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충남 서부 사문석 광산 인근에서의 석면 산출 특성: 홍성 및 비봉광산을 중심으로 (Characteristics of Asbestos Occurrence in the Vicinity of Serpentine Mines in the Western Part of Chungnam: A Study Based on the Hongseong and Bibong Mine Areas)

  • 송석환
    • 광물과 암석
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    • 제36권4호
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    • pp.233-257
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    • 2023
  • 충남 서부 홍성 및 비봉 사문석 광산의 암석 및 토양에는 석면이 산출된다. 이 지역은 기반암인 선캠브리아기의 편마암류 및 변성퇴적암류가 있고, 이들 암체를 관입하는 중생대의 화성암류, 그리고 시대 미상의 편마암류, 중생대 퇴적암류로 구성되어 있다. 상세한 지질조사와 더불어 사문암과 각섬암 시료를 채취하였고, 석면으로 추정되는 부분에서 광물시료도 채취하였다. 이들 중 대표시료에 대해 PLM, XRD, SEM, EPMA 분석을 실시하였다. 사문암은 급경사 단층으로 인접한 편마암 및 변성퇴적암과 NNE 방향을 이루며 발견되고 있고, 반복적인 사문암화와 활석화 작용이 사문암의 정치 방향에 따라 발생하였다. 각섬암은 선캠브리아기의 복합체내에서 관입암 또는 층상으로 산출된다. 사문암 및 각섬암에서 각섬석은 석면형 또는 비석면형으로 산출된다. 사문암들은 백석면과 트레모라이트 석면, 악티노라이트 석면을 포함하는데, 이 석면들은 단구, 벽개, 층상면을 따라 발견이 되고 산출상은 교차, 미끄럼, 덩어리 형이다. 각섬암들에는 트레모라이트 석면, 악티노라이트 석면이 덩어리 형으로 산출된다. 전체적인 결과 사문석 광산에서 온 암석들은 사문석계와 각섬석계 석면을 포함하며 이는 열수의 변질에 기인 한 것이다. 광산 지역의 건설상황 및 석면의 환경적 위해성을 고려시 추가적인 토지 관리 방안이 필요하다.

팔리고스카이트 내 수소 및 이산화탄소 나노공간한정 (Nanoconfinement of Hydrogen and Carbon Dioxide in Palygorskite)

  • 김주혁;권기덕
    • 광물과 암석
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    • 제36권4호
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    • pp.221-232
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    • 2023
  • 탄소중립을 위한 이산화탄소 저감 기술 및 대체 에너지에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 팔리고스카이트(palygorskite)는 리본 구조를 가지는 점토광물로 넓은 표면적의 나노크기의 공극을 가지고 있어, 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO2)를 포집하고 친환경 대체 에너지인 수소(H2)를 저장할 수 있는 물질로 제안된 바 있다. 이번 논문에서는 대정준 몬테 카를로(grand canonical Monte carlo) 시뮬레이션을 사용하여 팔리고스카이트 나노공극으로의 CO2 및 H2 분자의 흡착 등온선과 기작에 대한 기초연구의 예비 결과를 보고한다. 실온에서 기체의 분압 관련 변수인 화학 포텐셜(chemical potential)의 증가에 따라 나노공극에 흡착되는 CO2 및 H2 함량은 증가하였다. CO2와 비교하여, H2의 흡착은 더 높은 화학 포텐셜, 즉 높은 에너지가 필요하였다. 이론 계산으로 얻은 나노공극에서의 평균 제곱 변위(mean squared displacement)는 CO2 보다 H2가 훨씬 높았으며 기존 실험 결과와 일치했다. CO2는 나노공극에서 일렬로 배열된 반면, H2는 매우 불규칙한 배열을 보였다. 이번 연구 방법은 CO2 및 H2를 저장 가능한 지구물질 광물을 찾는 개발연구뿐만 아니라, 지중환경에서 유체와 광물의 반응을 근본적으로 이해하는 데 기여할 것으로 기대한다.

