• 제목/요약/키워드: environmental geochemistry

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화순지역 토양-퇴적물-하천수의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Soils, Sediments and Waters in stream Of Hwasun area)

  • 오강호;고영구;윤석태
    • 환경영향평가
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    • 제12권1호
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    • pp.9-22
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    • 2003
  • To consider environmental characteristics in the scope of geochemistry of streams, Hwasun area, soil, sediment and water samples near/in the streams were analyzed in texture and metal contents of soil and sediment and in quality in water. From those analyses, the soils are loamy sand, sandy loam, loam and silty loam in texture. And, the sediments are slightly gravelly sand, gravelly sand and gravelly muddy sand in facies. Metal contents in soils and sediments are of high near Hwasuneup and Hwasun coalfield. In peculiar, P, Co, Li, Ni, Zn and Pb exceed over crust mean contents. Physico-chemistry of above streams according to pH-Eh and Piper's diagrams indicates that the streams are, typically, assigned to natural river water. Water qualities of BOD, T-N and T-P in areas near Hwasun coalfield, Dongmyeon and Hwasuneup are polluted over V level. Enrichment factor(EF) representing metal condensation in P, Cu, Zn and Pb appear near Hwasun coalfield and Hwasuneup from the soil and sediment samples, in part. Additionally, river water in dry season is very high in BOD, T-N, $Na^+$ and ${SO_4}^{2-}$. It is suggested that the relatively high metal contents in the stream be connected with above coalfield and urban areas.

전남 보성-장흥 광화대의 잠정적 카드뮴원에 대한 예비연구 (A Preliminary Study on the Potential Source of Cadmium in the Boseong-Jangheung Mine District)

  • 허철호;소칠섭;윤성택;심상균
    • 자원환경지질
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    • 제30권1호
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    • pp.61-65
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    • 1997
  • 전라남도 보성-장흥 금은 광화대에서 산출되는 섬아연석 ((Zn, Fe)S)은 특징적으로 미량원소로서 카드뮴을 함유한다. 본 연구에서는 잠정적 독성원소로서의 카드뮴의 근원과 이동 및 분산을 고찰하기 위한 예비연구로서 연구지역 섬아연석내 카드뮴의 함량을 전자현미분석기 (EPMA)를 이용하여 분석하고, 환경지구화학적 관점에서 카드뮴의 기원물질을 토의하였다. 연구지역 광화대내 5개 금-은 광산 (보덕, 문덕, 전보, 복내, 금산)에서 산출되는 섬아연석은 세계적 평균치 (0.5 wt.% Cd) 및 최대치 (4.4 wt.% Cd)에 비교하여 상당히 높은 카드뮴 함량 (평균 3.96 wt.% Cd, 최대 11.2 wt.% Cd)을 갖는다. 특히, 금산광산의 섬아연석은 평균 9.49%에 이르는 특이하게 높은 함량을 나타낸다. 암석지구화학의 관점에서 보면, 연구지역 광화대내 섬아연석 카드뮴의 근원은 세가지로 판단된다: 1) 탄질물 (본 광화대의 북서부에 위치), 2) 연구지역내 광역적으로 분포하는 유기물이 풍부한 변성퇴적암 (예: 명봉 및 설옥리층), 3) 도처에 산재하는 소규모 흑색셰일 (예: 금산 광산 지역). 본 연구결과, 카드뮴과 같은 잠정적 독성원소의 근원을 밝히고 그분산을 제어하기 위하여 국내 휴 폐광산에서 산출되는 섬아연석의 광물조성 변화경향과 주변 지질을 파악함이 효율적임을 지시한다.

