Pollution characteristics of leachate and underground soil of the two landfill sites were investigated. Domestic wastes were dumped in the two adjacent landfill sites. Only small portion of S landfill site was filled with domestic wastes at the first stage of dumping, and most portion of the site was filled with construction wastes. However Y landfill site was filled with mostly domestic wastes. Higher concentrations of organic pollutants including VOCs were measured in Y landfill site leachate than in S landfill site. Underground soils of the two landfill sites were analyzed by the two kinds of leaching methods, KEP (Korean Extraction process) and Acid Digestion. Underground soils of the both landfill sites were not polluted by leachates. Underground soils of the two were composed of fine silty material. Thus it is found that fine silty soil layer of the sea shore may be used as a landfill site.

Textures of claystones of the Cheonunsan Formation in the Hwasoon area have been studied using optical microscope and electron microprobe. Microscopic images were observed under the optical microscope using the transmitted polarizing light from thin sections and under the electron microprobe using the back-scattered electron beam from the polished sections. Identification of minerals were made using X-ray diffraction analysis and chemical analysis by electon microprobe. Textural analyses show that the original sedimentary claystones rich in aluminium were subjected to metamorphism by which they changed to the metamorphosed claystone consisting mainly of chloritoid, quartz, andalusite and illite. Later intensive hydrothermal kaolinization of this metamorhosed claystones resulted in the formation of high-aluminous claystones rich in kaolinite exhibiting various complicated replacement textures.

고사리광산의 도석에는 다량의 석영과 함께 녹니석/스멕타이트 혼합층광물, 운도/스멕타이트 혼합층광물, 카오리나이트와 같은 점토광물이 산출한다. 이들 점토광물에 대해 주로 X-선회전분석과 화학분석 등을 이용하여 광물학적 특성을 검토하였다. 이 광산의 도석은 녹니석/스멕타이트 혼합층광물을 다량 함유하는 것이 특징으로 나타났다. 이 녹니석/스멕타이트 혼합층광물은 Li을 함유하는 돈바싸이트로 된 녹니석층과 바이델라이트에 가까운 스apr타이트층으로 구성된 혼합층구조를 이룬다. 이 곳에 산출하는 운모/스멕타이트 혼합층광물은 모두 약 15% 이하의 팽윤층을 포함하는 것으로 되어 있다.이 광산의 도석은 백악기의 유문암 및 유문암질 응회암이 열수변질작용을 받아 형성된 것으로 나타났다. 점토광물조합의 분포상태에 의해 대략적인 변질분대가 나누어진다. 중심부인 강변질대에서는 다량의 녹니석/스텍타이트 혼합층광물이 나타나며 카오리나이트가 수받되기도 한다. 그 외곽지역의 약변질대에서는 점토광물로서 운모/스멕타이트 혼합층광물이 주로 나타난다. 카오리나이트는 주로 열극이나 그 주위에 국부적으로 산출되는 경향이 있다. 이와 같은 변질광물의 산출상태로 볼 때 변질작용의 진행에 따라 운모/스멕타이트 혼합층광물이 먼저 형성된 후 이것의 일부가 녹니석/스맥타이트 혼합층광물 및 카오리나이트로 변화된 것으로 생각된다. 도 카오리나이트는 열수의 공급이 많은 열극부에서 녹니석/스멕타이트 혼합층 광물과 거의 동시기에 침전된 것으로 생각된다. 이 광산에서 산출하는 일부 운모/스멕타이트 혼합층광물은 후기의 변질작용에 의해 형성된 것도 포함된다.

결정질암반중의 지하수 이동로인 열극은 모암과는 다른 이차광물로 구성되는 수가 많다. 그래서 방사성폐기물 처분장 모암중의 열극광물은 그들의 높은 표면 반응성 때문에 관심의 대상이 되고 있다. 본 논문에서는 선캠브리아기 편마암류로 구성되어 있는 충남 유구지역수리치 시추공 코아의 열극표면에서 발견된 점토광물의 생성과정을 고찰하였고, 그들과 현재 지표수 및 지하수와의 평형관계를 알아보았다. 편마암 열극에서 물-암석 상호반응은 깁사이트, 캐올리나이트, 스멕타이드, 일라이트 등을 생성시켰다. 열극점토광물은 두가지 다른 과정을 통해 생성된 것으로 판단된다. : (1) 열극주변 모암 확산대에서 장석의 Incongruent Dissolution에 의한 스멕타이트 또는 일라이트의 생성, (2) 열극틈 사이에는 깁사아트, 캐올리나이트, 스멕타이트 (또는 일라이트)가 지하수의 용존이온으로부터 침전. 열극충전광물은 깁사이트→캐올리나이트→스멕타이트 (또는 일라이트) 순으로의 광물생성순서를 보인다. 광물생성순서를 규제한 요인은 지하수의 pH 상승, 충전물에 의한 열극틈의 투수계수 감소, 그리고 알카리 및 알카리토 원소의 Immobility에 의한 것으로 보인다. 수리치 시추공 지하수의 pH는 8.6-9.2 범위이며, 화학성분상 Na-HCO3 형이며, Na와 HCO3는 Albite와 Calcite의 용해작용으로부터 공급된 것으로 보인다. WATEQ4/F 프로그램에 의한 지하수의 포화지수는 pH 상승에 따라 깁사이트와 캐올리나이트는 침전반응을 거쳐 평형상태로, 스멕타이트와 일라이트 평형상태를 거쳐 재용해성 환경으로의 변화를 지시한다. Na2O-Al2O3-SiO2-H2O계의 상안정도상에 지표수와 지하수 모두 캐올리나이트 안정영역에 속한다.

