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암괴류 구성 암괴의 반발 강도 특성과 풍화각의 화학적 조성에 대한 연구 -비슬산을 사례로-
유영완 ( Yeong Wan Yu ),김종연 ( Jong Yeon Kim ) 한국지형학회 2014 한국지형학회지 Vol.21 No.1
우리나라 암괴 관련 지형에 대한 연구는 암괴류의 형성 과정과 시기, 형태적 특성에 대한 분석이 주로 이루어졌고 암괴의 강도나 암괴의 화학적 특성 변화, 암괴 표면의 미지형 대한 논의는 거의 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 비슬산 사면의 암괴들의 물리적, 화학적 특성을 조사하였다. 특히 암괴 표면에 형성된다 각형 균열의 특성을 관찰하였다. 균열이 형성된 암괴들을 중심으로 풍화 진행에 따른 강도를 알아보기 위해 슈미트 해머를 이용한 반발 강도를 측정하였고, WD-XRF(X-ray fluorescene)를 이용하여 각 시료의 화학적 조성을 분석하였다. 암괴의 표면에 풍화각이 반발 강도를 측정한 결과 풍화각이 남아 있는 부분과 제거된 부분 간의 경향성이 모든 시료에서 일치하는 것은 아니었으며, 풍화각이 제거된 부분의 강도가 더 큰 경우와 반대의 경우가 공존하고 있다. 물론 풍화각의 두께가 측정 값에 영향을 줄 수 있으나, 전반적으로 풍화 진행에 다른 강도의 약화로 판단할 수 있다. 이러한 강도의 약화는 이후의 균열의 성장에 영향을 준 것으로 보인다. 다각형 균열은 암석의 크기와 상관없이 다양한 크기의 암석에서 모두 발견되었으며 상당히 불규칙한 형상을 하고 있었다. 또한 균열의 형상은 암괴 표면의 경사나 구조적 취약선에 의해 거의 영향을 받고 있지 않았으며, 균열이 암석의 모서리 부분에서 끊어지지 않고 이어지고 있었다. 풍화각의 화학 조성은 전반적으로 유사하게 나타났으며, 풍화각 상부와 하부 간의 물질 조성 비율에서는 다소 차이를 보였다. 이러한 차이는 풍화로 인한 물질 용출에서 기인한 것으로 추정되지만 그 경향성을 일반화시키기엔 어려운 점이 있어 향후 세부적인 연구가 필요해 보인다. Studies on the bedrock block related landforms in Korea have been focused on the forming processes, time of formation, and morphological characteristics, while physical strength and chemical composition of the block and micro forms formed by weathering has been rarely studied. The chemical composition and physical strength of the blocks on the slope of the Biseul Mt. in this study, especially on the characteristics of the polygonal cracking developed on the weathering rind of the blocks. Physical strength of the block were measured with Schmidt hammer`s rebound values. Chemical composition of the block were analyzed with WD-XRF(X-ray fluorescene). The rebound values, represents physical strength of the mass, for the surface where weathering rind were stripped away showed higher than the part where the rinds remaining. It could be the effect of the thickness of the weathering rind which absorb the impacting forces but strength of each part s also can influence the rebound value. So weaken part of the rock surface can be the condition for the further development of polygonal cracks on the surface of the weathering rind. Polygonal cracks with various shape and patterns found from the surface of the various size blocks. The patterns of the cracks has no relation with the gradient of the surface, and the cracks were not influenced by boundary of the block or other structural fractures like joints. The samples of the weathering rind have similar chemical composition, but upper(surface) and lower(corestone) parts of same block showed different composition. The difference can be the result of the material loss by chemical weathering, but further analysis could confirm it.
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지리산 용유담 계곡의 하상 침식 와지의 특성에 대한 연구
유영완 ( Young Wan Yu ),김종연 ( Jong Yeon ?kim ) 한국사진지리학회 2015 한국사진지리학회지 Vol.25 No.1
본 연구에서는 지리산 용유담 계곡에 분포하는 포트홀을 포함한 기반암 하상의 침식 와지 지형의 특성을 파악하고자 하였다. 특히 기반암의 특성과 구조선과 절리가 침식와지의 형상과 발달 과정의 영향을 분석하고자 하였다. 용유담을 통과하는 하천인 임천의 유로는 암석들의 분포 경계와 구조선에 의하여 유도된 것으로 보이는 NW-SE와 NE-SW방향으로 형성되어 있다. 침식와지들은 주로 절리의 방향에 의하여 영향을 받은 기하학적 형상을 지니고 있는 것으로 나타났으며 암석의 차이 역시 상당한 영향을 준 것으로 분석되었다. 침식 와지들의 경우 장축의 방향이 유향과 일치하여 나타났다. 침식 와지의 장축은 깊이와 통계적 상관이 있는 것으로 나타나고 있다. 장축을 따르는 하상의 하방 침식이 기존의 와지의 폭을 확장하는 작용에 비하여 우세한 것으로 나타나고 있다. 한편 이 지역의 침식와지들은 전형적인 포트홀의 형태인 ‘U’형 보다는 ‘접시형’에 가까운 것으로 볼 수 있다. 하상을 따라 운반되는 퇴적 물질의 양과 입자의 크기 역시 침식 와지의 형태와 변화 과정에 상당한 영향을 준 것으로 추정된다. 용유담 지역은 운반되는 퇴적물 입자가 침식 와지의 상부에 비하여 상대적으로 더 커서 포트홀과 같이 깊이가 깊은 와지의 발달에는 불리할 것으로 추정된다. 와지의 규모에 비하여 상대적으로 큰 입자의 크기는 와지 내에 포획되는 입자의 수를 제한하고 와지 내에서의 입자의 마식을 제한할 것으로 보인다. 하상 퇴적물의 입자 크기는 상류에서 하류 방향으로 가면서 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 지천으로부터 조립퇴적물이 유입되는 경우 입경의 증가도 나타났다. 원마도는 입자의 크기 변화에도 불구하고 조사 지점과 관계없이 유사한 값을 나타냈다. 