본 연구는 초등학교 학습자들의 지질학적 시간 개념 인식에 따라 퇴적암 형성 과정을 어떻게 이해하고 있는지를 알아보기 위한 연구이다. 연구의 실행은 B 광역시에 위치한 U 초등학교 4학년 학생 57명을 최종 분석의 대상으로 진행되었으며, 데이터의 수집은 Jolley et al. (2012)이 개발한 LIFT (The Landscape Identification and Formation Test) 검사 도구를 수정 및 번안하여 객관식 문항을 구성하고, Charles and McConnell (2018)이 활용한 지질학적 경관 형성에 대한 인터뷰의 구조를 서술식 문항으로 제작하여 데이터를 수집하였다. 서술형 문항 응답 결과를 질적으로 분석하여 학생들의 지질학적 시간 개념 표출 유형을 기준으로 세 군집으로 분류하였다. 분류된 군집은 각각 구체적 시간 개념 군집(Specific time concept cluster), 막연한 시간 개념 군집(Vague time concept cluster), 시간 개념 미표현 군집(No time concept cluster)으로 명명되었으며, 각 군집별로 퇴적암 형성 과정에 대한 단답형 문항의 점수를 활용하여 통계적 검증을 수행하 였으며, “구체적 시간 개념” 군집은 “시간 개념 미표현” 군집에 비해 퇴적암 형성 과정에 대한 이해가 통계적으로 유의 미하게 높은 것을 확인하였다. 또한 그 구체적 사례에서 Ault (1982)가 언급한 지질학적 연대에 대한 과소 추정과 과대 추정의 사례를 발견하였다. 또한 각 군집별로 수집된 서술형 문항(퇴적암 형성 과정에 대한 서술)을 바탕으로 언어 네트 워크를 형성하고, 중심도 분석을 실시하여 시각화한 후 분석하였다. 분석 결과, 구체적 시간 개념 군집은 퇴적암 형성의 모든 과정에 대해 비교적 잘 인식하고 있으며, 지질학적 시간 개념이 현상과 잘 연결되어 있는 것을 확인하였다. 또한, 막연한 시간 개념 군집은 퇴적암 형성 과정에서 퇴적, 압축, 교결, 암석화, 노출의 과정이 비교적 잘 연결되어 있지 않지 만, 지질학적 시간 개념은 비교적 잘 인식하고 있었으며, 시간 개념 미표현 군집은 퇴적암 형성 과정에서 퇴적, 압축, 교 결 작용을 중심으로 설명하고 있으며, 지질학적 시간 개념의 인식 또한 거의 이루어지지 못하고 있다는 것을 확인하였 다. 추가로, 각 군집별 시간 노드의 커뮤니티가 가지는 중심도를 활용해 커뮤니티 분석을 실시간 결과, “시간 개념 미표 현” 군집은 퇴적암의 형성 과정을 시간 개념과 연관시키는 것에 어려움을 겪는 것을 확인하였다.

본 연구의 목적은 언어네트워크분석을 이용하여 야외지질학습에서 학생들의 퇴적암에 대한 개념 구조 변화를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 고등학생 15명을 대상으로 퇴적암에 대한 정의, 분류, 생성과정 및 특징을 묻는 개방형 문항을 개발하였으며, 이 텍스트 자료를 언어네트워크분석법을 통해 분석하였다. 그 결과 첫째, 야외지질학습을 통해 학생들의 퇴적암에 대한 개념 구조는 사전에 비해 사후에 크게 확장되었다. 둘째, 학생들의 개념 구조를 구성하는 하위 클러스터는 서로 긴밀하게 연결되어 있는 '작은 세상 네트워크'를 형성하였다. 셋째, 학생들의 개념 구조의 규모는 수개월이 지난 후 감소하였지만, 하위 클러스터의 연결 상태는 그대로 유지하고 있었다.

