This dissertation is a basic research on the degradation of rocks and aims at clarifying the relations between the progression of degree of weathering and the variation of chemical composition. The author wants to make clear the degradation of rocks and the process of formation of sedimentary rocks from a standpoint of elucidation of migration of elements. This study is considered to be significant not only as a part of research on the distribution of earth crust materials but as the petrogenesis of rocks. The chemical studies on the weathered rocks have been started relatively early and there are not a few researches on them: Goldich, 1938; Harris, et al., 1966; Ruxton, 1968; Berner, et al., 1982; Kanuss, 1983; Lasaga, 1984; Siagel, 1984. The degree of migration of elements in weathering is the composite result of various factors. Because, at the present time, it is difficult to clarify the individual and composite effects of each factor theoretically and quanititatively, we must accumulate empirical data and use them relatively. In such consideration the author acquired some data of chemical weathering from the chemical analysis of granitic and basaltic rocks in and around Fukuoka city, Japan and granitic rocks in and around Chonju and Iri cities, Korea. Because both rock types studied can be considered as representative materials of acidic and basic rocks compsing the earth crust, it is significant to examine the phenomena of weathering of both rock types. The following results are obtained from the analysis and examinations of chemical compositions of the original and weathered rocks. The loss rate of major elements has no uniformity, but the following relation holds in general; Ca, Na> K, Si> Mg> Fe, Al. As weathering proceeds, the ratio of $Al_2O_3/CaO$ shows increasing phenomena, and that of $Na_2O/CaO$ decreasing. The range of migration of composition is broad in basaltic rocks but narrow in granitic rocks. The reason is that the chemical weathering of basaltic rocks progresses more easily than that of granitic rocks. The chemical weathering potenitial index of basaltic rocks in larger than that of granitic rocks. The reason is that the chemical weathering of basaltic rocks proceeds more easily than that of granitic rocks. In weathering, the decrease of mobile cations such as $Ca^{2+}$, $Na^{2+}$, $Mg^{2+}$ and the increase of $H_2O$ in basaltic rocks are more obvious than in granitic rocks.
한반도 서부의 황토현에 분포하는 적색의 풍화층은 온대몬순기후의 한반도 기후환경과 어울리지 않는 토색을 띤다. 이 적색토(풍화층)는 화학적 풍화를 반영한 것으로서, 화학적 풍화지수(CIA)와 A-CN-K 도식을 활용하면 그 특색을 규명할 수 있다. CaO와 $Na_2O$의 손실은 대부분 이루어진 상태이며, $K_2O$의 손실이 단면 하부에서 상부로 가면서 점차 진행되고 있는 상태이다. 풍화단계에 따른 풍화 진전 방향을 유형화 하면, A-CN-K 도식에서 일반 구릉대 풍화층에서 나타나는 풍화 초 중기 단계에는 A-CN 선을 따라 풍화가 진전되며, 황토현 일대와 같이 강한 화학적 풍화가 진전된 풍화 후기에는 A-K 선을 따라 $K_2O$의 손실이 이루어지면서 풍화가 진전된다.
Out door exposure to daylight and weather climate conditions can cause adverse effect on the properties of automotive plastic materials. The effects of sunlight exposure, especially ultra violet (UV) radiation, can break down the chemical bonds in a polymeric material. This degradation process is called photo-degradation and ultimately leads to color changes, cracking, chalking, the loss of physical properties and deterioration of other properties. To explore the effect of sunlight exposure on the automotive materials, this study investigated photo-oxidation degree and surface property change of molding parts by analytical methods. For the further study, accelerated weathering test methods are proposed, which can correlate with out door weathering, to predict long term performance of automotive plastic materials.
Cut slopes are collapsed in Korea every year. Cut slope collapses cause a loss of lives and assets. Many researchers make clear collapse factor of cut lope. Fresh rock weathered through reaction undergroundwater and groundwater. During weathering process, weathered minerals are created. Weathered minerals are analysed by X-ray diffraction meter. X-ray diffraction meter make possible quantity assessment of degree of weathering and indicator of potential collapse possibilities. This paper discuss possibilities of cut slope dangerous with analysis of weathered minerals of cut slope.
