• 제목/요약/키워드: diagenetic origin

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KODOS-89 지역 망간단괴의 성인과 분포 (Origin of Manganese Nodules and Their Distribution in the KODOS-89 Area, Northeastern Equatorial Pacific.)

  • 정회수;정갑식
    • 한국해양학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.189-204
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    • 1990
  • 태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 서부의 KODOS(Korea Deep Ocean Study)지역에 분포하는 망간단괴의 성인과 분포, 그리고 분포 원인을 규명하기 위하여 망간단괴와 퇴적물을 채취하여 화학 및 광물학적 분석을 하였다. 이 지역의 망간단괴는 Mn/Fe 비 가 크고 구리, 니켈, 아연, 마그네슘, 토도로카이트 함량이 높으며 표면조직이 거친 속성기원의 망간단괴(S-형 망간단괴)와 철, 코발트, 버나다이트 함량이 높고 표면조직 이 매끈한 수성기원의 망간단괴(S-형 망간단괴) 그리고 화학 및 광물조성과 표면조직 이 두 기원의 중간성격을 띄는 망간단괴(R-S-형 망간단괴)로 구분된다. 성인 및 부존 밀도 등의 특성에 따라 KODOS-89 지역은 크게 4지역으로 구분된다. 즉, 부존밀도가 10 kg/m$^2$이하이고 수성기원의 망간단괴가 분포하는 최북단지역, 부존밀도가 1 kg/m$^2$ 내 외이고 속성기원의 망간단괴가 분포하는 남부 지역, 그리고 부존밀도가 10 kg/m$^2$ 이 상으로 높고 수성기원의 망간단괴가 분포하는 해저산지역으로 구분된다. 이러한 망간 단괴의 분포특성은 주로 위도에 따른 수층의 생산성 및 해저지형의 차이에 의해 기인 되었다고 생각된다.

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Origin of limestone conglomerates in the Choson Supergroup(Cambro-Ordovician), mid-east Korea