옥천대 우라늄 광화대 부근 퇴적암 지하수에 대한 수리지화학적 연구를 수행하여 옥천대 우라늄 광화대와 대전지역 우라늄 지하수와의 성인적 관련성을 고찰하였다. 지하수의 pH는 6.4-8.1의 범위로 중성에서 약칼리성 특성을 보이며, Eh는 대체로 -50-225 mV의 범위로서 일부는 환원성 환경의 특성을 보인다. 지하수는 탄산염광물의 용해반응으로 Ca2+ 및 HCO3- 함량이 우세한 Ca-HCO3 유형에 해당된다. 석탄광산 폐수에서는 1165μg/L의 우라늄이 검출되었으나 지하수내 우라늄 함량은 3.2μg/L 이하로 매우 낮다. 우라늄 광화대 부근 지하수에서 낮은 우라늄 함량은 낮은 Eh를 보이는 수리지화학적 특성에 기인한다. 대전지역 지하수 내 우라늄은 옥천대 우라늄 광화대로부터 공급되지는 않은 것으로 판단된다.

여수시 묘도 일대에 분포하는 안산암과 퇴적암 지역에서 물리검층 종류인 부유식 P S파 속도검층과 밀도검층을 실시하였다. 연구목적은 이 지역에 분포하는 두 암상에 대해 깊이에 따른 탄성파속도 및 밀도분포를 찾아내어 시추조사를 통해 얻은 지반정보인 암상과 RQD 값을 비교하여 암석 종류에 따른 상호간에 상관관계를 파악하는 것이다. 연구지역에서 두 암석에 대한 탄성파 속도 분포는 깊이에 따라 P파가 약 2,000m/sec 내외이며, S파가 1,500m/sec 내외의 차이를 보였으며, 밀도는 깊이에 따라 약 0.35g/cm3의 차이로 비교적 넓은 폭으로 나타났다. 이러한 결과는 암석 종류에 대한 차이보다 풍화 정도에 따른 것으로 해석된다. 그러나 RQD, 탄성파속도 및 밀도의 상관성 분석은 비교적 높은 관계를 보이므로 물리 검층자료의 결과를 이용하여 RQD에 관련된 불연속면의 빈도를 유추할 수 있다고 본다.

도로공사과정에서 발생되는 현장 발생암은 경제성을 고려하여 도로용 재료로 활용되고 있으나 풍화속도가 빠른 퇴적암 골재의 경우 품질기준 적합성 여부를 판단하기 곤란한 경우가 많이 있다. 본 연구는 현장에서 발생된 이암계 퇴적암을 보조기층용 재료로 활용하였을 때 문제점을 고찰한 것이다. 그 결과 마모율은 품질기준을 만족하였으나, 27.5~16mm 입도 범위에서 중량감소율은 편마암 및 사암의 경우 20~30%이었으나 이암계 퇴적암은 47%로 매우 높은 값을 나타내었다. 골재의 안정성 시험결과에서는 편마암 및 사암에 비하여 이암계 혼합석이 매우 높게 나타났으며, 동결 및 건조에 의한 촉진 풍화시험에 의한 중량감소율에서도 편마암 및 사암계 혼합석 3.8~21%에 대하여 이암계 혼합석은 58%를 나타내어 빠른 풍화특성을 나타내었다.

이 연구는 야외 지질 학습에 대한 관찰 및 가설을 분석하여 야외 지질 학습에 대한 방향을 찾아보고자 하는 기초 연구의 성격을 가진 질적 연구이다. 야외 지질 학습장에서의 학습 내용을 분석함으로써 관찰, 가설의 관련성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 지질학습의 특성상 초등학생들은 대부분 시각에 의존하여 관찰하며, 퇴적 지층 지역의 관찰은 암석 관찰에, 가설은 지질 구조에 관한 가설을 많이 생성하였다. 둘째, 관찰 분류들로 분석 한 결과, 이 연구에서 추가한 관찰 행동 영역인 비교 관찰의 빈도가 높게 나타났으며, 2가지 관찰 행동의 조합으로 나타난 사례의 빈도도 높았다. 셋째, 관찰 유형을 기준으로 보면 해석적 관찰 및 비교 관찰과 조합된 과학적 설명 가설의 비율이 가장 높게 나타났다. 이것은 암석과 지질 구조를 해석하고 다른 것과 비교하여 자신의 사고를 합리화 하려는 경향으로 볼 수 있다. 가설 유형을 기준으로 분석한 결과 과학적 설명 가설이 가장 많은 비율을 차지하였고, 사전 지식이나 선개념을 적용하여 해석하고 설명하려는 경향이 있다고 판단된다.

