보령지역 두 석면광산의 성인 차이

송석환,임호주,이우석,Song, Suckhwan,Lim, Hoju,Lee, Wooseok 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.2

이 연구는 충남 보령 정전 및 오천 지역 석면 광상의 성인적 차이에 대해서 이다. 두 광산은 지난 수십년 동안 석면 광산으로 개발이 되었던 곳이다. 정전광산의 모암은 사문암이고 오천광산의 모암은 백운암이다. 석면 시료 및 모암시료가 야외 조사에서 채취 되었고, 석면의 종류 및 원소 함량을 알아보기 위해 광학 현미경 및 주사전자 현미경으로 관찰되었고, X-선 회절분석기, 에너지 분산 분광장치를 이용하여 분석 되었다. 석면들은 열수의 유입통로로 추정되는 층리, 균열, 열극을 따라 발견이 되나, 둘 사이에서는 두드러진 특성 차이를 보인다. 정전의 사문암은 백석면, 투각섬석 석면, 양기석 석면을 포함한다. 비석면형의 투각섬석과 양기석도 발견이 된다. 백석면은 맥에서 교차 섬유, 미끌림섬유로서 산출되고, 수 mm에서 cm의 두께의 균열에서 산출된다. 투각섬석과 양기석 석면은 수 cm에서 수 십 cm 두께의 균열 및 열극을 따라 발견이 된다. 이는 정전지역의 석면이 사문암과 열수의 반응에 의해 형성되었음을 암시한다. 오천 지역의 백운암은 투각섬석 및 양기석 석면을 포함한다. 이 석면들은 층리, 균열, 열극에서 산출된다. 이는 오천 지역의 석면이 백운암과 열수의 상호 작용에 의해 형성 되었음을 암시한다. 위의 결과 들은 같은 행정 구역인 보령 지역에서도 두 다른 모암을 갖는 석면 광산이 위치함을 보여 주고 있다. 이들은 성인의 차이를 반영하여 석면광물에서도 차이를 보인다. This study is for the genetic differences of two closed asbestos mines from Jeongjeon and Ocheon areas in Boryoung, Chungnam. They are mined asbestos for past several decades. Host rocks are serpentinites for Jeongjeon mine and dolomites for Ocheon mine. Asbestos samples and their host rocks are collected from the field trips and examined with microscopes and FESEM, and analysed with XRD and EDX to confirm for the type and/or compositions of the minerals. The asbestos occur as layers, cracks and fractures assummed as a pathway of the hydrothermal water, but show different characteristics. The serpentinites from the Jeongjeon mine contain chrysotile, tremolite and actinolite asbestos. Non-asbestos minerals including tremolite and actinolite were also found. The chrysotiles occur as a cross fiber or slip fiber at veins and along cracks of several mm to cm thickness. Tremolite and actinolite asbestos occur along cracks and fractures of several cm to ten cm thickness. It suggests that the asbestos from Jeongjeon area were formed by the reactions between serpentinite and hydrothermal water. The dolomites of the Ocheon mine only contain tremolite and actinolite asbestos. The asbestos occur along layers, cracks and fractures, suggestive of asbestos from Ocheon area formed by the reactions between dolomite and hydrothermal waters influxed along layers, cracks and fractures. Overall results suggest that two asbestos mines showing different host rocks are located in a Boryoung area. They show a different type of asbestos minerals, reflecting variety of petrogeneses.

충남 홍성 및 광천 지역 초염기성암의 암석 및 지구화학

송석환,최선규,오창환,서지은,최성호,Song Suckhwan,Choi Seon Gyu,Oh Chang Hwan,Seo Ji Eun,Choi Seongho 대한자원환경지질학회 2004 자원환경지질 Vol.37 No.5