  • Kwon Y.K.;Chough S.K.;Choi D.K.;Lee D.J.
    • 한국석유지질학회:학술대회논문집
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    • 한국석유지질학회 2001년도 제8차 학술발표회 발표논문집
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    • pp.63-65
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    • 2001
  • The Chosen Supergroup (Cambro-Ordovician), mid-east Korea consists mainly of shallow marine carbonates and contains a variety of limestone conglomerates. These conglomerates largely comprise oligomictic, rounded lime-mudstone clasts of various size and shape (equant, oval, discoidal, tabular, and irregular) and dolomitic shale matrices. Most clasts are characterized by jigsaw-fit (mosaic), disorganized, or edgewise fabric and autoclastic lithology. Each conglomerate layer is commonly interbedded with limestone-dolomitic shale couplets and occasionally underlain by fractured limestone layer, capped by calcareous shale. According to composition, characteristic sedimentary structures, and fabric, limestone conglomerates in the Hwajol, Tumugol, Makkol, and Mungok formations of Chosen Supergroup can be classified into 4 types: (1) disorganized polymictic conglomerate (Cd), (2) horizontally stratified polymictic conglomerate (Cs), (3) mosaic conglomerate (Cm), and (4) disorganized/edgewise oligomictic conglomerate (Cd/e). These conglomerates are either depositional (Cd and Cs) or diagenetic (Cm and Cd/e) in origin. Depositional conglomerates are interpreted as storm deposits, tidal channel fills, or transgressive lag deposits. On the other hand, diagenetic conglomerates are not deposited by normal sedimentary processes, but formed by post-depositional diagenetic processes. Diagenetic conglomerates in the Chosen Supergroup are characterized by autoclastic and oligomictic lithology of lime-mudstone clasts, jigsaw-fit (mosaic) fabric, edgewise fabric, and a gradual transition from the underlying bed (Table 1). Autoclastic and oligomictic lithologies may be indicative of subsurface brecciation (fragmentation). Consolidation of lime-mudstone clasts pre-requisite for brecciation may result from dissolution and reprecipitation of CaCO3 by degradation of organic matter during burial. Jigsaw-fit fabric has been considered as evidence for in situ fragmentation. The edgewise fabric is most likely formed by expulsion of pore fluid during compaction. The lower boundary of intraformational conglomerates of depositional origin is commonly sharp and erosional. In contrast, diagenetic conglomerate layers mostly show a gradual transition from the underlying unit, which is indicative of progressive fragmentation upward (Fig. 1). The underlying fractured limestone layer also shows evidence for in situ fragmentation such as jigsaw-fit fabric and the same lithology as the overlying conglomerate layer (Fig, 1). Evidence from the conglomerate beds in the Chosen Supergroup suggests that diagenetic conglomerates are formed by in situ subsurface fragmentation of limestone layers and rounding of the fragments. In situ subsurface fragmentation may be primarily due to compaction, dewatering (upward-moving pore fluids), and dissolution, accompanying volume reduction. This process commonly occurs under the conditions of (1) alternating layers of carbonate-rich and carbonate-poor sediments and (B) early differential cementation of carbonate-rich layers. Differential cementation commonly takes place between alternating beds of carbonate-rich and clay-rich layers, because high carbonate content promotes cementation, whereas clay inhibits cementation. After deposition of alternating beds and differential cementation, with progressive burial, upward-moving pore fluid may raise pore-pressure in the upper part of limestone layers, due to commonly overlying impermeable shale layers (or beds). The high pore-pressure may reinforce propagation of fragmentation and cause upward-expulsion of pore fluid which probably produces edgewise fabric of tabular clasts. The fluidized flow then extends laterally, causing reorientation and further rounding of clasts. This process is analogous to that of autobrecciation, which can be analogously termed autoconglomeration. This is a fragmentation and rounding process whereby earlier semiconsolidated portions of limestone are incorporated into still fluid portions. The rounding may be due mainly to immiscibility and surface tension of lime-mud. The progressive rounding of the fragmented clasts probably results from grain attrition by fluidized flow. A synthetic study of limestone conglomerate beds in the Chosen Supergroup suggests that very small percent of the conglomerate layers are of depositional origin, whereas the rest, more than $80\%$, are of diagenetic origin. The common occurrence of diagenetic conglomerates warrants further study on limestone conglomerates elsewhere in the world.

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강원도 정선 지역 오르도비스기 정선석회암의 속성 역사 (Diagenetic History of the Ordovician Chongson Limestone in the Chongson Area, Kangwon Province, Korea)