This study is conducted in order to investigate the stratigraphy of the Cretaceous sedimentry rocks, trending NS and NNE-SSE, which is distributed in the Neungju Basin located in Jangseong-Sinangun Jangsando, Damyang-Hwasut~Jangheunggun Daedog, Gurye-Seungjugun Songchijae-Seungjugun Haeryong. The result of this study are as follows: 1. Bed rocks in study area are composed of gneisses, schists, quartzite, shistose granite and granite ; sedimentary rocks are mainly tuff, shale, sandstone and conglomerate in ascending order igneous rocks are andesite and rhyolite. The reddish shale and sandstone are alternated, and conglomerate are polygenetic ones in all Iocalities except Jangheunggun Daedog localities. 2. The stratigraphy of the study area can be expressed as Bed rocks, Ingog tuff, Seoyuri formation, Jangdong tuff, Uchi conglomerate, Dado tuff and Mudeungsan volcanic rocks in ascending order. 3. The geologic age of sedimentary rocks in the study area is upper Cretaceous and correlated with the Yucheon Formation of the Gyeongsang Supergroup

The study area is the southwestern peripheral part of the KyoˇSngsang Basin. The maximum thickness of the Nakdong Formation is only 200m thick in this area and gradually thins toward the west. The Sindong Group is relatively coarse-grained here. The Chilgok Formation and the Silla Conglomerate Formation occur in the Changsoˇn Island, but they apparently entail toward the northwest and are no more so divisible in the northern vicinity of Namhae, where they are collectively called here $quot;Namhae Formation.$quot; The angular unconformity between the Yuchsoˇn Group and the low-lying formations is obvious in this area. The Changsoˇn Formation, the basal unit of the Yuchoˇn Group in this area, is composed mainly of andesitic rocks but contains in its upper part the Jijok Member composed of reddish tuffaceous sedimentary layers. Overlying the Changsbn Formation is a unique sedimentary facies of the Yuchoˇn Group. It is here called the Danghangri Formation, of more than 400m thick and composed mainly of pebbly and conglomeratic sandstones. The composition of the pebbles of the Danghangri Formation, i.e., gneiss, quartzite, andesite etc. connotes the dual provenances of the basement rocks and the penecontemporaneous volcanic rocks. The sandstones of the Sindong Group(38 samples) are mainly arkose or arkosic arenite and subordinately subgraywacke and subarkose. A sequential variation of composition is apparent from the Nakdong Formation dominated by subgraywacke to the Jinju Formation dominated by arkose.

The physical properties of sedimentary rocks in the coal fields were studied. Sandstones and shales are major samples among the core samples from Samchuck and Boeun coal fields. The measured properties were seismic velocities (P and S-wave), electrical resistivity, density and porosity. The relationships between physical properties were analyzed by using the cross plots. Summarized results are as follows : 1. Compressional wave velocity is approximately linearly related to shear wave velocity and the velocity ratio Vp/Vs of shales has slightly larger value than that of sandstone. And with increasing Vp, the velocity ratio Vp/Vs decreases because the effect of porosity and clay content on Vs is larger than on Vp. 2. In the case of sandstones, as porosity increases, P-wave velocity decreases slowly, but effect on the density is not apparent. In the case of shales, as porosity increases, both P-wave velocity and density decrease. 3. The values and variation range of density of sandstones are relatively small as compared to those of shales. But the range of elastic wave velocities of both rocks are appeared to be similar. 4. Seismic velocity is power-functionally related to electrical resistivity, and the value of the power is appeared to be larger for sandstones than for shales. 5. Because samples from Boeun field are slightly metamorphosed, the values of electrical resistivity are larger than those of samples from Samchuk field.

