• 자원환경지질
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• 제24권2호
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• pp.131-150
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• 1991

시간적-공간적으로 가대리 화강암과 관련되어 형성된 월성 다이아튜림은 천수에서 유래된 용액에 의해 광화되어 있다. 이 광상에서 광석광물은 황철석, 유비철석, 섬아연석이 대부분이고 극소량의 자철석, 자류철석, 황동석, 석석과 Pb-Sb-Bi-Ag 계의 광문이 있다. 유체포유물, 유비철석에서의 비소함량과 섬아연석의 철 함량에 의해 계산된 비소-아연 광화 온도는 약 $350^{\circ}C$에 이르며, 염농도는 0.8에서 4.1 equ. wt % NaCl이다. 공생을 이루는 황철석-자류철석-유비철석은 $H_2S$ 주요 환원황으로 작용했으며, $300^{\circ}C$에서 산출한 광황용액은 $10^{34.5}$ < ${alpha}_{O_2}$ < $10^{-3}$, $10^{-11}$ < $f_{S_2}$ < $10^{-8}$, $10^{-2.4}$ < ${alpha}_{H_2S}$ < $10^{-1.6}$이고 pH는 견운모 안정범위인 5.2이하이다. 유화광물의 유황동위 원소비는 1.8에서 5.5%로서 유황은 마그마에서 기원되었다. 광화대에서의 탄산염 광물의 탄소 동위 원소비는 -7.8에서 -11.6%이고 산소 동위원소 값은 천수의 유입이 있었음을 의미한다. 지화학적 자료로 보아 광화용액은 마그마에 천수가 유입되어 마그마 열원의 영향하에 지하 심부 순환관정을 거쳐 형성된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제26권4호
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• pp.433-444
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• 1993

전남(全南) 보성(寶城)지역 보덕(寶德) 광산의 에렉트럼 (은(銀)함량=32~73 atom. %)-황화광물 광화작용(鑛化作用)은 선캠브리아기(紀) 편마암(片麻岩)내의 단층(斷層) 열극을 충진한 석영맥(石英脈)으로 산출된다. 석영맥은 광물조성이 단순한 괴상(塊狀)이며, 구조(構造)적으로 2회에 걸쳐 형성되었다. 열수변질대(熱水變質帶) 견운모(絹雲母)에 대한 K-Ar 연령은 $155.9{\pm}2.3$ Ma로서 광화작용(鑛化作用)이 후기 쥬라기(紀)에 일어났음을 지시한다. 유체포유물(流體包有物) 연구에 의하면, 광화작용(鑛化作用)은 다양한 $CO_2$ 함량 ($X_{CO_2}=0.0{\sim}0.7$)과 저염도(低鹽度) (0.0~7.4 wt. % NaCl 상당농도(相當濃度))를 갖는 $H_2O-CO_2$계(系) 유체(流體)로부터 $200^{\circ}{\sim}370^{\circ}C$의 온도(溫度)범위에서 진행되었다. 광화유체(鑛化流體)의 불혼화(不混和) ($CO_2$비등(沸騰)) 증거는 광화용(鑛化用)시의 압력(壓力)이 약 1 kbar에 이르렀음을 지시한다. 금(金)-은(銀) 침전(沈澱)은 base-metal계(系) 황화광물(黃化鑛物) 보다는 후기, 약 $250^{\circ}C$ 근처에서 진행되었고, 유체(流體) 불혼화(不混和)에 따라 황화광물(黃化鑛物) 침전(沈澱) 및 $H_2S$ 일탈이 야기되면서 주로 냉각(冷却) 및 유황분압(硫黃分壓)의 감소에 기인하였다. 광화유체(鑛化流體)의 유황동위원소(硫黃同位元素) 조성 (${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}=1.7{\sim}3.3$‰)은 유황(硫黃)의 화성(火成)기원을 나타낸다. 한편, 광화유체(鑛化流體)의 산소(酸素)-수소(水素) 동위원소(同位元素) 조성 (${\delta}^{18}O_{water}=4.8{\sim}7.2$‰ ; ${\delta}D_{water}=-73{\sim}-76$‰)은, 보덕(寶德)광산의 심부(深部) 중온형(中溫型) 함금(含金) 광화유체(鑛化流體)는 동위원소적(同位元素的)으로 진화된 $H_2O-rich$ 순환천수(循環天水)와 심부(深部) magma 기원의 $H_2O-CO_2$ 유체(流體)와의 혼합물(混合物)로부터 기원했음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제17권4호
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• pp.289-298
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• 1984