본 광산에서는 견운모, 엽납석, 녹니석, 스멕타이트 등의 점토광물이 다량 산출되고 있다. 이들 광물의 산상 및 특성을 조사하여 광물의 형성과정을 고찰하였다. 본 광산의 도석은 견운모와 석영을 주성분으로 하는 것이 특징이다. 도석 중의 견운모는 주로 2M-1형이며, 석영은 수 미크론 이하의 미립의 것도 다량 포함된다. 또 도석에는 소량의 엽납석 및 백운모가 수반되기도 한다. 도석광상은 백악기층인 유문석영안산암 내에 배태되어 있고, 이 유문석영안산암을 관입한 석영반암의 인접부에 도석화된 부분이 많은 것으로 보아 석영반암의 관입에 의한 열수작용으로 유문석영안산암이 변질되어 도석광상이 형성된 것으로 사료된다. 본 도석광상의 도석화작용은 모암 내 성분의 용탈작용에 따라 장석과 녹니석이 분해되었고 이에 수반하여 견운모 및 석영의 침전이 일어났다. 변질암석 내에서 국부적으로 스멕타이트, 로먼타이트, 카오리나이트 등의 광물이 산출된다. 이들의 광물은 주 도석화작용의 이후에 형성되었다. 본 광산에서 변질암 내에 담홍색의 점토질물질로서 바이델라이트가 산출되는데 이는 특기할 만하다.

점토광물들은 지질환경에 따라 다양한 화학성분을 갖게되는데, 화학성분의 변화는 X-선 회절도형 회절선 intensity에도 영향을 미치기 때문에 점토광물들의 정확한 정량분석을 위하여서는 유사한 화학식을 표준시료를 필요로 하게 된다. 대부분의 경우 특정성분의 표준시료를 확보하기 어렵지만, X-선 회절도형 계산방법을 응용하면 표준시료를 사용하지 않고 점토광물들의 정량분석을 실시할 수 있다. 대부분 심해저 퇴적물은 smectite, illite, chlorite, kaolinite듣 점토광물들을 함유하고 있는데, 특정한 화학성분을 갖는 이러한 네가지 점토광물들의 X-선 회절도형을 NEWMOD 프로그램을 이용하여 계산하였다. smectite와 illite의 001 회절선, chlorite의 004회절선, kaolinite의 002회적선의 이론적 peak intensity들을 계산된 X-선 회절도형으로부터 구하여 각 광물들의 MIF(Mineral Intensity Factor)값을 결정하였다. 실험에서 얻어진 시료의 peak intensity는 MIF값을 이용하여 교정하면 peak intensity값과 각 광물들의 wt%가 비례하도록 된다. 각 광물들의 wt% 총합계는 100wt%가 되도록 설정한 후 각 광물들의 구성비율을 이용하여 정량화 하였다. 이러한 정량분석방법은 분석하려는 광물의 화학식과 거의 비슷한 표준시료를 준비하지 않아도 되기때문에, X-선 회절도형의 계산방법을 이용한 정량분석은 표준시료를 구할 수 없거나 구하기 힘든 경우 유용하게 사용될 수 있다. 회절도형계산을 이용한 정량분석 방법은 서로 비슷한 지질환경에서 산출된 점토광물들을 대량으로 빠른 시간내에 분석하는데 이용할 수 있다.

열수변질작용동안에 수반되는 광물간의 열역학적인 반응관계를 통해 325˚C와 1바에서 광물의 상 안정다이아그램을 작성하였다. 홍주석과 공생관계에 있는 일라이트를 백운모와 엽납석 두가지로 이루어지는 이성분계의 이상적 혼합모델을 가정하여, 화학분석차로부터 생성자유에너지를 계산하였다. 구조화학식이 K0.86Al2.93Si3.03O10(OH)2인 일라이트의 생성작유에너지는 위 조건에서 -1147.727 kcal/mole이다. 일라이트의 안정영역은 이상적 백운모 단성분보다는 훨씬 좁게 나타나며, 시리카의 활동도가 백운모보다는 낮다. 일라이트는 엽납석이 분해되는 동안에 홍주석이 수화되어 형성된 것으로 홍주석의 가장자리나 균열을 따라 일라이트의 형성이 우세하게 일어났다.

직운산층의 열적변성도를 밝히기위해 일라이트의 '결정도'와 녹니석의 화학성분을 이용하였다. 직운산층의 일라이트 '결정도'값은 Weaver index로는 4.48에서 32.5에 이르며, Kubler index로는 0.14δ˚ 2θ에서 0.03δ˚ 2θ에 이른다. 대부분의 일라이트 '결정도'값은 epizone의 영역 (K. I.〈 0.21δ˚ 2θ)에 속한다. 직운산층 녹니석에 의해 계산된 온도와 그 화학 분석치(Fe/(Fe+Mg)=0.45, Tet. Al/Octa. Al=0.84, the calculated temperature=250-270˚C)는 기존의 epizone 녹니석의 연구결과와 잘 일치한다. 이 연구의 결과는 직운산층의 변성정도가 epizone에 속하고 직운산층은 과거에 적어도 300˚C의 온도에 도달했다는 것을 나타낸다.