The physical characteristics of the sedimentary rocks developed in the Gyeongsang basin have been studied based on the geophysical logs which include SP, single electrode resistance, gamma ray, density and caliper logs. The rock sequences penetrated by the borehole, located in the Namji area, are portions of the Chilgok Formation and Jinju Formation which are the base of the Hayang Group and the top of the Sindong Group respectively. Although five different rock types are described on the core log, the boundaries between such rocks are not clearly indicated on the geophysical logs. It is quite apparent that such poorly sorted sediments have non-marine origin and have been severely compacted and almost completely cemented through the diagenesis process. The gamma and SP logs show that the clay content of the formation slightly increases with depth. The organic rich black shale zone of 4m thickness is clearly identified on the gamma-ray log in the top part of the Jinju Formation. The bulk density determined from the density log is about 2.6g/㎤ and does not show much variation between different rock types. This value is close to the expected matrix density of the rock sequences and the rocks are appeared to have very low porosity. The resistivity curve also does not show any clear differences according to the described rock types. This fact also indicates that both shales and sandstones have been severely altered through the diagenesis. The low resistivity peaks and the corresponding large SP deflections are appeared against the fracture zones which are clearly identified on the caliper log. The dominance of such electrokinetic potential over the electrochemical potential also indicates that the permeability of the rocks is very poor.

캐나다 온타리오주 코발트지역에는 시생대의 화산암을 부정합으로 피복하고 있는 원생대의 휴로니안 퇴적암 내에는 황화물이 농집된 광화작용이 발달한다. 황화광물들은 원생대에 발달했던 퇴적분지에 쌓인 기저역암 내에 농집되어 있다. 황화광물은 기저역암과 Coleman 역암에서는 파편형태로, 퇴적암 전체에서는 광범위한 산점상 형태, 그리고 Ag-Co-Ni-As 탄산염맥 주변의 산점상 형태 등으로 산출된다. 황화광물 파편들의 형태가 모가 나있고 사암과 이질암에서 점이적 퇴적구조를 나타내고 있는 것으로 보아 황화광물들이 기계적 운반작용에 의해 이동된 후 퇴적암 내에서 광화작용을 이루었음으로 시사한다. 한편, 탄산염맥 근처에서 발견되는 산점상 광석광물들은 열수작용에 의해 형성된 것으로 추정된다. 기반암인 시생대 화산암에 발달한 대규모의 화산성 황화물 광상이 퇴적암에 존재하는 광석광물의 공급원이었음을 알 수 있다. 사암 및 이질암에 존재하던 광석광물들은 후기에 관입한 휘록암에 수반된 열에 의해 재결정작용을 받았다.

울산시 사연댐 상류에 위치하여 주기적으로 침수되는 퇴적암의 풍화특징을 연구하였다. 현장조사, 전자현미분석기, Χ-선 회절분석기 및 Χ-선 형광분석기를 이용하여 암석의 풍화조직 및 광물의 조성변화 조사를 통해 주기적으로 침수되는 암석의 기계적 및 화학적 풍화양상을 연구하였다. 수장암석의 풍화작용은 퇴적층리와 수직방향으로 발달한 파쇄대 및 균열과 박리현상과 같은 기계적 풍화작용이 현저하다. 이러한 물리적인 풍화현상은 물과 암석과의 접촉면적을 넓혀 화학적 풍화작용을 가속화시킨 결과 풍화대와 약풍화대에서 석영을 제외한 거의 모든 광물이 용해작용 또는 변질작용을 받았으며, 특히, 탄산염광물의 용해작용이 현저하여 약풍화대에서 조차 방해석이 완전히 용해되어 빈 공간으로 남아있다. 그러나 점토광물과 같은 이차광물의 형성은 미약한 특징을 보인다. 이 지역의 암석은 일정기간 동안 물에 잠긴 상태로 유지되고, 동결과 해빙이 반복됨으로써 물리적 풍화작용이 상대적으로 빠르게 진행되어 물의 침투가 용이한 투수성 구조를 형성하였고, 그 결과 탄산염광물의 용해작용이 급속하게 일어났다. 자유로운 물의 순환으로 인하여 용해된 원소들이 점토광물과 같은 풍화광물로 침전되지 않고 용탈됨으로써 암석조직이 이완되어 풍화작용이 가속되었다. 퇴적암중 풍화에 극히 약한 탄산염광물의 높은 함량이 강한 화학적 풍화작용의 주 요인으로 보인다.