  • 봉련식;정공수
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.449-468
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    • 2000
  • 탄산염 완사면과 테두리진 탄산염 대륙붕에서 퇴적된 오르도비스기 정선석회암은 다양한 속성양상을 보인다. 어란석 입자나 펠로이드 주위에 분포하는 등후의 침상의 교결물로 나타나는 해수속성작용은 최초의 속성작용이었으며 재결정화된 마이크로스파 내지 스파 방해석, 방해석으로 채워진 증발암 캐스트 그리고 어란석 입자 주위에 분포하는 등후의 스파 방해석으로 나타나는 담수속성작용으로 이어졌다. 얕은 매몰 속성 작용의 양상은 마이크로스타일로라이트와 용해 씸을 포함하며, 깊은 매몰 속성작용의 양상은 스타일로라이트, 매몰 교결물, 거정질 방해석 그리고 포이킬로토픽 방해석을 포함한다. 매몰교결작용은 압력용해양상과 쌍정 엽리를 갖는 거정질 방해석 또는 포이킬로토픽 조직을 갖는 방해석에 의해 특징지어진다. 돌로마이트는 조간대 기원의 극세립 및 세립질 모자이크 돌로마이트, 다양한 기원의 산재된 돌로마이트, 생물 교란 반점이 돌로마이트화 된 패치돌로마이트, 깊은 매몰 기원의 안장형 돌로마이트가 있다. 규화작용은 방해석을 치환한 석영과 열극에 침전된 석영이 있다. 포이킬로토픽 조직을 보이는 극조립질의 매몰교결물은 -10.4%$_o$ PDB의 ${\delta}^{18}$O 값과 -1.0 %$_o$ PDB의 ${\delta}^{13}$C 값, 504ppm Sr, 3643ppm Fe 그리고 152ppm Mn 값을 보인다. 세립 및 조립질 방해석으로 구성된 석회암은 매몰교결물과 비슷한 ${\delta}^{18}$O 값과${\delta}^{13}$C값을 보이나, 매몰교결물에 비해 Sr 함량은 낮고, Fe 및 Mn 함량은 높다 이런 지화학적 경향은 세립 및 조립질 방해석의 재결정화 작용이 담수 환경에서 일어난 후 매몰환경에서 다시 재결정되어 나타난 것으로 해석되며, 매몰교결물은 비교적 높은 온도와 낮은 물/암석 비를 갖는 환경에서 형성된 것으로 해석된다. ${\delta}^{18}$O 값이 -8.2%$_o$ PDB, ${\delta}^{13}$C 값이 -1.9%$_o$ PDB, 213ppm Sr, 3654ppm Fe, and 114ppm Mn을 보이는 극세립 및 세립의 돌로마이트는 조상대 환경에서 퇴적물과 동시기적으로 형성된 후 비교적 낮은 암석/물의 비율을 갖는 매몰 환경에서 재결정 된 것으로 해석된다. 지화학적 자료는 정선석회암의 속성환경은 물/암석의 비가 낮은 매몰환경이 주된 속성환경이었음을 시사한다. 정선석회암은 퇴적될 당시 해수 속성 작용과 담수 속성 작용을 받았다. 행매층과 회동리층의 퇴적으로 정선석회암의 일부는 얕은 매몰 환경 하에 놓이게 되었고, 데본기의 지구조적 변형기에 대기하에 노출되었을 것으로 해석된다. 석탄기와 페름기의 평안계 지층이 약 3km의 두께로 퇴적되어 정선석회암은 이시기에 깊은 매몰환경에 놓이게 된 것으로 해석되며 스타일로라이트, 매몰 교결물, 거정질 방해석 그리고 안장형 돌로마이트가 형성된 것으로 해석된다. 정선석회암은 중생대와 신생대에 있었던 송림, 대보, 불국사 변동으로 대기에 노출된 것으로 보이며 담수 속성환경에 다시 놓이게 된 것으로 해석된다. 백악기와 제3기의 불국사 변동 후 정선 석회암은 대기 하에 노출되어 담수 속성작용을 받은 것으로 보인다.

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Biogenic Particulate Matter Accumulation in Peter the Great Bay, East Sea (Japan Sea)

  • Hong, Gi-Hoon;Park, Sun-Kyu;Chung, Chang-Soo;Kim, Suk-Hyun;Tkalin, Alexander V.;Lishavskaya, Tatiana S.
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제31권3호
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    • pp.134-143
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    • 1996
  • Sediment cores were collected from one site each in Amursky and Ussuriysky Bays in the Peter the great Bay for $^{210}Pb$, org C, N, biogenic Si, ${\delta}^{13}$C and ${\delta}^{15}$N analysis to elucidate the processes of biogenic particulate matter accumulation and early diagenetic change in the upper sediment column. Biogeochemistry at the core sites of both bays shows differences in sedimentation rate, sediment mixing, and diagenetic processes of particulate biogenic matter. Sedimentary organic matter at the core sites in both bays appeared to be largely derived from marine origin. Sedimentation rates are 173 and 118 mg $cm^{-2}$ $yr^{-1}$(0.13 and 0.11 cm $yr^{-1}$) in Amursky and Ussuriysky Bays, respectively. The surface mixed layer in the core top was present in Amursky Bay but not in Ussuriysky Bay. At the core site in Amursky Bay, incorporation of biogenic particulate matter into the sediment from the overlying waters is 236, 19, 142 mmol $cm^{-2}$ $yr^{-1}$ for organic C, N, and biogenic Si, respectively. Of which about 70${\%}$ of organic C and biogenic Si are degraded within the upper 25 cm sediment and the rest are buried at 25 cm sediment horizon. At the core site in Ussuriysky Bay, incorporation of biogenic particulate matter into the sediment from overlying waters is 164, 18, 76 mmol $cm^{-2}$ $yr^{-1}$ for organic C, N, and biogenic Si, respectively. Of which less than 50${\%}$ of organic C and biogenic Si are degraded within the upper 25 cm sediment and the remainder are buried at 25 cm sediment horizon. This large difference of degradation of biogenic matter in the upper 25 cm sediment column appears to be resulted from the difference in sediment mixing rates between the two cores.