전(傳) 정조대왕 초장지 출토 석물의 채석지에 대한 과학적 검토 (Scientific Examination of Quarries of the Stone Remains Excavated from the First Burial Site of King Jeongjo)

  • 이명성;안유빈;김지영
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제56권3호
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    • pp.196-212
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    • 2023
  • 이 연구는 정조대왕 초장지에서 출토된 석물(박석과 난간석)의 암석광물학적 분석을 통해 채석산지를 해석하고 건릉 석물과의 관계를 과학적으로 검토한 것이다. 정조대왕 초장지에서 출토된 석물은 모두 담회색 세립질 흑운모화강암이고, 석영, 장석, 흑운모를 주성분광물로 함유한다. 이들의 전암대자율은 5.55~12.10(평균 7.00)(SI unit)에 분포한다. 고문헌에 채석산지는 앵봉과 여기산(수원시 고등동)으로 기록되었고, 지표 지질조사에서 앵봉(현 영광아파트) 뒤 노두에서 석물과 유사한 세립질 흑운모화강암을 확인하였다. 노두암석의 대자율은 5.15~7.24(SI unit)이고 암석광물학적 및 지구화학적 특성이 초장지 출토 석물 및 건릉 석물과 동일하였다. 기록상 초장지의 석물은 대부분 건릉 천릉 시 재사용된 것으로 확인되었으나, 박석과 난간석은 다시 사용되지 않고 초장지에 그대로 폐기된 것으로 보인다. 이는 효의왕후(정조 비) 승하 후 합장릉 조성 시 봉분의 크기가 커지면서 초장지의 난간석이 크기에 맞지 않아 재사용이 어려웠기 때문으로 추정된다. 연구결과를 통해 18세기 능묘 석물조성에 대한 문헌기록과 과학적 분석 결과를 비교검토할 수 있었으며 관련 연구분야에 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

북동태평양 원양성 적점토의 지질공학적 특성에 관한 연구 (Geotechnical Properties of Pelagic Red Clay in Northeast Equatorial Pacific)

  • 지상범;이현복;형기성;주세종;이근창;함동진
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.286-294
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    • 2008
  • 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone, C-C지역) 사이의 북쪽지역에 위치한 연구지역 원양성 적점토 표층퇴적물의 특성파악을 위해 기계적 교란이 적은 다중주상시료채취기로 24개 정점에서 시료를 채취하였다. 채집된 퇴적물 시료의 입도, 함수율, 밀도, 공극률 등 지표 특성과 전단강도, 컨시스턴시 한계 등의 지질공학적 특성 그리고 생물기원 오팔함량 및 광물조성을 분석하였다. 원양성 적점토가 분포하는 광범위한 연구지역($15^{\circ}45'{\sim}16^{\circ}55'N,\;125^{\circ}20'{\sim}134^{\circ}10'W$) 퇴적물의 지표 특성 및 광물학적 특성은 동일 경도 상에서 동측지역과 서측지역 사이의 큰 거리차이에도 불구하고 매우 균일한 특성을 보인다. 단지 표층퇴적물의 전단강도는 KR1 지역에 비해 KR2지역이 고화된 특성을 보이는데, 이것은 KR2 지역에서 나타나는 하부 Unit 3의 영향에 의한 것으로 판단된다.

나주 송제리 고분군 1호분에 사용된 마감재의 재료적 특성 (Characteristics of finishing materials used in tomb No.1 of the Songje-ri, in Naju)

  • 김은경;강소영
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권3호
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    • pp.56-67
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    • 2024
  • 본 연구에서는 나주 송제리에 위치한 백제시대 고분군 중 1호분의 석실 내부에 사용된 마감재의 광물학적, 화학적, 물리적 분석을 수행하여 재료적 특성을 파악하였다. 마감재는 백색의 덩어리 형태에 패각으로 추정되는 편이 혼합된 상태로 석실 내부 벽석의 표면과 틈 사이에 남아있었다. 분석결과, 마감재의 주요 구성광물로 방해석이 검출되었고, 탄산칼슘에서 기인하는 적외선분광스펙트럼, 700~800℃ 구간에서 일어난 탈탄산화 열적 반응, 높은 함량의 칼슘 성분과 작열감량이 확인되었다. 따라서 마감재의 주요 재료는 회로 판단되며 모래나 자갈과 같은 골재가 확인되지 않아 회반죽으로 파악된다. 회반죽에 혼합되어 있던 패각은 짙은 남색 혹은 회백색을 띄며 원형은 남아있지 않다. 표면은 적층식으로 쌓여진 층상 형태로 미세조직 관찰을 통해 기둥형의 각주층과 일정한 방향성을 가진 진주층이 확인되어 이매패류로 추정된다. 또한 X-ray 촬영으로 패각의 표면과 내부에서 천공성 해양생물에 의한 구멍과 통로를 확인하였으며, 방사성 탄소 연대측정 결과 고분의 축조 연대와 부합하였다. 결과를 종합하였을 때 나주 송제리 고분군 1호분에 사용된 마감재는 회반죽과 패각을 혼합하여 활용하였으며 회는 혼합되어 있던 패각을 원재료로 제조한 것으로 추정된다.

