대구광역시에 위치한 달성광산의 폐광석과 하천수에 형성된 황산염 광물인 명반석과 슈베르트마나이트의 특징과 수질변화를 통하여 산화환경하에서의 환경지구화학적 의미를 고찰하였다. 산성광산배수는 하류로 갈수록 pH가 감소하는 특징을 보이는데, 이는 슈베르트마나이트의 형성에 크게 영향을 받는다. Al광물들의 침전작용에 의하여 하천수로부터 Al이 제거되는데, 그 중에서 가장 중요한 Al-황산염광물인 명반석은 Al의 가수분해 상수인 pK1 이상의 높은 pH환경에서 잘 형성된다. 명반석은 SEM하에서 뚜렷한 구상의 결정체로서 슈베르트마나이트와 수반되고, 높은 포화지수를 나타낸다. 지표환경에 노출된 폐금속광석에서는 산화작용으로 인하여 다양한 이차광물이 기존의 광물표면에 성장하거나, 피복 되어 있다. 명반석은 특징적으로 구형, 싸리버섯 같은 정벽(botrytis-like habit), 또는 방사상의 결정집합체로 나타난다. 또한, natroalunite를 수반하거나, 이 둘의 물리적 혼합체(mixture)를 형성한다. 본 산성광산배수의 유해성분들이 하천을 따라 다소 저감되기는 하나, 슈베르트마나이트가 지속적으로 형성되므로 하류로 갈수록 pH가 감소한다. 그러므로 하상침천물은 쉽게 다시 용해될 수 있다. 따라서, 본 AMD에서 자연저감효과는 미미하며, 여전히 잠재적인 위해 요소를 가지고 있다.

해남 성산광산에서 산출되는 명반석에서 나타나는 진동누대구조를 back-scattered electron(BSE) 상과 전자현미분석기를 이용하여 연구하였다. 이런 누대구조는 편광현미경 하에서는 관찰되지 않자만, BSE상에서는 아주 명확히 관찰된다. 전자현미분석에 의하면 이런 누대구조는 명반석 구조 내 A 자리에서 칼륨을 치환하는 나트륨의 양적인 차이에 의하여 생긴다는 것을 지시한다. BSE상에서 밝기가 증가함에 따라 칼륨의 양은 증가하지만, 나트륨의 양은 감소한다. 섬세한 작은 규모의 누대구조와 인접한 zone사이의 명확한 경계는 이런 진동누대구조가 성장하는 명반석 결정주변의 열수용액의 성분의 변화에 기인하여 형성된 것임을 가리킨다. 이러한 변화를 초래한 요인은 1) 유입되는 유체 성분의 변화 및 2) 보다 안정한, 나트륨이 적은 명반석의 따른 침전에 의한 용액성분의 변화일 것으로 생각된다.