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국내 일부 오염 토양 및 퇴적물 내 토착 미생물에 의한 중금속의 지구화학적 거동 연구 (Study on Geochemical Behavior of Heavy Metals by Indigenous Bacteria in Contaminated Soil and Sediment)

  • 송대성;이종운;고일원;김경웅
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.575-585
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    • 2007
  • 지하 심부 토양 및 퇴적물 내 토착 미생물의 활성화에 따른 중금속 거동을 이해하기 위하여, 독성 중금속으로 오염된 국내 일부 지역의 시료를 대상으로 혐기적 환경에서 유산염(lactate)을 탄소원으로 투입한 후 약 25일간에 걸친 비소 및 중금속(카드뮴, 구리, 납, 아연) 함량 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 미생물이 투입된 시료의 경우 미생물이 투입되지 않은 비교시료에 비하여 용존 카드뮴, 납, 아연이 효과적으로 제거되었으며, 이는 토착 황산염 환원(sulfate-reducing) 박테리아의 활성화로 인해 생성된 환원상태의 황이 이들 중금속과 황화물을 형성하며 침전시켰기 때문으로 여겨진다. 비소의 경우, 미생물을 투입한 시료 중 황산염의 함량이 높은 덕음 토양에서는 제거율이 높은 반면 황산염의 함량이 상대적으로 낮은 화북 토양, 동두천 퇴적물에서는 지속적으로 그 함량이 증가하였다. 적절한 탄소원 및 황산염을 투입해 독성 중금속으로 오염된 지질 매체 내의 토착 미생물을 활성화시킨다면 이들 중금속의 원위치(in situ) 고정화를 통한 이동도 감소의 효과를 볼 수 있을 것으로 여겨지나, 비소로 동시에 오염된 경우 발생할 수 있는 비소 용출 가능성에 대한 고려가 필요하다.

남극 드레이크해협 극전선 남부 해산 퇴적물 코어의 점토광물 및 지구화학적 특성 (Clay Mineralogy and Geochemistry of a Sediment Core from the Seamount to the South of Antarctic Polar Front, Drake Passage)

  • 정기영
    • 한국광물학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.163-169
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    • 2006
  • 남극 드레이크해협 극전선 남쪽 해산(수심 2710 m) 퇴적물코어(DP00-02, 코아길이 284 cm)의 화학조성과 점토광물분석을 실시하여 빙기-간빙기 순환과 관련된 고해양학적 분석을 실시하였다. 구성 점토광물은 전반적으로 스멕타이트가 우세하고 일라이트와 녹니석이 보다 적은 양으로 함유되어 있었다. 그러나 캐올리나이트는 거의 검출되지 않았다. 최하부에서 Marine Isotope Stage(MIS) 4와 5의 경계에 해당하는 170 cm 정도까지의 구간에서 상부로 갈수록 스멕타이트의 함량이 10% 정도 서서히 감소하는 경향을 보이고, 그 이상에서는 함량이 거의 일정하다. 점토광물 조성의 일정성에 비하여 $SiO_{2}$, Zr, Cs, Th, REE, $K_{2}O,\;Al_{2}O_{3}$$CaCO_{3}$와 상호 대조적이면서 큰 변화를 보인다. 24, 136, 176 cm 깊이에서 $SiO_{2}$의 급격한 증가와 $CaCO_{3}$의 급격한 감소가 관찰되는데, 이 시기에 기원지로 생각되는 남극대륙 빙붕으로부터 ice-rafted debris (IRD)가 다량 공급된 것으로 판단된다. 기타 주원소들, 미량원소, REE의 변화경향은 $SiO_{2}$와 유사하지만, Ni, Cu, Ba은 $SiO_{2}$와 상관성이 상대적으로 매우 낮은데, 이는 쇄설성 외에 속성과정에서의 재동 또는 해양생산성이 높았던 시기의 규조와 같은 생물기원 쇄설물의 축적과 관련이 있는 것으로 추정된다. 특히 Ba의 경우, $SiO_{2}$보다 $10{\sim}20cm$ 정도 지연되어 증가하는 특이한 경향을 보이는데, 이는 빙하후퇴에 이은 생산성의 빠른 증가와 관련된 것으로 보인다.