산청 범학리 삼층석탑 석재의 암석학적 분류와 산지해석 (Petrological Classification and Provenance Interpretation for the Stone Properties of Three-story Stone Pagoda in Beomhak-ri, Sancheong, Korea)

  • 이찬희;강산하;조영훈
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권3호
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    • pp.70-88
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    • 2024
  • 섬장암은 고대 로마시대부터 사용하던 암석명이나 세계적으로도 분포지가 넓지 않으며, 국내에도 산청과 강원도 일대를 중심으로만 산출된다. 국내 석조문화유산의 재료로 사용한 사례도 매우 희소한 석재이다. 그러나 산청 범학리 삼층석탑은 섬장암으로 구성되어 있으며, 각 부재별로도 아주 유사한 암상, 광물조성, 입도, 색상 및 대자율을 갖는 것으로 보아 모두 동일 계열의 암석임을 알 수 있다. 범학리 일대에는 섬장암의 노두가 비교적 넓게 분포하며 이를 최근까지 석재로 활용한 광산도 있다. 이 암석은 석탑의 석재와 전체적인 색과 산출상태 및 암석광물학적 특징이 거의 동일하며, 지구화학적 진화경향도 아주 유사함을 보였다. 또한 범학사지 일대의 동종 암석에서는 다수의 채석흔이 확인되었다. 이와 같이 산청 범학리 삼층석탑의 원석재가 섬장암으로 판명된 것은 정밀한 암석학적 및 지구화학적 분석과 산지해석이 가능했고, 범학사지 주변에는 섬장암이 분포하고 있으며 동일 암석에서는 고기의 채석흔이 산재해 있었기 때문이다. 따라서 산청 범학리 삼층석탑은 사지 주변에서 석재를 자급자족해 가공과 조성이 이루어진 것으로 해석할 수 있다.

한국(韓國)의 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 특성(特性)과 생성학적(生成學的) 연구(硏究) IV. 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 분포(分布) 및 생성(生成) (Genesis and Characteristics of the Soil Clay Minerals Derived from Major Parent Rocks in Korea IV. Genesis and Distribution of the Soil Clay Minerals)

