The calcination reactivity of limestone and physical property changes of calcined lime were investigated with a temperature($720~1000^{\circ}C$ under atmospheric gas($N_2$, $CO_2$) conditions. The mechanisms of mass transport in a lime matrix were represented by the evaporation and condensation (${\gamma}=1.7$) at $1000^{\circ}C$ and the volume diffusion (${\gamma}=2.7$) at $800^{\circ}C$, which was obtained by the specific surface area of calcined lime with sintering conditions. Also, the effect of physical property on the reactivity of sulfation reaction was determined by the changes of pore size with $lime-SO_2$ reaction in this work. The initial sulfation rate of calcined lime increased with increasing temperature, whereas the capture capacity of $SO_2$ exhibited a maximum value at $900^{\circ}C$. The pore volume of sulfated lime was decreased with increasing sulfation time, but the major pores shifted to the distribution of larger size at a temperature of $850{\;}~{\;}1000^{\circ}C$. The mean pore size of sulfated lime based on pore volume decreased gradually at $1000^{\circ}C$; however, it increased with sulfation time up to 40 min and rapidly decreased thereafter.
The ELF-MT survey has been conducted at 9 points along the national road between the Sindangri and Dojonri area to study on the boundary between the Okchon and Choson systems, and subsurface geological structure of these two systems. Natural electromagnetic fields of 7.8, 14, and 20 Hz in the Schumann resonant frequency band were used for ELF-MT measurement. Apparent resistivity values were calculated from the measured magnetic and electric fields at each frequency, and resistivity sections were obtained by means of a trial and error method for one-dimensional analysis and finite element method for two-dimensioal analysis. The results of this study show that the resistivities of the Okchon and Choson systems are 700-3500 ohm-m and 40-5000 ohm-m, respectively. The boundary between these two systems is a fault with the width of 1 km fault zone and resistivity value of 200 ohm-m, and is located around Koburangjae. Another fault is appeared in Sindangri, and its resistivity value is 130 ohm-m. Intrusion of biotite granite is distributed in Jungchijae, and its resistivity value is 750 ohm-m. The area between Susanri and Koburangjae shows the highest resistivity value of 3500 ohm-m because metabasite and amphibolite are distributed in that area. Extremely low resistivity value of 40 ohm-m around Yongamsan is due to the Yongam formation, which is composed of graphitic black slate and overlying Choson Great Limestone group.
Park Maeng-Eon;Sung Kyu-Youl;Baek Seung-Gyun;Kim Pil-Geun;Kang Heung-Suk;Moon Young-Hwan
Economic and Environmental Geology
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v.38
no.4
s.173
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pp.421-434
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2005
Abstract Based onthe characteristics of Carlin-type gold deposit in Nevada district, a potential in Korea is evaluated to the Yemi area where is structurally controlled by folds and trust fault. The fault of high angles are combined with a more permeable rocks such as the Yemi breccia and laminated silty limestone. The pattern of enrichment factors for Tl, Sb, As, Ag, Pb, Zn, Cu, Mo and W of limestones in the southern area are geochemically similar with those reported from the Carlin-type Bold deposit. Moreover, the oxygen and carbon isotopes show a hydrothermal alteration is widely developed in this area. According to the result of geophysical interpretation, stable isotope, alteration mineralogy, geochemical study, and geological structure, this mineralized zone may be extended to the M direction, so a detailed systematic exploration is required to identify this alteration zone.
Although the main geology of Korea consists of granite and gneiss, it Is not uncommon to encounter anisotropy Phenomena in crosshole radar tomography even when the basement is crystalline rock. To solve the anisotropy Problem, we have developed and continuously upgraded an anisotropic inversion algorithm assuming a heterogeneous elliptic anisotropy to reconstruct three kinds of tomograms: tomograms of maximum and minimum velocities, and of the direction of the symmetry axis. In this paper, we discuss the developed algorithm and introduce some case histories on the application of anisotropic radar tomography in Korea. The first two case histories were conducted for the construction of infrastructure, and their main objective was to locate cavities in limestone. The last two were performed In a granite and gneiss area. The anisotropy in the granite area was caused by fine fissures aligned in the same direction, while that in the gneiss and limestone area by the alignment of the constituent minerals. Through these case histories we showed that the anisotropic characteristic itself gives us additional important information for understanding the internal status of basement rock. In particular, the anisotropy ratio defined by the normalized difference between maximum and minimum velocities as well as the direction of maximum velocity are helpful to interpret the borehole radar tomogram.