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장기층군의 함탄층에서 산출되는 흡착기능성 광물 자원의 부존 환경 및 자원잠재성 평가 (Mineralization Environments and Evaluation of Resources Potentials for the Absorbent-functional Mineral Resources Occurred in the Coal-bearing Formation of the Janggi Group)

  • 노진환
    • 한국광물학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.197-207
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    • 2006
  • 쇄설성 퇴적층 위주의 퇴적상을 갖는 것으로 알려진 영일 지역 장기층군의 함탄층 내에 실제로는 상당한 규모의 화산쇄설성 퇴적암류가 혼재된다. 전체적으로 이 함탄층은 화성쇄설성 암상과 단순 쇄설성 암상이 교호되는 양상을 보인다. 부석편을 함유하는 응회암과 응회질 사암이 함탄층의 특징적인 화산쇄설성 암상을 이룬다. 상 하부 함탄층의 화산쇄설성 암석에서 속성기원으로 산출되는 변질광물로는 몬모릴로나이트와 클리놉틸로라이트가 주된 광물상을 이루고 여기에 단백석과 석영이 수반된다. 광물조성과 양이온 치환능력 면에서 일부 층준에서는 응회질 암석들이 저품 위 제올라이트나 벤토나이트 광층을 이룬다. 또한 대부분 1 m 미만의 박층을 이루기 때문에 전형적인 제올라이트나 벤토나이트 자원으로서의 유용성과 잠재성은 낮은 것으로 판단된다. 그렇지만 인접하는 이들 광층들이 함께 개발될 수 있다면, 광물조성과 CEC 수치 면에서 산성백토와 같은 흡착기능성 광물자원으로서의 활용 가능성은 충분한 것으로 평가된다.

강원도 태백시 일대에 분포하는 풍촌층 돌로마이트의 성인 (The origin of the dolomite of the Pungchon Formation near Taebaeg City, Kangwondo, Korea)