  • 엄명호;임형식;김태순
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.202-212
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    • 1992
  • 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 현무암등(玄武岩等) 우리나라의 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양(土壤)을 대상(對象)으로 점토광물(粘土鑛物)의 생성과정(生成過程)을 구명(究明)하기 위하여 모암(母岩)의 조암광물(造岩鑛物)과 토양(土壤)으로 부터 분리(分離)한 모래와 미사(微砂)의 1차광물(次鑛物) 분포(分布)와 광물학적(鑛物學的) 특성변화(特性變化)를 보고(報告)한 바 있다. 본보(本報)에서는 점토(粘土)에 대한 화학조성(化學組成), 광물(鑛物)의 분리동정(分離同定) 및 특성변화(特性變化)를 기(旣) 보고(報告)된 성적(成績)과 관련(關聯)시켜 고찰(考察)함으로써 각 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 풍화생성과정(風化生成過程)을 모암(母岩)의 조암광물(造岩鑛物)로 부터 종합적(綜合的)으로 구명(究明)코자 하였으며, 아울러 점토광물(粘土鑛物)의 정량화(定量化)를 시도(試圖)하였던 바 그 결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 점토(粘土)의 양(陽)이온치환용량(置換容量)은 vermiculite, chlorite 또는 illite 함량(含量)이 많을 수록 크며, vermiculite 함량(含量)이 많은 점토(粘土)라도 수산화물(水酸化物)의 층간침입(層間侵入) 정도(程度)가 크면 양(陽)이온치환용량(置換容量)은 적어지는 경향(傾向)이었다. 2. 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片摩岩)의 장석류(長石類)는 kaolin광물(鑛物)로 대부분 풍화(風化)되었고, 이밖의 운모광물(雲母鑛物), 연이석(緣泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로 부터 생성(生成)된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간(風化中間)에 illite/vermiculite와 illite/chlorite, 그리고 chlorite/vermiculite의 혼층단계(混層段階)를 거치게 되고 최종적(最終的)으로 kaolin광물(鑛物)로 풍화(風化)되는 것으로 판단(判斷)되며 vermiculite에 수산화물질(水酸化物質)의 층간침입정도(層間侵入程度)는 표토(表土)로 갈수록 증대(增大)되는 경향(傾向)이었다. 3. 석회암(石灰岩) 토양(土壤)의 점토(粘土)에는 smectite가 상당량(相當量) 함유(含有)되었으며, 이는 Mg농도(濃度)가 높은 토양용액(土壤溶液)으로 부터 직접(直接) 침전(沈澱)되어 생성(生成)되었거나, 운모(雲母) 또는 chlorite에서 유래(由來)된 vermiculite의 변성작용(變成作用)에 의해 생성(生成)되는 것으로 해석(解釋)되었다. 4. 혈암(頁岩) 토양(土壤)의 점토(粘土)에 다량(多量) 존재(存在)하는 illite는 주로 풍화(風化)에 저항성(抵抗性)이 큰 미립자(微粒子)의 함수백운모(含水白雲母)로 유래(由來)되는 것으로 보이며, 토양(土壤)의 발달정도(發達程度)에 따라 함수백운모(含水白雲母)${\rightarrow}$illite/vermiculite 풍화단계(風化段階)(대구통(大邱統))와 풍화(風化)가 더욱 진전(進展)된 함수백운모(含水白雲母)${\rightarrow}$illite/vermiculite${\rightarrow}$vermiculite${\rightarrow}$kaolin의 풍화단계(風化段階)(부여통(扶餘統))로 구분(區分)되었다. 5. 현무암(玄武岩)의 사장석(斜長石)은 주로 kaolin광물(鑛物)로 풍화(風化)되고, 휘석(輝石)은 휘석(輝石)${\rightarrow}$chlorite${\rightarrow}$chlorite/vermiculite${\rightarrow}$kaolin의 과정(過程)을 밟지만 illite와 illite/vermiculite의 존재(存在)로 보아 휘석(輝石)${\rightarrow}$chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정(風化過程)도 인정(認定)되었다. 6. 열분석(熱分析)(DTA, TG)에 의한 점토광물(粘土鑛物)의 정량결과(定量結果), vermiculite 함량(含量)은 석회암(石灰岩) 장성통(長城統)에서 21.7%로 가장 많았고, 혈암(頁岩)의 부여통(扶餘統)은 9.2%, 대구통(大邱統)은 5.4%로 적었으며, 나머지 토양(土壤)은 8.8%~28.3% 함유(含有)하고 있었다. Kaolin 광물(鑛物)의 함량(含量)은 화강편마암(花崗片麻岩)의 아산통(雅山統)에서 32.7%, 현무암(玄武岩)의 구엄통(舊嚴統)에서 32.0%로 많았고 석회암(石灰岩)의 평안통(平安統) 14.9%, 장성통(長城統) 9.4%로 적었으며, 혈암(頁岩)의 대구통(大邱統)에서 8.9%로 가장 적었다. 이밖의 토양(土壤)에서의 kaolin 함량(含量)은 20.0%~28.6%이었다. Gibbsite함량(含量)은 화강암(花崗岩)의 월정통(月精統)에서 3.9%, 차항통(車項統)에서 2.3%, 화강편마암(花崗片麻岩)의 아산통(雅山統)에서 1.4%, 청산통(靑山統)에서 4.5%, 그리고 현무암(玄武岩)의 장성통(長城統)에서 3.6%이었다.

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운주사 석조문화재의 보존상태와 보존방안에 대한 연구 (A Study on the Conservation State and Plans for Stone Cultural Properties in the Unjusa Temple, Korea)