The characteristics of hydrogeochemistry and fluorine distribution in drinking groundwater from limestone and granite were studied in the Keumsan-Wanju area, where major important fluorite-deposits are distributed. The hydrochemical properties of groundwater from studied area arc commonly characterized as $Ca-HC0_3$ water type. However, some of the groundwater samples collected from Jurassic and Cretaceuus granites belong to $Ca-Na-HC0_3 and Na-HC0_3$ type, respectively. The contamination of drinking groundwater by minewater from the nearby fluorite deposits is not found yet. However, groundwater having high F contents up to 1].4 mgll, which is higher than the drinking water limit, is found from the wells located in Cretaceous granite. The tluorine contents in groundwater generally increase with increasing well depth. The concentrations of F in the groundwater show a positive relationship with the values of Na, $HC0_3, Cl. Si0_2$, pH, whereas a negative relationship with Ca. The positive correlation of F-concentrations to major elements ($Si0_2$, Na, CI) and trace elements (Li, B, Rb) may suggest that the groundwater come from the decomposition of tluoride-bearing silicate minerals within highly differentiated granitic rocks, Therefore, wells for drinking water should not be developed or should be drilled within shallow level in the Cretaceous granite region to reduce the F contents in the groundwater.
Kim, Yong-Hwi;Kim, Gyoo Bo;Choi, Seon-Gyu;Kim, Chang Seong
Economic and Environmental Geology
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v.49
no.5
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pp.335-347
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2016
The mineralogical and geochemical characteristics of diverse carbonate rocks can be investigated by using VNIRSWIR(visible near infrared-short wavelength infrared) spectroscopic analysis as a rapid, nondestructive, and inexpensive tool. Comparing whole rock analysis to VNIR-SWIR spectroscopic analysis, the analytical method was investigated to estimate CaO contents, mud impurity, and whiteness of carbonate rocks involved in high-grade limestones in the field. We classify typical carbonate rocks in the upper Pungchon Formation in high-grade limestone mine area such as the Gangweon, Chungmu and Baegun mine in the Jeongseon area. The results show that powdered specimen has much higher reflectance than cutted specimen between the same sample. Whiteness is highly correlated with reflectance(0.99) for powdered specimen. The absorption of mineral mixtures shifts in position as a result of the mass ratio of calcite and dolomite in the Chungmu mine by changing to 75:25, 50:50, and 25:75. The absorption peak position in carbonate mixtures is highly correlated with CaO contents(0.98~0.99). Based on color system, the carbonate rocks are grouped into (milky) white, light grey, light brown, grey, and dark grey. The absorption peak position shifts from 2340 nm to 2320 nm as CaO contents decrease from 55.86 wt.% to 29.71 wt.%. We confirmed that absorption peak position shifts depending on the amount of Ca, which is bonded to $CO{_3}^{-2}$, Mg, and Fe contents replacing Ca. This result suggests that CaO contents in carbonate rocks can be considered to quantitative analysis in the field by spectroscopic analysis.
Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
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v.33
no.3
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pp.72-83
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2015
A plant diversity, which consists of indigenous plant community with Orientla thuja community (Natural monument no. 1) in Dodong, Daegu, is identified and analyzed as ecological characteristic to consider worth plants and vegetation resource of the region. The vascular plants of Thuja orientalis community were listed as 219 taxa (3.7% of all 4,881 taxa of Korean vascular plants); 67 families, 147 genera, 199 species, 16 varieties, and 4 forms. Vulnerable species (VU) and least concerned species (LC) were recorded based on IUCN standard; Koelretueria paniculata (VU), Thuja orientalis (LC), and Exochorda serratifolia (LC). Although the study site is a non-limestone area, a total of 15 taxa of calciphilous plants were identified; Cheilanthes argentea, Hypodematium glandulosopilosum, Asplenium retamuraria, Thuja orientalis, Spiraea blumei, Smilax sieboldii, etc. A total of 4 taxa endemic plants were identified; Prunus mandshurica for. barbinervis, Lespedeza maximowiczii var. tomentella, Forythia koreana (artificial origin), and Veronica pyrethrina. Among the list, 8 taxa of naturalized plants were identified; Fallopia dentatoalalta, Rumex crispus, Nasturtium officinale, Bidens frondosa, Erigeron annuus etc. Naturalization rate (NR) was 3.6%, of all 219 taxa of vascular plants and urbanization index (UI) was 2.2% of all 321 taxa of naturalized plants. Thuja orientalis occupies a lot of indigenous landscape in this study area which is the southern-limited part of a natural distribution where it can survive. The T. orientalis community, where indigenous plants have formed a characterful species composition based on habitat, has been confirmed as a worth national vegetation resource in an indigeous flora. It has been considered of plans for persistent conservation.
The changes in groundwater flow due to mining development act as a contributing factor to major issues such as ground subsidence, strength reduction and collapse. For the sustainable mining development, measures for dealing with fluctuations in seasonal underground water inflow, power losses, pump damage, and unexpected increases in inflow must be put in place. In this study, the aim is to identify the causes of underground seepage through the examination of hydrological connectivity between the study area and nearby limestone mine. A tracer tes for assessing subsurface connectivity has been planned. A variety of tracers, such as dyes and ions, were applied in lab test to select the optimal tracer material, and a hydrological model of the study area was implemented through field test. Finally, the hydrological connectivity between the external stream and underground water in the mine was analyzed.
The gravity measurment has been carried out at 48 gravity stations with intervals of 1.0~1.5 km along the survey line between Samcheog, Gosari and Taebaek to study subsurface geology and geologic structure in the northeastern part of the Ockchon zone. The Bouguer gravity anomaly values were obtained from the measured gravity values through the gravity corrections. The subsurface geology and geologic structure were interpreted quantitatively by means of the Fourier series method and Talwani method for 2.5 dimensional body. In the study area, the depth of Conrad discontinuity is about 10 km at Samcheog, northeastern end of the survey line, and it is increased rapidly to about 12.5 km at Miro, 15 km at Gosari and 15.5 km at Dongjeom, southwestern end of the survey line, respectively. The depth of the basement of the Ockchon zone exposed at Samcheog is increased smoothly to about 2 km at 5 km from Samcheog along the survey line, and is exposed again in the area between Singiry and Gosari. Beyond Gosari its depth is increased to about 1.7 km, and displaced 2.3 km downward by Osipcheon fault near Dogyeri and 0.5 km by Baeksan thrust near Cheolam, respectively. Many V-shaped low Bouguer gravity anomalies resulted from the fracture zone associated with faults imply the existence of Osipcheon fault and several inferred faults. The low Bouguer gravity anomaly zone between Tongdong and Dongjeom is caused by Jurassic gneissose granite. A local high Bouguer gravity anomaly at 35 km along the survey line from Samcheog is interpreted by the effect of iron deposit of high density existed at subsurface. The thickness of Great Limestone Group varies from 0.5 km to 1.4 km, that of Pyeongan Supergroup from 0.4 km to 0.9 km, and that of Yangdeog Group is about 0.3 km. The thickness of Jurassic gneissose granite varies from 1.5 to 3.0 km.
This paper presents a case study that performed simulations on shovel-truck haulage systems in an open-pit mine by considering truck's breakdown and crusher's capacity. The SSangyoung limestone open-pit mine in Korea was selected as a study area and investigated to design the simulation algorithms. The GPSS/H simulation language is used to implement the simulation algorithms as a console application(simulator). The values of input parameters for simulator were measured by field investigation in the study area. The simulation results showed that 7 trucks can maximize the daily profit of haulage operations(i.e., 73,775 USD) when considers the frequency of trucks' breakdown as 1/40 $hour^{-1}$. In addition, the crusher capacity of 1300 tph is required to improve the efficiency of shovel-truck haulage systems in the study area.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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