Uraniferous black slates of the Okchon sequence occur in Koesan (northeast) through Miwon-Boun (middle) to the southwest off Taejon (southwest) within the Okchon fold belt. The Uraniferous balck slates in the southwest off Taejon are particularly well developed in Chubu (northeast) and Moksso-ri (middle) areas whereas they are less developed in Jinsan (southwest) area. The uraniferous beds range from less than a meter to 40 meters in thickness and range from less than 0.02% $U_3O_8$ (cut-off-grade) to 0.05% $U_3O_8$ in the southwestern district off Taejon. Electron microprobe analysis of uranium-minerals found in graphitic slate samples enables to estimate their major compositions semi-quantitatively so that uraninite, ferro-uranophane and chlopinite are tentatively identified. Uranium-minerals are closely associated with carbon and metal sulfides. Correlation analysis of trace element concentrations revealed that U and F.C., and U and Mo are lineary correlative respectively and their correlation coefficients are positively high whereas those of U and V, U and Mn, and U and Zr are negatively low, implying that uranium mineralization has been closely related with concentrations of carbon and molybdenum. Stable isotope analyses of pyrite sulfur range widely from +11.5% to -23.3% in ${\delta}^{34}S$ values whereas those of graphite carbon fall within a narrow range between -23.3% and -28.9% in ${\delta}^{13}C$ values. The wide range of ${\delta}^{34}S$ values suggests that the sulfur could be of meteoric origin rather than of igneous source. The narrow range of ${\delta}^{13}C$ values, which are close to those of coal, indicates that the graphite is organic carbon in origin. Therefore, it is concluded that the uranium mineralization in the Okchon sequence took place primarily in sedimentary environment rich in organic matter and sulfide ion, both of which served as the reducing agents to convert soluble uranyl complex to insoluble uranium dioxide.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권2호
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• pp.61-76
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• 2011

This study was objected to provide suggestions for best management practices to restore the cultural and historical values of the wells in Palaces as well as their water qualities. Water resources in the five Palaces in Seoul Metropolitan, including Gyeongbokgung, Changdeokgung, Changgyeonggung, Jongmyo Shrine, and Deoksugung, were surveyed for their physical flows and chemical compositions from April to July in 2010. Ground waters in most wells were found at depths within 5 m from the ground surface, showing typical water-table aquifer systems. Hydraulic gradients indicate water resources in Gyeongbokgung, Changdeokgung, and Changgyeonggung flowing toward south, and toward east in Deoksugung area. Especially, water-level fluctuation data at S-10 in Deoksugung implied the influence of groundwater discharge facility. In Jongmyo Shrine, water was not detected in wells, indicating the water level was lower than the well depth. Based on the water chemistry and stable isotope analyses, water resources and their qualities appeared to be formed by the water-rock interaction along the groundwater paths. S-10 (Deoksugung) and S-14 (Changgyeonggung) samples were contaminated with nitrate ($NO_3$) in levels of higher than Korean drinking water standard, 10 mg/L as $NO_3$-N, but once in four sampling campaigns. In the situation that water resources in Palaces still maintain natural characteristics, the materials that will be used for the restoration and improvement of the Palace water supplies should be carefully selected not to disturb the natural integrity. In addition, because the wells are located in the center of metropolitan area, a systematic monitoring should be applied to detect and to manage the potential impacts of underground construction and various pollution sources.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제14권2호
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• pp.297-311
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• 1997