  • 김사덕;이찬희;최석원;신은정
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제37권
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    • pp.285-307
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    • 2004
  • 이 연구에서는 전남 화순군에 위치한 운주사의 석조문화재를 중심으로 암석의 풍화대 형성과 풍화의 진행에 따른 암석학적 특성과 지화학적 특성을 종합 검토하였다. 이 결과를 중심으로 석조물을 이루는 암석의 기계적, 화학적, 광물학적 및 물리적 풍화에 영향을 미치는 풍화요소를 규명하였고, 이들을 정량화하여 석조문화재의 보존방안 강구를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 이 연구를 위하여 야외 정밀조사 및 총 18개의 시료(화산력 응회암 7점, 화산회 응회암 4점, 화강암류 4점, 화강편마암 3점)에 대한 전암분석과 암석의 특성 및 광물감정을 실시하였다. 또한 각각의 석조물에 대한 훼손현황을 반정량적으로 기재하였다. 운주사 일대의 지질을 이루는 암석은 화산력 응회암이며 대체로 N30-40W의 주향과 10~20NE의 경사를 갖고 있다. 이 화산력 응회암은 운주사를 중심으로 매우 넓게 분포하고 있으며 운주사 경내에 분포하는 석조물은 모두 화산력 응회암으로 조형되어 있다. 현재 운주 사 경내의 석조물들은 대부분 심한 균열의 발달과 함께 구조적 불균형을 이루고 있으며, 생물학적 오염 및 암석의 풍화가 상당히 진행되어 각력이 탈락하고 광물의 입상분해가 발생하는 등 풍화와 훼손양상이 아주 심각하다. 또한 석조물 곳곳의 철편과 시멘트 몰탈은 산화되어 적갈색의 침전물과 회백색의 침전물을 형성하고 있다. 이들 석조물에 대해 육안 훼손정도를 기재한 결과 대부분의 석조물들이 MD(moderate damage)에서 SD(severe damage) 등급의 훼손정도를 보이고 있다. 각 암석의 X선 회절분석 결과, 대부분의 시료들은 석영, 정장석, 사장석, 방해석 및 자철석 등의 광물로 구성되어 있다. 현미경하에서는 석영과 장석류가 심하게 변질되었으며, 타형의 결정형을 보이는 흑운모는 풍화되어 이차 풍화광물인 녹니석으로 변질되어 있다. 또한 응회암 곳곳의 열극대에 적갈색의 철분 침전물이 관찰되는 것으로 보아 암석의 내부까지 풍화가 진행되고 있음을 알 수 있다. 연구지역의 석조물을 이루는 응회암류는 Subalkaline, Peraluminous의 영역에 도시되며, 시료의 $SiO_2$(wt.%) 범위는 화산력 응회암이 70.08~73.69, 화산회 응회암은 70.26~78.42 의 범위를 보이고 있다. 또한 주성분원소에 대한 화학적풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WPI) 계산치에서 CIA의 범위는 화산력 응회암은 55.05~60.75, 화산회 응회암은 52.10~58.70, 화강암은 49.49~51.06 화강편마암은 53.25~67.14의 범위를 보이며 이들은 편마암류와 응회암류에서 큰 값을 갖는다. WPI는 응회암류와 편마암류의 시료에서 0선 이하에 있거나 0선에 근접되어 도시되는 것으로 보아 상위 CIA에서와 같이, 이들 응회암류와 편마암류가 화학적인 풍화 작용을 쉽게 받고 있음을 시사한다. 암석의 분말시료와 석조물의 피복시료를 채취하여 전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과 암석의 이차적인 풍화산물인 스멕타이트, 불석군의 점토광물이 관찰된다. 그리고 암석의 생물학적 풍화 요소인 하등식물의 균사류 및 지의류의 모근과 포자가 함께 관찰된다. 이는 암석의 내부까지 생물체가 압력을 가하고 있어 석조물의 기계적 풍화작용을 가중시키고 있으며, 이와 함께 석조물 내에 점토광물화가 상당히 진행된 것으로 판단된다. 암석의 풍화가 상당히 진행되어 비, 바람, 수목, 지반 등 자연환경 의해 훼손이 가속화 되고 있는 상태이다. 이에 대한 방안으로 1차 수목 제거 등 주변 환경정비와 배수로 설치 등 물 침투 방지에 대한 지반환경 조성이 필요하고, 2차 지의류 제거 등 생물학적 처리와 합성수지를 사용한 균열부분 접착복원과 암석 재질을 강하게 하는 경화 및 발수처리를 실시한다. 그리고 풍화의 원인인 바람, 햇빛, 비 등을 차단시킬 수 있고 주변경관과 어울리는 보호시설을 건립하여 보존하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

영남지역(嶺南地域)에 분포(分布)된 단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성연구(生成硏究) -제(第)5보(報) : 토양생성(土壤生成)과 분류(分類) (Characteristics and Genesis of Terrace Soils in Yeongnam Area -V : Soil Genesis and Classification)

