간행물
광물과 암석 KCI 등재 Korean Journal of Mineralogy and Petrology 韓國鑛物學會誌
- 발행기관 한국광물학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 1225-309X (Print)2288-7172 (Online)
- 수록기간 1988 ~ 2023
- 주제분류 자연과학 > 지질학 자연과학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 460DDC 549
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제14권 제1호 (2001년 3월) 8건
1.
2001.03
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미국 메사추세츠 북중부에 산출되는 데본기 리틀톤층(Littleton Formation)의 남정석-십자석-석류석대에서 채취한 석류석 반상변정의 화학적 누대구조는 여러 번의 성장 단계를 경험했음을 보여준다. 석류석 반상변정들은 비대칭적이고 불규칙적인 Mn, Mg, Ca의 누대구조를 보인다. 조직대 경계부에서 석류석 성분들은 단면선에 따라 그 형태가 다르게 나타나고, XMn 과 Fe/(Fe+Mg)비의 역전 누대구조는 석류석내의 내부엽리의 발달과 밀접한 관계를 보여준다. 이런 관찰 사항들은 석류석 누대구조가 석류석을 형성/소모시키는 반응뿐만 아니라, 용해작용과 침전작용과 관련된 기존의 미세구조에 의해 변화되었음을 의미한다. 화학적 그리고 조직적 잘림구조의 관계 그리고 저자가 제안한 석류석 성장모델은 석류석 누대구조가 엽리의 발달 동안 전단 응력대에서 일어나는 선택적 용해작용과 압축 운동대에서 발생하는 침전작용에 의해 조절되었음을 지시한다.
2.
2001.03
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충북 영동군 동창광산에서 산출되는 일라이트(illite)광선의 표면화학특성을 전위차 적정 실험과 FITEQL3.2 프로그램을 이용하여 연구하였다. 정량 Xtjs 회절 분석에 의한 일라이트 광석의 광물조석은 석영 46.6% 일라이트 41.6% 카올리나이트(kaolinite) 11.8%이며 N2BET 방법에 의하여 구한 비표면적은 6.52 m2g이다. 전위차 적정 실험결과를 그란(Gran)법을 적용하여 구한 일라이트광석의 영전하점(pHpznpc )은 pH 3.9 총표면 자리 밀도는 21.24 sites/nm2이다. 표면 복합체 모델중 일정 용량 모델을 적용해 일라이트 광석의 표변 특성에 알맞는 모델을 찾아보았다. 일라이트 광석의 표면을 사면체 자리와 팔면체 자리로 나누어 설정한 2sites-3pK as 모델은 변수값이 수렴되지않았으므로 부적절하다고 판단된다. 일라이트 광석의 표면을 하나의 균질한 흡착표면으로 가정해서 설정한 1 site -1 Ka 와 1 site -2 pKa s 모델 사이에는 뚜렷한 차이는 없지만, 1 site -1 pKa 모델의 WSOS/DF 값이 17, 1 site - 2 pKas 모델은 26으로서 앞 모델이 보다 적절하다. 이 결과는 일라이트 광석 표면에서 수소의 해리와 첨가 반응 중 첨가 반응을 무시하여도 표면반응을 설명하는 데 큰 무리가 없음을 시사한다. 가장 적절하다고 판단되는 1 site -1 pKa 모델의 pKa 값은 4.17, specific capacitance는 6F/m2 표면 자리 농도는 1.15×10-3 mol/L 이다.
3.
2001.03
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투석을 이용한 투석법과 투석을 이용하지 않은 평형 실험을 통해 슈워트마나이트를 합성하였다. 이 합성실험 동안 일정시간 간격을 두고 합성 용액 시료와 합성괸 침전물 시료를 채취하였으며, 이러한 시료들에 대해 X-선 회절 분석(XRD), 시차열분석(DTA), 원자흡수분광분석(AA), 유도결합 플라즈마 원자방출분광분석(ICP-AES), 이온크로마토그래피(IC)분석 등을 실시하였다. 컴퓨터 프로그램 MINTEQA2를 이용하여 분석된 합성용액의 화학조성으로부터 침전물과 공존하는 용액 내 각 화학조성으로부터 침전물과 공존하는 용액 내 각 화학종의 분포와 활동도를 계산하였다. 연구 결과 투석법을 이용하여 합성을 하면 비평형 상태를 유지하게 되므로 순수한 슈워트마나이트의 용해도를 얻고자 할 때는 투석을 이용하지 않은 합성법을 수행하여야 하는 것이 밝혀졌다. 투석을 이용하지 않은 합성 실험 결과 슈워트마나이트 침전후 72시간이 경과한 후에 평형상태에 도달함이 확인되었다. 평형상태일 때 순수하게 합성된 슈워트마나이트의 용해도 상수 pKs는 -6.11±1.16의 값을 갖는 것으로 나타났다. 순사한 슈원트마나이트의 분석된 화학조성으로 계산된 화학식은 Fe8 /O sub 8/ (OH)4.16 (SO4)1.92 .6.74H2O, Fe8 /O8 (OH)4.18 (SO4) 1.91.6.89H2O이다.