이는 구간 전반에 걸친 활발한 입자간, 입자와 하상간의 마찰에 의한 것으로 판단된다. The characteristics of erosional pits, including potholes, developed over the bedrock channel bed of Yongyudam valley, Jirisan(mountains) area are investigated in this study. It is emphasized that effect of the characteristics of bedrock, structural lines and joint on the morphology and evolution courses of erosional pits. The course of Imcheon(river) which forms the Yongyudam valley follows NW-SE and NE-SW lines induced by the boundaries of various lithologies and structural lines. The morphology of the erosional pits is mainly controlled by the direction of joint sets and various resistance to erosion of rocks. The long axis of erosional pits coincide with flow directions which controlled by structural lines. It also found that there is significant corelation between long axis and depth of the pits. It is suggested that the incision along the long axis, also with structural lines, could be dominant than those widening of the pre-existing gaps through the abrasion of inner wall of the pits. The majority of the erosion pits have ‘dish’ shape rather than ‘U’ shape, which is typical to potholes, in this area. It is suggested that the sediment discharge and mean diameter of particles also affects the morphology and evolution of erosional pits in this area. Due to the relatively large size of sediment particles to the opening of the erosional pit, the number of particles are trapped inside the pit would be limited and the abrasive movement of particles in the hole also be minimized. As a result, the ‘U’ shape or typical pothole hard to be formed. Overall particle size on the channel bed decrease downstream, but increased where the tributaries supply coarser materials to the main channel. Shape factors of particles like sphericity index and Corey shape factor showed no significant differences among the sampled points. It can be caused by the intensive inter-particle, particle-channel bed interaction by collision, which result in high abrasion rates.
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포항 달전리 주상절리와 뇌성산 뇌록산지의 현무암 비교 분석
김재환(Kim Jae hwan),유영완(Yu Yeong-wan),정승호(Jung Seung-Ho),김태형(Kim Tae-Hyeong),문동혁(Moon Dong Hyeok),공달용(Kong Dal-Yong) 한국암석학회 2018 암석학회지 Vol.27 No.4
포항 달전리 주상절리(천연기념물 제415호)와 뇌성산 뇌록산지(천연기념물 제547호)는 중요한 지질유산적 가치를 지니고 있기 때문에 두 지역의 현무암체에 대한 암석학적 연구를 수행하였다. 달전리 주상절리의 현무암은 감람석과 휘석이 반정으로 나타나며 침상의 사장석, 휘석, 불투명 광물 등이 기질을 이루는 반상조직을 보인다. 반면 뇌록산지의 현무암은 미정질의 기질에 사장석, 감람석, 휘석 반정을 함유하고 있으며, 사장석 반정이 특징적으로 나타난다. 또한, 전암대자율, XRD, XRF 분석 결과에서도 두 지역의 현무암은 서로 뚜렷이 구분되는 특성을 가진다. 화학분석 결과를 TAS와 Zr-Ti 다이어그램에 도시 결과, 전자는 대부분 알칼리 계열의 포노테프라이트(phonotephrite)의 조성을 가지며 판내부환경(within-plate basalt)에서 형성된 것으로 판단되며, 후자는 칼크-알칼리 계열의 현무암질 안산암 내지 안산암 조성을 가지며, 화산호(volcanic arc basalt)의 영역에 도시된다. 따라서 두 현무암은 기원 맨틀 물질에 차이가 있으며, 이러한 차이는 신생대 마이오세의 지체구조 환경 변화에 기인한 것으로 판단된다. The basaltic rocks of Daljeon-ri columnar joint (Natural Monuments # 415) and Noeseongsan Noerok site (Natural Monuments # 547) were analysed in order to understand basalt types of two areas. The basaltic rocks of the Pohang Daljeon-ri columnar joint show a typical porphyritic texture containing phenocrysts (olivine and clinopyroxene) and groundmasses composed of clinopyroxene, plagioclase, and opaque minerals,. In contrast, basaltic rocks of Noeseongsan Noerok are characterized by fine-grained groundmass with large phenocrysts of plagioclase. Other analysis such as magnetic susceptibility, X-ray diffraction and X-ray fluorescence also support the petrological differences of two basalt rocks. The Daljeon-ri basaltic rocks are plotted on phonotephrite volcanic rocks of alkaline series in TAS(total alkali silica), and on within plate basalt in Zr-Ti diagram. The Noeseongsan basalts, on the other hand, are plotted on basaltic andesite to andesite of sub-alkaline series in TAS, and on volcanic arc basalt in Zr-Ti diagram. These results indicate that the original mantle materials between two basalt rocks were different each other, which probably originated from the change of a tectonic setting in the southeastern Korean peninsula during the Miocene.
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