Stone-cultural-properties, distributed In the area, have been investigated and studied on the characteristics and the rock phases in the geological and conservational point of view. Stone-Buddhas in the area can be subdivided into Maebul-, General -, and Massive rock-types according to their styles. The rocks used in these stone-cultural-properties are mainly massive, coarse grained biotite granite of the Jurassic age, which is widely distributed around the Reckon-gun area. However, quartz-feldspathic banded gneiss, marble, phyllite and hornblendite are also used. These rocks are mainly distributed in the Yongin-gun area. This suggests that the rocks used. These rocks are strongly influenced by chemical weathering so that the rock surface is very irregular with $2\~3mm$ relief. Biotite granite used shows generally weathered surface of brown color due to chemical weathering of feldspars. Moss are pervasive partly on the surface to show black and/or green colors. The strong weathering may induce secondarily to appear the igneous lineation, onion-structure, and/or minor cracks latent in the rocks. The cultural properties In the area are relatively well conserved except Maebuls and one(Duchangri 3-story) pagoda. However, one stone-buddha may be grinded recently by machine to take off the weathered surface resulting in the loss of its age and the original detailed shape. For conservation, they must be scientifically considered on the shape, kind of the rock phase and characteristics of the weathered phenomena.
화강토는 일반 퇴적토와는 달리 풍화도, 입자파쇄성등 시료의 초기상태에 따라 전단거동을 달리하는 특성을 가지므로 각 경우에 대한 응력-변형률 관계를 밝히고 전단강도의 변화특성을 조사할 필요가 있다. 이와같은 관점에서 본 연구에서는 모암조성성분 및 풍화도를 달리하는 4개지역의 화강토를 채취하여 불교란 및 교란(정적다짐)상태에서 직접전단시험과 삼축압축시험(CU, CD)을 수행하였다. 이 결과 불교란화강토의 응력-변형률거동은 구속압이 작을때는 과압밀점토의 응력경로거동처럼 경화에서 연화거동을, 교란화강토는 풍화도에 관계없이 퇴적점토와 같은 경화-일정거동을 나타내었다. 또한, 통상적인 직접전단시험에서 얻는 점착력은 특히, 불교란화강 토에서 과대평가 되는 경향이 있으며 삼축압축시험에서의 응력비(q/p')와 체적변형률증뚠비 (dv/de)의 관계는 함수비, 풍화도, 구속압력, 교란에 관계없이 하나의 식($dv/d\varepsilon,=\alpha(M-\eta))$으로 근사화시킬 수 있었다.
화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)은 우리나라 국토면적(國士面積)의 1/3에 해당(該當)한다. 이 논문은 우리나라 남부지역에 있는 전남 순천시 소재 화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)의 풍화(風化) 과정(過程)과 1차광물(一次鑛物)이 2차광물(二次鑛物)인 점토광물(粘土鑛物)로 풍화변성(風化變成)하는 광정(過程)에 대하여 연구(硏究)하였다. 이 삼림토양(森林土壤)은 많은 양(量)의 푸오하(風化) 흑운모(黑雲母)와 같은 Ferromagnesian mineral을 함유하고 있으며 풍화(風化)가 잘된 토양(土壤)으로서 강산성(强酸性)이고 유기물(有機物)의 함량(含量)이 적으며 CEC 값이 낮다. 토양단면 Bt층에는 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)이 C층 보다 배(倍)나 많고 O층은 토층(土層)이 엷고 분해된 식물유휴(植物遺休)가 적으며 다공성(多孔性)으로서 Granic fabric이고 Moder humus의 토양미세형태학적(土壤微細形態學的)인 특징(特徵)을 가지고 있다. E층의 Related distribution pattern은 Enaulic이며 많은 양(量)의 미사(微砂)를 함유(含有)하고 있으나 모래량은 Bt, C층에 비하여 매우 적은 것이 특징(特徵)이다. Bt, C층에서 토양미세형태학적(土壤微細形態學的)인 특징(特徵)으로 볼 수 있는 공극(空隙)에서 Multilaminated clay coating과 Infilling을 볼 수 있으며 토양(土壤)의 색(色)을 붉게 해주는 Ferriargillan이 흑운모(黑雲母)로부터 분리(分離)되어 형성(形成)된다. Bt층에서 점토(粘土)의 함량이 높은 것은 점토(粘土)가 운반 집적된 것은 물론 풍화(風化) 원위치(原位置)에서 강력(彈力)한 풍화작용(風化作用) 결과(結果)에서 비롯된 것이다. 편광현미경과 SEM으로 관찰한 바 토양생성과정(土壤生成過程)중 아주 특이한 것은 흑운모(黑雲母)로부터 산화철(酸化鐵)의 형성(形成)이며, Tubular halloysite의 형성(形成)과 두가지 형태의 흑운모(黑雲母) 풍화(風化)모델 (Wedge weathering과 Layer weathering)의 확인(確認)되었다. 흑운모(黑雲母) 풍화(風化)에서 2차광물(二次鑛物)인 산화철(酸化鐵)이 흑운모(黑雲母) 표면(表面)에 두껍게 입혀지는 것이 특징(特徵)이며 점토광물(粘土鑛物)의 TEM 관찰(觀察)로 밝혀진 바, synthetic hematite의 존재(存在)가 확인(確認)되었다. 점토(粘土)의 화확분석(化學分析)에서 많은 양의 Ca, Na의 유실(流失)을 확인(確認)할 수 있었으며 상당량(量)의 Fe와 Al 이온이 유리(遊離)되어 있음을 밝힐 수 있었다. 점토(粘土)의 XRD에 의하여 운모(雲母)가 Kaolinite, Vermiculite-kaolinite intergrade, Hematite, Gibbsite 등 점토광물(粘土鑛物)로 변성됨을 확인(確認)할 수 있었으며 한편 Halloysite는 다른 1차광물(一次鑛物)에서 풍화형성(風化形成)된다는 것을 알 수 있었다. 또 풍화(風化)가 되지 않은 약간의 Dioctahedral mica의 존재(存在)를 확인(確認)할 수 있었다. 모암(母岩)에 상당량(相當量)의 흑운모(黑雲母)를 함유(含有)하고 있으며 이 화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)은 흑운모(黑雲母)의 풍화(風化)에 대한 특징(特徵)을 보여 주고 있다.