  • 임성원;우경식
    • 한국석유지질학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.28-39
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    • 1995
  • 강원도 태백부근에 분포하는 조선누층군 풍촌층내에 나타나는 돌로마이트의 성인에 대해 연구하였다. 캠브리아기 풍촌층은 석회암, 돌로마이트질 석회암 그리고 돌로마이트로 이루어져 있으며, 이암(mudrock)과 판상석회질역암(Flat Pebble Conglmerate; FPC)이 협재되어 있다. 풍촌층의 돌로마이트는 조직적으로 4가지의 형태로 분류할 수 있는데, 이들은: 1) 괴상 돌로마이트내의 타형 돌로마이트, 2) 판상석회질역암내의 자형 돌로마이트, 3)우이드나 극피류를 치환하는 타형 돌로마이트, 4) 모틀구조를 보이는 돌로마이트이다. 특히 모틀구조를 보이는 돌로마이트는 다음과 같은 3가지로 세분되는데 이들은: a) 조립질의 타형 안장형 돌로마이트, b) 중립질의 자형 돌로마이트, c) 조립질의 자형 돌로마이트이다. 풍촌층 돌로마이트의 탄소동위원소성분은 $-2.8-1.4k\%_{\circ}$(PBD)이며, 이는 탄소동위원소가 퇴적당시 탄산염퇴적물의 값을 보존하고 있음을 나타낸다. 낮은 산소동위원소성분($\delta^{18}O -15.7-8.7\%_{\circ}, PBD$)은 풍촌층 돌로마이트가 매몰속성환경에서 형성되었음을 나타낸다. $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초기비는 0.7101-0.7161 정도의 값을 보여주며, 이는 캠브리아기 해수의 성분보다 매우 높은_값이다. 이는 돌로마이트를 생성시킨 속성수가 대륙기원의 암석들과 반응하였던 것으로 생각된다. 돌로마이트의 Sr과 Na의 함량은 200ppm 이하의 낮은 값을 나타내는데, 이러한 낮은 미량원소 성분은 매몰속성환경에서 생성된 돌로마이트의 미량원소 성분과 잘 일치하며, 상대적으로 높은 Fe와 Mn의 함량은 풍촌층 돌로마이트가 환원환경 인 심부 매몰속성환경에서 형성되었음을 간접적으로 지시한다.

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옥천변성대내(沃川變成帶內)에 분포(分布)하는 우라늄광상(鑛床)의 동위원소(同位元素) 지구화학적(地球化學的) 연구(硏究) (Isotope Geochemistry of Uranium Ore Deposits in Okcheon Metamorphic Belt, South Korea)

  • 김규한
    • 자원환경지질
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    • 제19권spc호
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    • pp.163-173
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    • 1986
  • Black and graphite slates from the Okcheon metamorphic belt contain enriched values of uranium (average 200~250ppm) and molybdenum (average 150~200ppm). Uranium mineralization is closely associated with quartz and sulfide veinlets which are formed diagenetically in graphite slate. The uranium minerals were concentrated in outer part of graphite nodules. The ${\delta}^{13}C$ values of organic carbon from the metasediments including uranium bearing graphite slate range from -15.2 to -26.1‰ with a mean of -23.5‰. Meanwhile, ${\delta}^{13}C$ values of coal and coaly shale from some Paleozoic coal fields of South Korea vary from -19.4 to -23.9‰ with an average of -22.5‰. Isotopic compositions of vein calcite in uranium bearing slate range from -13.4 to -15.4‰ in ${\delta}^{13}C$ and +11.3 to +15.1‰ in ${\delta}^{18}O$ could indicate a reduced organic carbon source isotopically exchanged with a graphite of biogenic origin. Metamorphic temperature determined by a calcite-graphite isotope geothermometer was 383~$433^{\circ}C$ which corresponded to greenschist facies by Miyashiro (1973) and is consistent with metamorphic facies estimated by mineral assemblages (Lee, et al., 1981, and Kim, 1971). The fixation of uranyl species by carbonaceous matter in marine epicontinental environment, and remobilization of organouranium by diagenetic processes have attributed to the enrichment of uranium and heavy metals in the graphite slate of Okcheon metamorphic belt.

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상동중석광산에서 산출되는 Berthierine과 Nontronite (Berthierine and Nontronite from Sangdong Tungsten Deposits)

  • 김수진;김원사;장세원
    • 한국광물학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.104-116
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    • 1988
  • 상동중석광상에서 산출되는 berthierine과 nontronite는 국내에서는 최초로 기재되는 광물로서 전자현미분석기에 의한 정성 및 정량분석, X-선 회절분석, 투과전자현미분석, 적외선흡수분광분석등을 통하여 광물학적 성질을 규명하였다. $SiO_2$의 함량이 높고 $Al_2O_3$의 함량이 낮은 것으로 밝혀진 상동산 berthierine의 결정구조는 Brindley에 의하여 연구된 결과인 육방정계와 유사한 형태를 보여주는 사방정계와 일치한다. 상동광상에서 산출되는 berthierine은, 그 산출양상으로 보아, 속성작용에 의하여 생성된 것으로 생각되나 nontronite는 중석광회이후의 열수변질산물로 생각된다.