산소 기체($O_2$)를 전기 방전에 의해 완전히 오존($O_3$)으로 만든 후 $30~150^{\circ}C$범위의 온도에서 열분해 시켰다. 열분해 결과 얻어진 산소 기체를 동위원소 질량분석기로 분석하여 동위원소 분할효과를 측정하였다. 낮은 온도에서는 생성된 산소 기체가 오존에 의해 더 가벼우면서 질량에 의존하는 일반적인 동위원소 분할효과를 보이다가, $110^{\circ}C$ 이상의 실험에서는 산소 기체가 더 무거워지면서 $^{17}O$와 $^{18}O$가 $^{16}O$에 비해 같은 양 만큼씩 많아지는 질량과 무관한 분할효과를 나타냈다. 같은 재질(파이렉스)의 반응 관을 이용한 연구들과 그 범위와 경향이 거의 일치하였다. 실험 결과를 이용하여 산소 생성 비율이 일정한 값이 되는 순간의 동위원소 분할 인자들에 대한 값을 최소자승 법을 이용하여 구하였다. 관측된 현상들은 오존의 열분해 메커니즘의 이해와 운석 및 성층권에서의 산소 동위원소의 질량에 무관한 분포에 대한 이해에 중요한 역할을 할 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.159-168
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• 2019

Understanding the interaction between climate and the water cycle is critical especially in a drought sensitive region such as California. This study explored hydrologic changes in central and southern California in relation to the glacial-interglacial climate cycles over the last 30 thousand years. To do this, we reconstructed paleovegetation using plant wax carbon isotopic compositions (${\delta}^{13}C$) preserved in marine sediment cores retrieved from the central California continental shelf (ODP Site 1018) and Santa Barbara Basin (ODP Site 893A). The results were then compared to the existing sea surface temperature (SST) and pollen records from the same cores to understand terrestrial hydrology in relation to oceanographic processes. The Last Glacial was generally dry both in central and southern California, indicated by grassland expansion, confirming the previously suggested notion that the westerly storm track that supplies the majority of the precipitation in California may not have moved southward during the glacial period. Southern California was drier than central California during the Last Glacial Maximum (LGM). This drying trend may have been associated with the weakening of the California Current and northerly winds leading to the early increase in SST in southern California and decline in both offshore and coastal upwelling. The climate was wetter during the Holocene in both regions compared to the glacial period and forest coverage increased accordingly. We attribute this wetter condition to the precipitation contribution increase from the tropics. Overall, we found a clear synchronicity between the terrestrial and marine environment which showed that the terrestrial vegetation composition in California is greatly affected by not only the global climate states but also regional oceanographic and atmospheric conditions that regulate the timing and amount of precipitation over California.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.411-419
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• 1996

The Janggun magnetite deposits occur as the lens-shaped magnesian skarn, magnetite and base-metal sulfide orebodies developed in the Cambrian Janggun Limestone Formation. The K-Ar age of alteration sericite indicates that the mineralization took place during late Cretaceous age (107 to 70 Ma). The ore deposition is divided into two stages as a early skarn and late hydrothermal stage. Mineralogy of skara stage (107 Ma) consists of iron oxide, base-metal sulfides, Mg-Fe carbonates and some Mg- and Ca-skarn minerals, and those of the hydrothermal stage (70 Ma) is deposited base-metal sulfides, some Sb- and Sn-sulfosalts, and native bismuth. Based on mineral assemblages, chemical compositions and thermodynamic considerations, the formation temperature, $-logfs_2$, $-logfo_2$ and pH of ore fluids progressively decreased and/or increased with time from skarn stage (433 to $345^{\circ}C$, 8.8 to 9.9 atm, 29.4 to 31.6 atm, and 6.1 to 7.2) to hydrothermal stage (245 to $315^{\circ}C$, 11.2 to 12.3 atm, 33.6 to 35.4 atm, and 7.3 to 7.8). The ${\delta}^{34}S$ values of sulfides have a wide range between 3.2 to 11.6‰. The calculated ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ values of ore fluids are relatively homo-geneous as 2.9 to 5.4‰ (skam stage) and 8.7 to 13.5‰ (hydrothermal stage), which are a deep-seated igneous source of sulfur indicates progressive increasing due to the mixing of oxidized sedimentary sulfur with increasing paragenetic time. The ${\delta}^{13}C$ values of carbonates in ores range from -4.6 to -2.5‰. Oxygen and hydrogen isotope data revealed that the ${\delta}^{38}O_{H_2O}$ and ${\delta}D$ values of ore fluids decreased gradually with time from 14.7 to 1.8‰ and -85 to -73‰ (skarn stage), and from 11.1 to -0.2‰ and -87 to -80‰ (hydrothermal stage), respectively. This indicates that magmatic water was dominant during the early skarn mineralization but was progressively replaced by meteoric water during the later hydrothermal replacement.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권2호
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• pp.89-97
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• 2019