한반도 남서부에 위치한 영암 일대의 화강암 구릉대에는 적색의 지표피복물들이 일반화되어 나타나고 있으며, 이를 고온다습한 고기후의 산물로써 성대토 개념으로 간주되어 왔다. CIA와 A-CN-K, A-CNK-FM 도식을 이용하여 이들 적색의 풍화층이 지니는 화학적 풍화 특색을 살펴본 결과, 모암에서 사장석이 완전 풍화에 준하는 수준의 강한 화학적 풍화가 일어남으로써 사질의 풍화층이 형성되었고, 풍화층이 형성된 이후로는 칼륨 장석의 용탈에 의해 풍화층의 화학적 변화가 일어나고 있는 상태이다. 그러나 일라이트와 같은 일차 광물의 수준을 넘어서지 못한 상태에 있으며, 라테라이트 단면에서 나타나는 카올리나이트와 같은 2차 광물로의 화학적 풍화는 진전되지 못한 상태이다. 화학적 풍화의 결과로서 알칼리 성분들은 용탈에 의해 함량이 낮아진 상태이지만, 철분과 마그네슘 같은 유색 광물들은 상대적으로 미약한 용탈이 발생하여 풍화층의 적색화가 이루어지고 있는 것으로 판단된다.
시트카스프루스 50×133×10 mm3 시편을 340 mm 제논광과 주기적 강우장치를 갖춘 장치 내에서 촉진열화 시켰다. 시편은 자외선만 조사하거나 자외선을 조사하면서 동시에 강우를 병행하였으며 처리시간도 10시간과 20시간으로 구분하였다. 촉진열화 처리재의 물리적 성질을 색도, 흡습성 그리고 초음파 전달속도를 측정하여 조사하였다. 자외선 조사시간이 길수록 표면 명도가 낮아졌다. 강우처리는 표면 명도의 감소를 촉진하였으며 흡습성을 증가시켰다. 자외선과 강우 병행 처리재 중에 10시간 처리재의 흡습성이 20시간 처리재보다 높았는데 이는 20시간 처리재의 표면이 과도하게 열화된 때문일 가능성이 있다. 촉진열화 처리재의 초음파 전달속도는 무처리재보다 높았는데 이는 촉진열화에 의해 목재의 탄성계수가 높아졌거나 밀도가 감소했다고 할 수 있다.
Naeseongcheon is Korea's representative sand stream, and it is one of the regions where the dynamic changes of various river topography developed in the sand bed can be observed. Most of drainage area near of the river channel are formed with Daebo granite, and the granite weathering zone is developed at the surface of hill. Due to the massive input of sediment flux, braided channel reaches are found some of the area. However, the results of the study shows that the alluvial layer is very thin in some reaches. In addition, bedrock or weathered materials, including the Tors are exposed at the channel beds. On the other hand, during the flood, a considerable amount of sediment was introduced, causing the massive sediment to be close to 1m thick. In addition, despite the short distance, large changes in the particle size and sorting of the sediment were observed. Vegetation, on the other hand, has been shown to have a significant effect on the development of the overall channel bed topography, as reported in previous studies. In small floods or low water levels, vegetation's protection role of the surface is predominates, but in large flood conditions, herbaceous loss at the surface of the point bars, accelerating the erosion of surface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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