker variation diagrams for Chon-Ashuu arenaceous sedimentary rocks, the silty sandstone of Chon-Ashuu area showing the mineralogical immaturity were derived from Island arc or the marginal environments of active continent in Cambro-Carboniferous period. Numerous intrusive rocks of Chon-Ashuu area are distributed along north east trending tectonic structures and are bounded on four sides by the conjugate pattern. The most common type of the plutonic rocks are granodiorite and monzodiorite. According to the molecular normative An-Ab-Or composition (Barker, 1979), the plutonic rocks in Chon-Ashuu area are classified into tonalite - trondhjemite - granodiorite (TTG) series which are an aggregation of rocks which is the country rock of copper mineralization, that are formed by melting of hydrous mafic crust at high pressure.

Au-Ag-Te Mineralization by Boiling and Dilution of Meteoric Ground-water in the Tongyeong Epithermal sold System, Korea: Implications from Reaction Path Modeling (광화유체의 비등과 희석에 의한 통영 천열수계 Au-Ag-Te 장화작용에 대한 반응경로 모델링)

  • Maeng-Eon Park;Kyu-Youl Sung
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.34 no.6
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    • pp.507-522
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    • 2001
  • At the Tongyeong mine, quartz, rhodochrosite (kutnahorite), muscovite, illite, pyrite, galena, chalcopyrite. sphalerite, acanthite, and hessite are the principal vein minerals. They were deposited under epithermal conditions in two stages. Ore mineral assemblages and associated gangue phases in stage can be clearly divided into two general associations: an early cycle (band) that appeared with introduction of most of the sulfides and electrum, and a later cycle in which base metal and carbonate-bearing assemblages (mostly rhodochrosite) became dominant. Tellurides and some electrum occur as small rounded grains within subhedral-to euhedral pyrite or anhedral galena in stageII. Sulfide mineralization is zoned from pyrite to galena and sphalerite. We have used computer modeling to simulate formation of four stages of vein genesis. The reaction of a single fluid with andesite host rock at 28$0^{\circ}C$, isobaric cooling of a single fluid from 26$0^{\circ}C$ to 12$0^{\circ}C$, and boiling and mixing of a fluid with both decreasing pressure and temperature were studied using the CHILLER program. Calculations show that the precipitation of alteration minerals is due to fluid-andesite interaction as temperature drops. Speciation calculations confirm that the hydrothermal fluids with moderately high salinities and pH 5.7 (acid), were capable of transporting significant quantities of base metals. The abundance of gold in fluid depends critically on the ratio of total base metals and iron to sulfide in the aqueous phase because gold is transported as an Au(HS)$_2$- complex, which is sensitive to sulfide activity. Modeling results for Tongyeong mineralization show strong influence of shallow hydrogenic processes such as boiling and fluid mixing. The variable handing in stageII mineralization is best explained by maltiple boilings of hydrothermal fluid followed by lateral mixing of the fluid with overlying diluted, steam-heated ground water. The degree of similarity of calculated mineral assemblages and observed electrum composition and field relationships shows the utility of the numerical simulation method in identifying chemical processes that accompany boiling and mixing in Te-bearing Au-Ag system. This has been applied in models to narrow the search area for epithermal ores.

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