Long chain plant waxes (n-alkanes, n-alkanoic acids, and n-alcohols) and their carbon isotopic compositions (${\delta}^{13}C$) in geologic archives are valuable tools for paleovegetation reconstruction. However, the sensitivity of different plant wax constituents to vegetation shift is not well understood. This study explores controls on the variation in ${\delta}^{13}C$ values of long-chain n-alkanes ($C_{27}$ to $C_{33}$) and n-alkanoic acids ($C_{26}-C_{30}$) in the Gulf of Mexico core sediments (ODP 625B) near the Mississippi River delta. n-Alkanoic acids' ${\delta}^{13}C$ values were higher than those of n-alkanes by 1-2‰ on average and such a pattern is the opposite from their isotope fractionation observed in living plants: 1-2‰ smaller in n-alkanes than n-alkanoic acids. We attribute this offset to contributions from aquatic plants or microbes that produce high concentrations of $^{13}C-enriched$ long-chain n-alkanoic acids. The sensitivity of n-alkanes and n-alkanoic acids to vegetation and climate varied among chain lengths. The $n-C_{33}$ alkanes were most sensitive to $C_4$ grassland expansion among n-alkane homologues, while no specific trend was observed in n-alkanoic acids. This is due to the similarity in n-alkanoic acid concentrations between $C_3$ and $C_4$ plants by homologues and low terrestrial plant-derived n-alkanoic acid contributions to the sediments. The results of this study suggest that long chain n-alkanoic acids' ${\delta}^{13}C$ values in sediments may be influenced by contributions from different sources such as aquatic plants or microbial inputs and therefore interpretations regarding this matter should be cautiously formulated. We suggest that there is a need for further studies on characterizing long-chain n-alkanoic acids ($C_{26}-C_{34}$) in aquatic plants and microbes from various climates and environments in order to investigate their production and integration into sedimentary archives.

• 암석학회지
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• 제13권4호
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• pp.224-237
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• 2004

연구 지역에 분포하는 회장암체는 분포상태와 임상에 의해 북쪽의 산청회장암체와 남쪽의 하동회장암체로 구분된다. 이들 회장암체 내에 발달했던 열수시스템의 특성에 대해 알아보기 위해 산소와 수소 안정 동위원소 조성을 측정해 보았다 연구 지역에 있는 회장암체의 $\delta$$^{18}$ $O_{plagioclase}$ 값은 공간적인 분포에 따라 서로 다른 값을 가지는 특징을 보여준다. 즉 북쪽에 분포하는 산천회장암체 사장석의 $\delta$$^{18}$ O 값은 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값(6-6.5$\textperthousand$)보다 더 무거운 값인 7.3-8.8$\textperthousand$ 사이의 값으로서, 비교적 좁은 범위의 값을 갖는 특징을 보여준다. 이와는 달리 남쪽에 분포하는 하동회장암체 사장석은 -4.4-8.2$\textperthousand$ 사이의 넓은 범위의 $\delta$$^{18}$ O 값을 가지며, 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값보다 낮은 $\delta$$^{18}$ O 값을 가진다. 연구 지역의 중간 지역에 분포하는 회장암을 구성하는 사장석은 북쪽 지역의 사장석과 남쪽 지역의 사장석이 갖는 $\delta$$^{18}$ O 값의 중간 값을 갖는다. $\delta$$^{18}$ O 값의 이러한 공간적인 분포는 지역에 따i가 서로 다른 열수시스템이 발달되었음을 지시한다. 즉, 연구 지역의 남쪽 지역에서는 천수에 의해 발달된 열수시스템이 우세하게 발달한 반면에, 북쪽 지역에서는 마그마 기원의 유체에 의해 발달된 열수시스템이 우세하였다. 회장암의 수소 안정 동위원소 조성과 이들 전암 내에 들어있는 물의 함량과의 관계는 정의 관계를 보여주며, 이러한 결과는 회장암질암을 형성한 마그마의 분화작용이 일어나는 동안에 용리작용(exolution)에 의해서 마그마로부터 분리된 유체가 자생변질작용을 일으킴으로써 초생 보통휘석을 각섬석으로 변화시켰음을 지시해준다. 이러한 자생변질작용이 일어난 이후에, 천수기원의 유체에 의해 형성된 열수시스템이 연구 지역의 남쪽에 발달함으로써 마그마에서 유래한 유체에 의한 열수시스템의 흔적이 지워져버렸다. 그러나 북쪽에 있는 산청회장암체는 이 열수시스템에 의한 영향을 거의 받지 않고 마그마 기원의 유체에 의해 형성되었던 열수시스템의 흔적을 잘 기록하고 있다. 연구 지역의 북쪽에 분포하는 산청암체 보다 남쪽에 분포하는 하동암체에서 견운모, 방해석, 녹니석과 같은 이차 변질광물들이 더 많이 관찰되는 것은 이 지역에서 중첩되어 발달되었던 열수시스템과 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.391-405
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• 2003