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포항-감포 지역산 규조토의 산출상태와 응용광물학적 특성 (Occurrence and Applied-mineralogical Characterization of Diatomite from the Pohang-Gampo Area)

  • 노진환
    • 한국광물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.311-324
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    • 2006
  • 감포 지역의 육성 화산쇄설성 퇴적층인 어일층과 해성층인 포항 지역의 포항층에서 규조토가 대개 1 m 미만의 박층을 이루며 부존된다. 어일층에 부존되는 규조토는 상대적으로 고품위를 이루고 속성변질의 정도도 미미한 상태로 산출된다. 이에 비해서 연일층군의 상위 층준에 부존하는 규조토는 상대적으로 저품위를 이루고 산출지에 따라 심하게 속성변질된 양상을 보인다. 속성변질된 규조토에서 규조편의 광물상인 단백석의 결정도가 증대되어 궁극적으로는 규조 패각의 변형과 규조토의 조직적 변화를 수반하면서 석영으로 전이되는 양상이 인지된다. 이 같은 규조토의 속성작용은 매몰정도에 의존되기보다는 주로 속성수의 접촉 및 관여 정도에 의해 규제되는 화학적 속성작용의 형식으로 진행된 것으로 해석된다. 포항-감포 지역산 규조토들의 화석상, 광물상, 화학조성 및 기타 물성들을 주사전자현미경 관찰, X-선회절 분석, 화학분석, 비표면적 측정 등의 방식으로 그 품위와 품질 평가와 관련하여 면밀히 조사하였다. 전반적으로 외국의 유명한 산지의 광석들에 비해서 그 품위와 품질 면에서 불리한 입장에 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 포항 지역의 일부 해성 규조토 광상들은 저품위 광체를 이루지만 경량 내화물 제조용과 같은 특정 용도로는 개발될 수 있는 소위 '점토질 규조토(moler) 유형'을 이룬다. 또한 이 유형의 규조토 층은 연일층군 상부에 자주 개재되고 비교적 두터운 광층을 형성하기도 하기 때문에, 앞으로 이 층에서 개발 잠재성이 여는 점토질 규조토 광체의 탐광과 개발을 위한 체계적이고도 정밀한 조사가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

Geochemistry of Pb in Surface Sediments of the Yellow Sea: Contents and Speciation

  • Kim, Kyung-Tae;Lim, Chae-Reol;Cho, Yeong-Gil;Hong, Gi-Hoon;Lim, Suk-Hyun;Yang, Dong-Beom;Choi, Man-Sik
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제35권4호
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    • pp.179-191
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    • 2000
  • Both acid-leached and residual Pb in surface sediments of the Yellow Sea are analyzed in order to explain the spatial distribution of Pb contents and to determine a major controlling factor of its geographical distribution. Leached and residual Pb contents in surface sediments, which may have a different origin, show mirrored geographical distribution. Sediments with high residual Pb ( ${\sim}$20 ${\mu}$g/g; northeastern sand) contain low leached Pb (6-8 ${\mu}$g/g) while sediments with high leached Pb ( ${\sim}$20 ${\mu}$g/g; central mud) contain low residual Pb. As a result, total Pb shows little variation spatially. The mirrored distribution of both species also leads the grain-size dependence of Pb contents to be unclear although the grain-size dependence of other trace metals (Cr, Co, Ni etc.) has been well reported in this shelf. High leached Pb contents (>15 ${\mu}$g/g) were also observed in sediments off the Changjiang River mouth and off the Kyunggi Bay where they can be interpreted as the results of diagenetic accumulation and anthropogenic pollution, respectively. Residual Pb enriched in sands of the northeastern area might be from K-feldspar, which in turn allows the suggestion that northeastern sands may have originated from coastal erosion of granitic landmass or directly from nearby rivers.

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