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화학조성으로 다시 보는 일라이트-백운모, 파이로필라이트 및 녹니석의 혼합상: 강원도 삼척시 석개재에 분포하는 직운산층 셰일에 대한 EPMA 정량분석 KCI 등재
Illite, Reviewed on the Chemical Compositions - The Mixed Phase among Muscovite, Pyrophyllite and Chlorite: EPMA Quantitative Analysis of Shale from the Jigunsan Formation at Seokgaejae in Samchuk-City, Gangwon-do
pp.143-153
강원도 삼척시 석개재에서 산출되는 직운산층 셰일의 운모류 광물(일라이트)에 대한 EPMA 연구를 수행하였다. 정량분석으로 계산된 운모류 광물의 평균 화학식은 (K1.17Na0.04Ca0.01)(Al2.80Mg1.17Fe0.78)(Si6.34Al1.66)O20(OH)4로, 소위 일라이트에 해당되는 화학조성을 보인다. 낮은 층간 양이온 값과 팔면체 자리의 높은 Mg, Fe값으로 보아 일라이트는 백운모, 파이로필라이트 및 녹니석의 혼합상으로 판단된다. 이 연구에서 분석된 일라이트에 해당되는 화학식을 각각의 구성광물로 분리하였고, 그 분리 방법을 새로이 고안하여 제시하였다. 일라이트의 화학식으로부터 K(Na, Ca 포함)를 기준으로 백운모의 함량을, Mg+Fe로부터 녹니석의 함량을 추산하고 나머지를 파이로필라이트로 간주하였다. 파이로필라이트는 이상화학식을, 녹니석은 평균 분석값을 사용하여 일라이트의 분석값에서 빼면, 나머지는 백운모의 화학식이 되는데 이는 원칙적으로 백운모의 이상화학식이 된다. 이 연구에서 분석한 운모류 광물의 평균 분석값을 이 방법으로 분리하면 백운모 61%, 녹니석 27.3%, 파이로필라이트 11.7%로 되며, 여기에서 계산된 백운모의 화학식은 (K,Na,Ca)2.00Al3.69(Si6.75Al1.25)O20(OH)4이다. 이 백운모의 화학식은 대체로 낮은 Al값을 보이나 암석의 낮은 Al 함량과 녹니석 화학조성의 불확실성을 감안할 때 대체로 합리적인 것으로 간주되며, 이는 또한 이 연구에서 제시한 분리 방법이 합당하다는 것을 뒷받침한다.
Mica-type minerals (illites) in the shales of the Jigunsan formation at Seokgaejae in Samchuk-City, Gangwon-do are studied using electron probe micro analysis (EPMA). The average chemical formula of the mica-type mineral obtained from the quantitative analysis is (K1.17Na0.04Ca0.01)(Al2.80Mg1.17Fe0.78)(Si6.34Al1.66)O20(OH)4, which shows a chemical formula within the range of illite. These illites so called can be considered as mixed-phases among muscovite, pyrophyllite and chlorite due to the low contents of interlayer cations and high Mg, Fe. The formula of illite is separated into those three minerals and the method for the separation is newly formulated and proposed in this study. From the formula of illite, the content of muscovite is estimated from K (Na and Ca included), the content of chlorite by Mg+Fe, and the rest remains as pyrophyllite. The chemical formula of muscovite can be calculated by subtracting the compositions of pyrophyllite and chlorite from the analyzed composition of illite using an ideal formula for pyrophyllite and analyzed average formula for chlorite. The calculated formula of muscovite is supposed to be stoichiometric in principle. The result of the separation of analyzed illite is 61% muscovite, 27.3% chlorite and 11.7% pyrophyllite and the calculated formula of muscovite after separation is (K,Na,Ca)2.00Al3.69(Si6.75Al1.25)O20(OH)4. The calculated formula of muscovite slightly low in Al content can be considered to be reasonable in general when the low content of Al in the rock and the uncertainties of chlorite compositions used in the calculation are counted. This supports that the method of separation proposed in this study is also applicable.