  • 정연태
    • 한국토양비료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.275-282
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    • 1986
  • 영남지역(嶺南地域)에 분포(分布)된 식질(埴質) 단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성(生成)을 구명(究明)하기 위하여 영천(永川)(내륙(內陸))과 영일(迎日)(해안(海岸))지역(地域)에서 대표적(代表的)인 연접단구군(連接段丘群)을 각각(各各) 선정(選定)하여 본(本) 연구(硏究)를 수행(遂行)하고 기보(旣報)한 형태적특성(形態的特性)과 단면발달도(斷面發達度), 이화학적특성(理化學的特性), 광물학적특성(鑛物學的特性), 미세형태학적(微細形態學的) 특징(特徵) 등(等)을 토태(土台)로 본보(本報)에서는 토양생성(土壤生成)을 밝히고 합리적(合理的)인 토양분류(土壤分類)를 시도(試圖)하였다. 1. 조사지역(調査地域)의 기상조건(氣象條件)은 연평균기온(年平均氣溫)이 $12.3{\sim}13.2^{\circ}C$, 온량지수(溫量指數)는 101.8~107.1, 강수량(降水量)은 년(年) 1,029.6~1,084.2mm, T-E지수(指數) 67.0~71.5, P-E지수(指數) 73.5~77.8 등(等)으로서 내륙(內陸)보다 해안지역(海岸地域)이 약간 높았으며 양지역(兩地域) 공(共)히 "Mesic" 지온권(地溫圈)에 속하였고 Thornthwaite의 토양기후도(土壤氣候圖)에 의하면 "적색(赤色) 또는 황색토지대(黃色土地帶)"에 속하였다. 2. 식질(埴質) 단구지토양(段丘地土壤)들은 모두 Argillic B층(層)을 가진 성숙토(成熟土)이었으며 영일지역(迎日地域)의 우평통(牛坪統)은 II B층에도 "Argillans"이 생성(生成)되어 있는 "Paleo-argillic" 토층(土層) 함유토양(含有土壤)이었다. 3. 단구퇴적물(段丘堆積物)의 생성년대(生成年代)를 추정(推定)하기 위하여 "Bisequum" 단면(斷面)인 영천지역(永川地域)의 반천통(盤泉統)과 영일지역(迎日地域)의 우평통(牛坪統) 기층(基層)을 조사(調査)하여 본 결과(結果), 이들은 중생대(中生代) 혈암잔적(頁岩殘積) 또는 제(第)3기층(紀層)이었으므로 단구퇴적물(段丘堆積物)은 제(第)4기고층(紀古層)인 홍적층(洪積層)인 것으로 추정(推定)되었다. 4. 현재(現在) 널리 쓰여지고 있는 미농무성(美農務省)은 신토양분류법(新土壤分類法)과 F. A. O법(法)에 미비(未備)된 답토양(畓土壤)의 분류기준(分類基準)을 보완(補完)코자 단면(斷面)의 적색도(赤色度)를 적용(適用)하여 인위적(人爲的) 관개(灌漑)에 따른 표층회색화(表層灰色化) 토양(土壤)인 덕평통(德坪統)과 화동통(華東統)을 Anthr-epiaquic Hapludalfs(미농무성법(美農務省法)), Anthr-epigleyic Acrisols(F. A. O. 법(法))로 분류단위(分類單位)를 신설(新設)하여 자연적(自然的) 지하수(地下水)에 의하여 심토(心土)가 회색화(灰色化) 된 우평통(牛坪統)(Aquic Hapludalfs 및 Gleyic Acrisols)으로부터 세분(細分)하고, 관개(灌漑)와 지하수(地下水) 양자(兩者)에 의하여 단면(斷面)의 대부분(大部分)이 회색화(灰色化)된 극락통(極樂統)은 Anthr-aquic Ochraqualfs(미농무성법(美農務省法)) 및 Anthr-tyicgleyic Acrisols(F. A. O. 법(法))으로 한 단위(單位) 높은 수준(水準)에서부터 구분(區分)하여 인공숙답(人工熟畓)임을 명시(明示)해 줄 것을 제안(提案)하였다. 한편 회색(灰色) 반문(班紋)이 전혀없는 반천통(盤泉統)은 미농무성법(美農務省法)의 Typlc Hapludalfs, F. A. O법(法)의 Orthic Acrisols 이었다.