대봉 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 중열수 괴상석영맥광상이다. 광석광물의 산출조직과 공생관계에 의하면, 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 괴상백색석영맥(광화I시기)과 투명석영시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I기는 3회의 substages로 구분된다. 각 substage의 광석광물은 다음과 같다: 1) 광화I시기 조기=자철석, 자류철석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 2) 광화I시기 중기=자류철석, 유비철석, 황철석, 백철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼과 3) 광화I시기 말기=황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트림, 휘은석. 광화II시기의 광석광물로는 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 에렉트럼이 관찰된다. 유체포유물의 체계적 연구에 의하면, 물리-화학적 상태가 상반되는 유체가 관찰된다: 1) 광화 I시기 조기와 중기 광석광물 정출과 관련된 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$ 유체(조기=균일화온도: 203∼388^{\circ}C$, 압력: 1082∼2092 bar, 염농도: 0.6∼13.4wt.%, 중기=균일화온도: 215∼280^{\circ}C$, 염농도: 0.2∼2.8wt.%), 2) 광화I시기 말기와 광화II시기 광석광물과 관련된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 유체(광화I시기 말기=균일화온도: 205∼2$88^{\circ}C$, 압력: 670bar, 염농도: 4.5∼6.7wt.%, 광화II시기=균일화온도: 201∼358^{\circ}C$, 염농도: 0.4∼4.2wt.%)이다. 광화I시기 조기의 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$계 유체는 유체압력의 차이에 의해 CO_2$ 상분리가 일어났으며 광화작용이 진행됨에 따라 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$계 유체로 진화되었다. 또한 여기에 기원이 다른 $H_2O$-NaCl계 유체의 유입에 의해 혼입 및 희석작용으로 염농도의 감소가 있었다고 생각된다. 광화II시기 좀더 가열된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 계 유체는 불혼합, 희석 및 냉각작용이 있었던 것으로 생각된다. 열수용액의 {\gamma}^{34}$S__{H2S}$ 값은 3.5∼7.9{\textperthansand}$로서 황은 주로 화성기원이지만 부분적으로 모암내의 황에서도 기원되었다고 생각된다. 광화유체의 산소({\gamma}^{18}O_{H2O}$)와 수소({\gamma}$D)안정동위원소값이 광화I시기에는 각각 11∼9.${\textperthansand}$, -92∼-86${\textperthansand}$, 광화 II시기에는 각각 0.3${\textperthansand}$(${\gamma}^{18}O_{H2O}$),-93${\textperthansand}$({\gamma}$D)이며, 리본-호상구조를 보이는 것으로 보아 대봉광상의 광화유체에 대한 기원과 진화과정을 두 가지로 생각할 수 있다. 1) 마그마유체로부터 광화작용이 진행됨에 따라 계속적인 순환수의 혼입이 있었으며 2) 조기 마그마${\pm}$변성유체에서 유체압력의 차에 의해 $CO_2$ 상분리와 더불어 계속적인 ${\gamma}$D가 높은 순환수의 혼입이 있었던 것으로 해석할 수 있다.있다.