La-Ce 및 Sm-Nd 동위원소계 측정을 위한 란탄-레진법과 HIBA(Hydroxy Isobutyric Acid)분리법의 상호비교 (Ln-resin and HIBA Method for La-Ce and Sm-Nd Isotope Measurement)

  • 이승구;이효민;;이미정;추미경;이승렬
    • 암석학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.431-439
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    • 2012
  • 원소의 고순도분리는 동위원소계 연구의 기초가 된다. 이 기술보고에서는 Sm-Nd 연대측정법에 중요한 원소군인 Sm과 Nd의 원소분리에 자주 이용되고 있는 HDEHP를 이용한 테플론분말(란탄-레진)법과 Sm-Nd 동위원소계 및 La-Ce 동위원소계의 연구를 위한 원소분리법인 ${\alpha}$-HIBA(${\alpha}$-Hydroxy Isobutyric acid)법의 장단점을 한국지질자원연구원(KIGAM), 기초과학지원연구원(KBSI), 극지연구소(KOPRI) 및 일본 나고야대학과 같은 각 기관별 용리곡선을 통해 비교 소개하였다. 동위원소 지구화학연구를 위한 이 고순도의 원소분리법 비교는 Sm-Nd계 및 La-Ce계 동위원소 지구화학연구자의 실험법 선택에 많은 도움을 줄 것이다.

암석의 풍화과정 및 도자기 제조과정에 따른 희토류원소 분포도의 변화: 토양화학 및 고고학적 응용을 위한 기초연구 (Variation of Rare Earth Element Patterns during Rock Weathering and Ceramic Processes: A Preliminary Study for Application in Soil Chemistry and Archaeology)

  • 이승구;김건한;김진관
    • 암석학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.133-143
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    • 2008
  • 지표지질의 지구화학적 변화 추적과 고고학 유물의 원료(점토질 토양)의 기원지를 밝혀내기 위한 도구로서의 희토류원소의 역할을 확인하고자 하였다. 실험용 지질시료로는 화강암과 편마암 그리고 이들로부터의 화학적 풍화과정을 거친 풍화암과 풍화토양을 선택하여 이들의 화학조성변화를 비교하였고, 고고학적 응용을 위한 시료로는 점토질 토양과 이를 이용하여 제조한 토기 및 도기를 채취하여 이들의 화학조성변화를 비교하였다. 연구결과에 의하면, 일반적인 화학조성간의 상대적인 비교로는 암석-풍화암-토양 혹은 점토질 토양-토기-도기로의 변화에 따른 지구화학적 특성변화의 상관성이 없는 반면에 PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류원소 분포도는 거의 동일한 양상을 띄었다. 이는 희토류원소의 분포도가 다른 지구화학적 연구기법에 기법에 비해 퇴적물의 기원물질 혹은 고고학적 유물의 재료를 밝혀내는데 더 유용함을 지시해준다고 볼 수 있다.

서태평양 지판소멸대의 해저열수분출구에서 관찰되는 황동위원소 조성변화: 열수 생성의 다양성과 마그마의 역할 (Sulfur Isotope Composition of Seafloor Hydrothermal Vents in the Convergent Plate Boundaries of the Western Pacific: A Role of Magma on Generation of Hydrothermal Fluid)

  • 김종욱;문재운;이경용;이인성
    • 자원환경지질
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    • 제45권2호
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    • pp.145-156
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    • 2012
  • 해저열수시스템은 중앙해령이나 후열도확장대와 같은 해저화산대를 따라 생성된다. 해저열수시스템은 지각-맨틀과 해양의 에너지와 물질이 교환되는 장으로 이를 통해 지각과 해수의 조성이 변화하며, 해저면에 열수분출구를 침전시켜 열수생태계를 형성하고 금속광상이 만들어진다. 상대적으로 단순한 중앙해령과 달리 지판소멸지역의 해저열수시스템은 섭입되는 물질의 재순환과정에서 다양한 특성이 나타난다. 황동위원소 조성은 이러한 열수시스템의 다양성을 평가하는데 유용하다. 이 논문에서는 서태평양의 지판소멸대에서 발견된 열수분출 지역에서 채취된 열수분출구 시료의 황동위원소 조성변화를 살펴보고 이들 환경에서 열수생성의 다양성을 일으키는 요인을 고찰하였다. 지판소멸대의 열수분출구는 황화광물과 황산염광물 모두 낮은 황동위원소 조성을 갖는 것이 특징이며, 이는 마그마로부터 공급된 $SO_2$ 기체의 유입으로 해석된다. 황동위원소 조성 변화를 포함한 열수시스템의 다양성은 열수시스템 생성과정에서 마그마의 적극적인 역할을 지시한다.