4.
2001.03
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방해석 결정 성장시 나타나는 미량금속 양이온의 분배현상을 표면침전 및 연속 결정 성장과정을 통하여 관찰하였다. A, B, C 유형의 순수한 방해석이 각각 3가지 다른 초기 농도 즉 0.02, 0.2, 0.4M의 CaCl2.2H2O로부터 형성되었으며 이들의 표면 형태는 합성용액의 조성과 성장 속도에 의해 조절됨을 알 수 있었다. B 유형이 표면형태가 좀더 복잡하지만 A, B 유형은 대체로 단순한1014면을 가진 방해석과 유사한 표면형태를 보여준다. 이에 반해 C 유형에서는 0112면이 주로관찰되었다. 순수한 방해석 위에 (Ca, Me)CO3층의 대해 1014면 3 방향에 대한 전자현미분석 결과 금속이온의 특징적인 분배현상을 알수 있었다. Mn2+ /과 Co2+ 는 0112 에 수직으로 반면 Sr2+ /는 1014에 수직 또는 평행한 방향으로 선택적으로 분배되는 현상이 관찰되었다. 합성 방해석 표면 형태에 따른 금속 이온들의 분배 친화도를 Mn2+ 이 C 유형〉B 유형 〉A 유형 그리고 Co2+ 은 B 유형 〉A 유형 〉C 유형이다. 이들중 Sr2+는 특히 1014면이 잘발달된 A유형에 더 많은 친화도를 갖는 것으로 나타났다.
5.
2001.03
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공주군 유구면 일대의 화강암질 편마암의 풍화작용에 따른 원소의 거동과 pH와 이차광물과의 관계를 XRF, ICP-AES, ICP-MS를 이용한 원소분석결과를 통하여 검토하였다. 이 지역의 암석은 pH6 내외의 산성환경, 침철석, 아나타제와 같은 다양한 이차광물을 생성하면서 심각한 화학조성의 변화를 초래했다. 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 79~88로 모암 중의 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 캐올리광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 지표층으로 가면서 Al에 대한 주 원소의 거동은 Si, Ca, Na, K, P가 감소하고 Fe, Ti, Mn이 증가하는 경향을 보이며 pH가 낮은 풍화단면에서 주 원소의 변화량이 더 크다. 이 풍화대에서 Mg은 거의 일정하다. Li, As 모든 전이원소는 pH가 감소함에 따라 증가하며 특히 이들 원소는 Fe의 함량과 비례해서 증가해 침철석과 공침하였거나 표면에 흡착되어 있는 것으로 보인다. Ga은 Fe와 비례하기는 하지만 변화량은 전 풍화단면에서 일정하다. Zr, Mo, Sn, Cd은 pH에 변화에 상관없이 일정한 반면에 Rb, Sr, Ba, Y, Pb, Th, U 등은 감소하는 경향을 보인다. 특히 Rb 과 Sr은 Ca에 비례해서 감소한다. 희토류원소는 전 풍화단면에서 감소하는 경향을 보이는데 Al2O3에 대한 상대적인 변화량을 보면 경희토류원소는 사프롤라이트(saprolite)하부와 상부에서 부화되어 있고 중부 사프롤라이트와 토양층에서 감소하는 반면에 중희토류원소는 사프롤라이트 하부와 상부에서 감소하고 중부사프롤라이트 및 토양층에서 부화되는 경향을 보인다. 전반적으로 희토류원소의 원자번호가 클수록 손실율이 커진다. 이 풍화단면에서 원소의 거동은 각 풍화층의 pH와 생성된 이차광물의 조성에 지배를 받았다.
6.