해남 공룡족흔화석을 포함하고 있는 퇴적암의 보존 방안을 연구하기 위하여 물리적 성질을 조사하였다. 9개의 시료를 선택하여 실내 실험을 통하여 공극률, 공극비, 건조 밀도, 함수비 및 포화도를 계산하였다. 3점꺾임강도는 만능재료시험기를 이용하여 측정하였고, 열팽창률은 팽창계를 사용하여 측정하였다. 우항리 퇴적암은 매우 낮은 공극률, 공극비 및 함수비를 가진다. 세일의 3점꺾임강도는 24.16~42.84, 사암은 16.34~43.52 N/mm2로써 일반적인 퇴적암에 비하여 매우 낮다. 우항리 암석의 공극률이 작음에도 불구하고 강도가 낮은 이유는 미세한 열극이 암석 시료 내 여러 곳에 산재하여 있기 때문으로 생각된다. 열팽창률은 14.7~21.3×10-6 범위인데, 이 값은 알루미나에 비하여 2~2.5배, 활석에 비하여 약 10배 정도 큰 값이다. 사암의 경우 쳐트의 양이 많을수록 공극률, 공극비와 함수비는 증가하며, 건조밀도와 포화도는 작아진다. 쳐트를 함유한 사암은 포함하지 않은 사암에 비하여 공극률과 열팽창률이 월등하게 높아서 강도가 낮다.

춘천 지역 구봉산층군 내에서 산출되는 백색 및 흑회색 투감섬석에 대하여 전자현미분석과 리트벨트법에 의하여 결정화학적 특징이 연구되었다. 화학 조성상 백색 투감섬석 (WHT)은 흑회색형 (BLT)에 비하여 Al과 Na의 양은 많고, Mg와 Ca의 양은 적은 차이를 보여준다. 단위포의 크기에 있어 b축의 길이는 WHT가 BLT보다 약 0.013a 크다. 이는 후자의 M(4) 자리에 보다 많은 Na와 Mg가 치환된 결과로서 계사된 〈M(4)-O.가 각각 2.522, 2.512a로 잘 일치하고 있다. 자리 점유율에 있어 BLT의 경우 모든 Al이 T(2)에 채워지며, WHT에서는 T(1), T(2)에 각각 0.138, 0.181씩 Si를 치환하고 있다. M(1), M(2), 및 M(3)는 모두 Mg에 의해 채워지고 있으며, Ca가 채워지는 M(4)에는 BLT에서는 소량의 Mg가 들어 있다. (001) 방향으로 투각섬석의 구조를 작도해 보면, WHT에서는 사면체의 바닥면이 T(1) 안쪽으로 다소 기울어져 있으나, BLT에서는 T(1)과 T(2)가 서로 마주보며 기울어져 있는 특이한 양상을 보여준다. 이러한 구조상의 차이점은 앞으로 보다 많은 투각섬석에 대한 구조적인 연구를 수행할 필요가 있음을 보여준다.

춘천 지역 선캠브리아기의 구봉산층군 내의 백운석질 대리암에는 광역변성작용의 산물로서 조립질의 투각섬석이 주된 규산염 광물상을 이루며 산출된다. 이들은 배태 층준과 원암의 조성에 따라 두 가지 유형으로 구분된다. : (1) 투각섬석(흑회색)+방해석+백운석+활석, (2)투각섬석(백색)+금운모+백운석+방해석+K-장석, 백색의 투각섬석이 흑회색형보다 상대적으로 높은 Al과 알칼리 함유도를 보이지만, 전반적으로 모두 Mg-단종에 가까운 화학 조성을 갖는다. 투각섬석들이 격자 구조상의 결함 구조를 갖지 않는데 비해서, 금운모는 1M 구조형을 이루고 저면 격자 간격상에 녹니석 단위의 빈번한 개재에 의한 격자상의 구조적 결함이 흔히 관찰된다.방해석-백운석 지온계에 대한 연구와 TWEEQU 프로그램을 이용한 상평형도 작성을 통해서, 투각섬석들은 500~600℃의 온도 범위, 8kb 정도의 압력 및 Xco2=0.2~0.5 조건에서 생성된 것으로 해석하였다. 이 지역의 투각섬석은 위와 같은 조건에서 지속적으로 평형 상태가 유지되고 상안정도가 증대되므로서, (1) 투휘석을 수반하지 않고, (2) 격자 구조상의 결합을 갖지 않는, (3) 자형의 큰 결정을 이루게 된 것으로 해석된다.