충남 홍성 및 광천 지역에는 두 초염기성암들이 선캠브리아기의 편마암 복합체내에서 격리된 암체로서 산출된다. 이 암체들은 북북동 방향으로 수백 미터 신장되었고, 인접한 변성퇴적암류와 거의 수직 단층관계로 접해 있다. 이 암석들은 듀나이트 및 하즈버자이트로 등립상-모자이크 조직 및 원생입상 조직을 보이고, 드물게 잔쇄반상조직을 보이기도 한다. 이 암석들은 다양한 양의 높은 포스테라이트 조성의 감람석, 마그네슘비의 사방휘석과, 트래모라이트에서 마그네시안 조성의 각섬석, 부 구성광물로 첨정석, 사문석, 녹리석, 자철석, 금운모, 활석 등을 포함하는데 이는 주변암인 편마암 복합체 및 변성 염기성암(각섬석, 흑운모, 사장석, 알칼리 장석, 석영)과 구분이 된다. 화학적으로 이들 초염기성암은 높은 마그네슘비 및 전이 원소 함량, 낮은 알칼리원소 함량, 결핍된 비호정 원소 함량을 보인다. 상관계수에서 높은 정의관계가 함철 원소 쌍, 비호정 원소 쌍, 함철원소와 SiO$_2$ 또는 $Al_2$O$_3$ 원소 사이에서 나타났고 부의 상관관계가 Ni 및 주 원소 사이에서 나타났다. 이들 결과들은 변질의 증가에 따른 함 철 및 $Al_2$O$_3$광물의 증가와 함마그네슘 광물의 감소를 의미한다. 계산된 지질온도계와 광물 조합은 초염기성암이 녹색편암상에서 각섬암상 범위 조건에서 변성 받았음을 암시한다. 전 세계 유사암체와 비교해, 홍성 및 광천 초염기성암들은 희토류를 포함한 비호정성원소에서 결핍된 특징을 보였는데 이는 이 암석이 결핍된 맨틀로부터 유래되었음을 암시한다. 이런 홍성 및 광천 지역 초염기성암의 전체적인 특징은 알파인형 초염기성암 중 특히 천부 맨틀 판 형의 경우와 유사하다. In the Hongseong and Kwangcheon areas, two ultramafic rocks are exposed as isolated bodies in the Precambrian Kyeonggi gneiss complex. The ultramafic rocks extend for several hundred meters to NNE direction and are contact with adjacent metasediments by steeply dipping faults. The rocks are dunite or harzburgite showing dominantly equigranular-mosaic and protogranular textures with a minor amount of porphyroclastic textures. They contain varying amounts of fosteritic olivine (F$o_{0.91-0.93}$), magnesian pyroxene (E$n_{0.89-0.93}$) and tremolitic to magnesian hornblende with minor amounts of spinel, serpentine, chlorite, magnetite, phlogopite and talc. The rocks are in contrast with adjacent gneiss complex or metabasite (amphibole, biotite, plagioclase, alkali-feldspar and quartz). Geochemically, these ultramafic rocks are characterized by high magnesium number (M$g_#$> 0.88) and transitional element (mainly, Ni>1716 ppm, Cr>1789 ppm), low alkali element (e.g. $K_2$O<0.09 wt.%, Na$_2$O<0.19 wt.%) and depletion of incompatible elements. The calculated correlation coefficients showed good positive correlations among the ferrous (e.g. Sc, V, Zn) elements, incompatible elements (e.g. REE), and among SiO$_2$ or $Al_2$O$_3$ with ferrous elements, whereas negative correlations are appeared between Ni and major elements. These results involve increasing of the ferrous- and $Al_2$O$_3$-bearing minerals(e.g. amphibole and mica) with decreasing of Mg-bearing minerals (e.g. olivine) depending on the degree of alteration. Calculated geothermometries and mineral assemblages suggest that the ultramafic rocks have been metamorphosed through the condition from the greenschist to amphibolite facies. Compared with ultramafic rocks elsewhere, it is thought that those of the Hongseong and Kwangcheon areas are derivatives of the depleted sources since they are depleted in incompatible elements including REE abundances. Moreover overall characteristics of the ultramafic rocks are similar to the those of orogenic related Alpine type ultramafic rocks, especially, shallow mantle slab varieties.

충남 서부 서산층군 내 해포석의 산출

송석환,임호주,이우석,Song, Suckhwan,Lim, Koju,Lee, Wooseok 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.2

본 연구는 충남 서부 서산 층군 내 송악 편암 층과 평택 혼성 편마암 층내에서 산출되는 해포석의 산출 및 이의 광물학적 조사에 대해서이다. 해포석의 모암은 백운암질암이고 열수 변질 및 변성 작용의 영향을 받았다. 중생대 화강암류가 백운암질 석회암 열수 변질의 주요 근원으로 예상된다. 일부의 투각섬석 석면이 해포석과 같이 공존한다. 대표적인 해포석 및 투각섬석 시료들이 엽리, 균열, 열극에서 채취되었고, 이러한 시료는 편광현미경, XRD, SEM, TEM으로 관찰, 분석되었다. 해포석은 주로 열수의 통로로서 추측되는 균열을 따라 산출되며, 투각섬석은 주로 백운암질암의 엽리 및 열극을 따라 산출되고 석면형 또는 비석면형으로서 산출된다. 일부의 해포석은 투각섬석 석면과 공존하며 산출되는 것으로 확인되었다. 전체적인 결과 들은 연구 지역의 백운암질암 내 해포석은 화강암류와 같은 산성암체로부터 유입된 열수 작용에 의해 형성되었으며, 해포석과 공존하는 투각섬석도 해포석의 형성과정과 유사한 지질환경에서 형성되었음을 암시한다. This study examines the mineralogy of sepiolites occurred within the carbonaceous rocks of Songak schist and Pyeongtaek migmatitic gneiss of Precambrian Seosan group, in the western part of Chungnam. Host rocks of the sepiolite were dolomitic rocks and have experienced hydrothermal alteration and metamorphism. Mesozoic granite is assumed as a main source of hydrothermal alteration for the dolomitic rocks. Some of the tremolite asbestos coexist with the sepiolites. Representative sepiolite and tremolite samples were collected from the layers cracks or fractures of the dolomitic rocks and/or examined with microscope with microscope, XRD, SEM and TEM. Sepiolites are mainly recognized along the cracks assumed as pathways of hydrothermal solution. Tremolites are mainly found at layers or cracks of the dolomitic rocks and occur as asbestos as well as non-asbestos forms. It was confirmed that some of the tremolite asbestos were coexisted with the sepiolites. Overall results suggest that the occurrences of sepiolites within the dolomitic rocks mainly result in the hydrothermal alteration and the fluid from the acidic rocks, possibly granites. It also suggests that coexisting tremolite asbestos were formed by similar geological environment.