2001.03
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옥천대의 탄질 흑색 점파암에 최대 1000 ppm까지 부화되어 있는 몰리브덴의 광물학적 존재형태를 밝히기 위하여 충청북도 괴산군 덕평지역 흑색점판암에 대하여 박편제작, X선회절분석, 중성자활성화학분석, 주사전자현미경관찰, 에너지분산 X선분석, 파장분산 X선분석 등을 실시하였다. 그결과 몰리브덴은 두께 1~2μm 정도의 극미립 엽상 휘수연석(MoS2)으로 존재함이 판명되었다. 휘수연석은 흔히나이트의 포획물로 산출된다. 탄질흑색 점판암에 우라늄 및 바다듐과 함께 다량의 몰리브덴이 함유되어 있음에도 과거의 연구에서 그 존재형태가 규명되지 않은원인은, 극미립 휘수연석이 불투명한 세립 탄질기질에 분산 분포하기 때문이다.
7.
2001.03
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The Cretaceous granite, andesite and sedimentary rocks are widely distributed in the northern Pusan area. The present study investigates mineralogical and geochemical charateristics of residual and cultivated soils derived from these rocks. The soils of granite area contain a large amount of quartz relative to clay minerals, whereas the soils of the andesite area contain more clay minerals than quartz. Clay minerals consist mainly of kaolin minerals illite hydroxy interlayered vermiculite interstratified mica/vermiculite and chlorite. Kaolin minerals are abundant in paddy soils while illite is abundant in less weathered soils. Si and K are major elements in the soils of granite area while Fe and Al in the soils of andesite area. In all the soils Ca, Mg and Na were generally depleted in comparison to those in parent rocks. Analysis data of trace element show that the enrichment pattern in soils depends on parent rock type with high oncentration of some elements over 100 ppm: Ba and Rb in granite area Zn, Bn, and V in andesite area, and Ba and V in sedimentary rock. In granite area, Rb and Th were greatly enriched in soil than in parent rocks. However, Cr, Ni and Sr commonly decrease, whereas Pb increases in all the soils. Exchangeable cation capacity(CEC) is relatively high in the soils of andesite are including abundant clay minerals. Collective evidences prove that the mineralogical and chemical compositions of soils are strongly dependent on the parent rock type. The mineralogy and chemistry of long cultivated soils are not significantly different from those of residual soils.
8.
2001.03
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티타늄과 산소의 함량이 서로 다른 4가지의 합성 페롭스카이트형(perovskite-type) 광물((K2La2Tin/O2n+4, n=3, 4, 5, 6; 14/mcm, 14/mmm, I42 m)을 대상으로 리트벨트(Rietveld)구조분석법을 실시하여 결정구조를 밝히고 티타늄함량에 따른 층상형 구조를 연구하였다. 4가지 합성시료에 대하여 구조분석을 실시한결과 대표적인 페롭스카이트형 광물인 토소나이트(taustonite, La1-x //Kx /TiO3, x〈0.4)가 주성분으로 나타났으며 토스나이트내에 12개의 산소를 배위하는 A자리 양이온은 자리점유율에 의해 La3+ 와 K+ /의 치환관계를 보여준다 공간군은 14/mcm, 단위포는 a=5.505(1)~5.510(1)a, c=7.793(1)~7.796(1)a V=236.25~236.66 a3 범위의 값을 갖는다. 구조의 정밀도를 나타내는 R지수를 살펴보면 RB 값은 5.31~9.10 S(GofF)값은 0.86~1.24로 각각 계산되었다. 12배위를 하는 A자리 양이온인 란탄과 산소의 평균거리는 2.755a이고 6배위를 하는 B자리 양이온인 티타늄과 산소의 평균거리는 1.948 a의 결과를 얻었다. 합성된페롭스카이트형 광물의 층상구조가 알려져 있지 않아 시뮬레이션을 통해 구조모델을 결정하였으며 그결과 n=3인 R-38시료에서만 두 종류의 층상 페롭스카이트(La2K2Ti3O10 ) 구조 (A-type: 14/mmm, a=3.8178 a, c=29.9189 a, V=436.04 a3, B-type: 142 m, a =3.8376 a, c=28.023 a, V=412.6 a3)가 존재함을 확인하였으나 다른 시료에서는 토소나이트, 금홍석 외에 새로운 합성광물로 제파이트의 존재를 확인하였다.