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옥천대(沃川帶) 우라늄광층(鑛層)의 구조규제(構造規制) 및 지구화학적(地球化學的) 특성연구(特性硏究) (Lithologic and Structural Controls and Geochemistry of Uranium Deposition in the Ogcheon Black-Slate Formation)

  • 이대성;윤석규;이종혁;김정택
    • 자원환경지질
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    • 제19권spc호
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    • pp.19-41
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    • 1986
  • Structural, radioactive, petrological, petrochemical, mineralogical and stable isotopic study as well as the review of previous studies of the uranium-bearing slates in the Ogcheon sequence were carried out to examine the lithological and structural controls, and geochemical environment in the uranium deposition in the sequence. And the study was extended to the coal-bearing formation (Jangseong Series-Permian) to compare the geochemical and sedimentologic aspects of uranium chemistry between Ogcheon and Hambaegsan areas. The results obtained are as follows: 1. The uranium mineralization occurs in the carbonaceous black slates of the middle to lower Guryongsan formation and its equivalents in the Ogcheon sequence. In general, two or three uranium-bearing carbonaceous beds are found with about 1 to 1.5km stratigraphic interval and they extend from Chungju to Jinsan for 90km in distance, with intermittent igneous intrusions and structural Jisturbances. Average thickness of the beds ranges from 20 to 1,500m. 2. These carbonaceous slate beds were folded by a strong $F_1$-fold and were refolded by subsequent $F_1$-fold, nearly co-axial with the $F_1$, resulting in a repeated occurrence of similar slate. The carbonaceous beds were swelled in hing zones and were shrinked or thined out in limb by the these foldings. Minor faulting and brecciation of the carbonaceous beds were followed causing metamorphism of these beds and secondary migration and alteration of uranium minerals and their close associations. 3. Uranium-rich zones with high radioactive anomalies are found in Chungju, Deogpyong-Yongyuri, MiwonBoun, Daejeon-Geumsan areas in the range of 500~3,700 cps (corresponds to 0.017~0.087%U). These zones continue along strike of the beds for several tens to a few hundred meters but also discontinue with swelling and pinches at places that should be analogously developed toward underground in their vertical extentions. The drilling surveyings in those area, more than 120 holes, indicate that the depth-frequency to uranium rich bed ranging 40~160 meter is greater. 4. The features that higher radioactive anomalies occur particularly from the carbonaceous beds among the argillaceous lithologic units, are well demonstrated on the cross sections of the lithology and radioactive values of the major uranium deposits in the Ogcheon zone. However, one anomalous radioactive zone is found in a l:ornfels bed in Samgoe, near Daejeon city. This is interpreted as a thermal metamorphic effect by which original uranium contents in the underlying black slate were migrated into the hornfels bed. 5. Principal minerals of the uranium-bearing black slates are quartz, sericite, biotite and chlorite, and as to chemical composition of the black slates, $Al_2O_3$ contents appear to be much lower than the average values by its clarke suggesting that the Changri basin has rather proximal to its source area. 6. The uranium-bearing carbonaceous beds contain minor amounts of phosphorite minerals, pyrite, pyrrhotite and other sulfides but not contain iron oxides. Vanadium. Molybdenum, Barium, Nickel, Zirconium, Lead, Cromium and fixed Carbon, and some other heavy metals appear to be positive by correlative with uranium in their concentrations, suggesting a possibility of their genetic relationships. The estimated pH and Eh of the slate suggests an euxenic marine to organic-rich saline water environment during uranium was deposited in the middle part of Ogcheon zone. 7. The Carboniferous shale of Jangseong Series(Sadong Series) of Permian in Hambaegsan area having low radioactivity and in fluvial to beach deposits is entirely different in geochemical property and depositional environment from the middle part of Ogcheon zone, so-called "Pibanryong-Type Ogcheon Zone". 8. Synthesizing various data obtained by several aspects of research on uranium mineralization in the studied sequence, it is concluded that the processes of uranium deposition were incorporated with rich organic precipitation by which soluble uranyl ions, $U{_2}^{+{+}}$ were organochemically complexed and carried down to the pre-Ogcheon sea bottoms formed in transitional environment, from Red Sea type basin to Black Sea type basin. Decomposition of the organic matter under reducing conditions to hydrogen sulfide, which reduced the $UO{_2}^{+2}$ ions to the insoluble uranium dioxide($UO_2$), on the other side the heavy metals are precipitated as sulfides. 9. The EPMA study on the identification of uraninite and others and the genetic interpretation of uranium bearing slates by isotopic values of this work are given separately by Yun, S. in 1984.

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