청주 화강암의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대, 지구화학 및 Sr-Nd 동위원소 연구 (SHRIMP Zircon U-Pb Geochronology, Geochemistry and Sr-Nd Isotopic Study of the Cheongju granitoid rocks)

  • 정원석;김윤섭;나기창
    • 암석학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.191-206
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    • 2011
  • 청주지역에 분포하는 화강암류 암석에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정, 전암 화학 및 전암 Sr-Nd 동위원소 특성을 살펴보고 이를 대보화강암체의 지구연대학적 및 지화학적 특성과 비교하였다. 청주 화강암체 내부의 섬록암에서 $174{\pm}2Ma$ ($t{\sigma}$), 이를 관입한 흑운모 화강암에서 $170{\pm}2Ma$ ($t{\sigma}$), 그리고 이 두 암 석을 모두 관입하는 산성암맥에서는 $170{\pm}5Ma$ ($t{\sigma}$)의 저어콘 연대가 산출하였다. 각 암석에서 측정한 절대연령은 노두에서 측정한 상대연령과 일치하며, 한반도 중부에 분포하는 대보화강암체에 대한 연대측정결과 (170-175 Ma)와도 부합된다. 청주 화강암체의 주원소 및 미량원소 분석 결과는 한반도 중부에 분포하는 대보화강암류 및 화강섬록암의 분석결과와 잘 일치하며, 섭입대와 관련한 I-type 화강암의 특성을 나타낸다. 하지만, Sr과 Nd 동위원소 조성은 청주 화강암체가 부화된 하부지각물질의 부분용융 산물이거나 지각 물질의 혼염 가능성을 지시한다. 더불어 저어콘의 상속핵 및 포획결정에서 산출되는 2.1, 1.8, 0.8 및 0.4 Ga의 다양한 저어콘 상속핵 연대는 연구지역 주변의 경기육괴와 옥천변성대의 암석들이 동화작용에 의해 혼염 되었을 것으로 판단된다.

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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함백분지(咸白盆地) 남부지역(南部地域)에 분포(分布)하는 백악기(白堊紀) 화강암질암류(花崗岩質岩流)의 암석화학적(岩石化學的) 연구(硏究) (Petrochemical Study on the Cretaceous Granitic Rocks in the Southern Area of Hambaeg Basin)

  • 윤현수
    • 자원환경지질
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    • 제19권spc호
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    • pp.175-191
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    • 1986
  • The Geodo granodiorite intruded into the Joseon Supergroup is fine-grained at the marginal part, and medium-grained and more leucocratic at the central part. The Quartz monzonite porphyry intruded inte Precambrian granite and Geodo granodiorite has abundant plagioclase phenocryst. The Imog granite intruded into the Yulri Group and the Joseon Supergroup is mediumgrained biotite granite with partly pinkish feldspar phenocryst. The K/Ar ages obtained from the biotite of the Geodo granodiorite and Imog granite are Early ($111{\pm}1{\sim}107{\pm}1$ Ma) and Late ($93{\pm}1{\sim}92{\pm}1$ Ma) Cretaceous, respectively. The K/Ar sericite age of the quartz-sericite zone of the lower Jangsan quartzite occuring in the western area gave much younger age (about 170 Ma) than that of the Jangsan quartzite, that might be reset due to the regional metamorphism of the Daebo orogeny. The granitic rocks of the area are felsic to mafic, metaluminous to peraluminous, calc-alkalic (alkali-lime index${\fallingdotseq}$ 57) and I-type (magnetite-series) based on the chemical data_ And they appear to have been fractionated at the order of Geodo granodiorite, Quartz monzonite porphyry and Imog granite. In terms of mineralogy, geochemistry and K/Ar biotite age, a rock suite of monzodiorite, quartz monzodiorite and quartz monzonite-granodiorite in the Geodo stock was fractionally differentiated from a magmatic body from its margin to inward.

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