토양 중 무기원소와 인삼의 성분과의 관계

송석환,Song, Suckhwan 고려인삼학회 2016 고려인삼연구와 산업 Vol.10 No.1

금산(錦山) 대성탄철지성(大成炭鐵地城) 산성폐수(酸性廢水)에 의한 오염(汚染)

송석환,민일식,김명희,이현구,Song, Suckhwan,Min, Ell Sik,Kim, Myung Hee,Lee, Hyun Koo 대한자원환경지질학회 1997 자원환경지질 Vol.30 No.2

This study is for extent of polluted area by acid mine drainage from the Daeseong coal mine, Keumsan. Black shales of the Changri Formation containing the Daeseong coal mine are geochemically similar to those from the North America as well as Europe. Comparing with geochemical compositions and relative ratios, coal bearing and non-coal bearing soils are similar to the stream sediments influenced and not influnced by the acid mine drainage, respectively. These characteristics suggest that acidification of the soils and of the stream sediments are related to the the coal bearing black shale. Soil waters beneath the coal bearing soil have low pH and high cation contents than those beneath non-coal bearing soil, suggestive of extractions of cations with increasing oxidizations within the soils. Surface waters show that those influenced by the acid mine drainage are low pH, and have high $SO_4{^{2-}}$, $Mg^{2+}$, $Fe^{2+}$, Mn and slightly lower DO, suggesting that heavy pollutions have been progressed in these area. Geochemical comparisons between the polluted surface water and adjacent black shales suggest that pollutions of the surface water are related to the black shales.

금산 인삼의 희토류 원소 함량 특성

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min) 고려인삼학회 2008 고려인삼학회 학술대회 Vol.2008 No.12

Geochemistry of Kwangcheon ultramafic rock, western part of Chungnam province

Suckhwan Song(송석환),Seon Gyu Choi(최선규),Jun Gie Woo(우준기) 대한지질학회 1998 대한지질학회 학술대회 Vol.1998 No.

3 토양에서 채취된 고려 인삼의 희토류 원소 함량

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min),송재찬(Song Chae Chan) 고려인삼학회 2008 Journal of Ginseng Research Vol.32 No.4

연구 결괴는 아래와 같다. 풍화 토양에서 LREE는 화강암 지역이,HREE는 천애암 지역이 높았다. 원소 쌍들 간에는 화강암 지역이 정의 상관관계, 천매암 지역이 부의 상관관계가 우세하였다. 밭 토양은 화강암 지역이 대부분 원소가 낮았고, 천매암 지역이 높았다. 토양의 함량 및 상관 특성은 이들 원소를 포함하거나 교대하는 광물 영향으로 해석이 가능하다. 모암은 LREE가 화강암이, HREE가 천매암이 높았다. 3 대조구 모두에서 정의 상관관계를 우세하게 보였다. 이는 각 각의 LREE와 HREE를 포함하는 광물들의 조합 및 함량이 지역별로 차이를 보이기 때문이다. 인삼 성분은 동일 지역 연생 차이별 성분 비교에서 차이가 두드러졌다. 이는 토양의 광물학적 특성, 인삼의 재배기간, 토양에서 발생하는 물리, 화학적 변화 탓으로 설명이 된다. 동일 연생별 비교에서는 대부분 원소가 화강암 지역이 높았다. 이는 토양 중 광물 조성 및 조합 차, 토양에서 흡수되는 원소함량과 뿌리표면의 울혈과의 관계, 뿌리에 흡착되는 원소기작에 의한 영향, 토양수분 pH 변화가 주는 영향, 식물 체내 각 기관에 흡수 축적되는 원소함량과 원소들의 특정차이 등으로 설명이 될 듯하다. 토양의 상대 비 비교에서 혈암 및 화강암 지역은 풍화토가, 천매암 토양은 밭토양이 높았음을, 풍화토와 모암의 비교는 풍화토가 높았음을 보여주고 있다. 이는 자연 상황의 풍화토와 한번 경운을 하고 인삼이 다년생으로 자라는 밭 토양과의 차이 탓으로 설명이 되고, 암석과 토양의 관계는 풍화 과정을 거치며 일부 원소가 용출된 토양과 그렇지 않은 원래 모암의 특성 차이로 설명이 될 듯하다. 토양과 인삼과의 상대 비에서 인삼이 연령에 관계없이 함량 차이가 혈암 및 천매암 지역은 수 백 배로 컸고, 화강암 지역은 수 십 배 차이로 작았다. 토양과 인삼과의 상대 비는 혈암 및 화강암 지역에서 3 년생이 제일 컸고 2 년생이 작았다. 이는 인삼이 한 토양에서 장기간 생육되는 과정에서 필요한 만큼 원소 함량을 받아들임을 암시한다. 각 대조구별 동일 연생의 비교에서 화강암 지역의 밭토양과 인삼함량의 비 차이가 제일 작아, 화강암 지역 인삼 함량 이 토양의 특성을 가장 잘 반영하고 있음을 암시한다. 또한 토양의 용출수가 인삼에 흡수된다는 것을 전제로 했을 때 토양 중의 물리, 화학적 변수들이 타 지역에 비해 화강암 지역에서 더 잘 반영 되고 있음을 암시한다. REEs of ginsengs(2, 3, 4 years) from the granite, phyllite and shale areas, Keumsan, are analysed and compared with the their soils. In the weathered soils, high element contents are shown in the LREE of the granite and in the HREE of the phyllite. The granite dominantly show positive correlation relationships. In the field soils, the phyllite are high while the granite are low. Relationships of the contents and correlation relationships can be explained with mineral assemblages and contents within soils, and their solubilities. In the host rocks, high contents are found in the LREE of the granite and HREE of the phyllite. The rocks dominantly show positive relationships. In the ginseng, high contents are shown in the 2 year for the shale and granite, and the 4 year for the phyllite. Element pairs mainly show positive relationships. Comparing of the same ages, the granite are mainly high. In the ratios between the soils and the ginsengs, differences of the several hundred to ten times are found, but dominantly, of the several hundred times in the shale and phyllite, and of the several ten times in the granite. The differences are big in the 3 year, and small in all REE of the 2 year from the shale and granite. while, in the phyllite, big in the LREE of the 2 year and HREE of the 3 year. Based on the absorption of the leachate by the ginsengs within soils, contents and correlation relationships of the ginsengs from the different soils can be explained with mineral assemblages, solubilities of the constitutional minerals and phyio-chemical affects influenced on the solubility. Of the three different soils, the ginsengs of the granites are chemically more similar to their soils.

금산 지역 토양 차이에 의한 인삼 중 무기 원소의 함량 변화

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min) 고려인삼학회 2009 Journal of Ginseng Research Vol.33 No.1

연구 결과는 아래와 같다. 풍화 토양에서 혈암 및 화강암 지역이 높은 원소가, 화강암지역이 낮은 원소가 많았다. 이는 토양내의 이들 원소를 함유할 수 있는 광물의 존재와, 함량으로 설명이 될 수 있다. 밭 토양에서 천매암 지역이 높은 원소가, 화강암 지역은 낮은 원소가 많았다. 즉 이 관계는 토양 내 함유 되어 있는 광물내 원소의 특성과, 풍화작용, 인삼의 생육기간 동안 발생하는 토양내의 물리, 화학적 작용 탓으로 설명할 수 있다. 모암에서 혈암이 높은 원소가, 화강암이 낮은 원소가 많았다. 각 암석별 원소 함량 차이는 암석 중 존재하는 광물의 특성으로 설명이 가능하다. 인삼은 각 지역별 함량 비교에서 높은 값이 혈암 지역의 Tl, 천매암 지역의 Cs, B, 화강암 지역의 Be, Cd에서 나타났다. 이 들 관계는 토양 중 이들 원소들을 함유하고 있는 광물의 종류 및 함량 차이에 의한 영향과 토양 중에서 원소의 거동에 영향을 주는 물리, 화학적 특성 차이 탓이다. 동일 지역 연생 차이별 성분 비교에서 높은 원소가 혈암지역은 2 년생, 천매암 및 화강암 지역은 4 년생에서, 타 지역 동일 연생별 평균 비교에서 높은 원소가 2 년생은 혈암지역이, 3, 4 년생은 화강암 지역에서 나타났다. 이는 토양중 광물의 특성, pH, 온도 등의 물리, 화학적 변수들이 특정 연령 및 토양 지역에 더 잘 반영 되었음을 암시한다. 풍화토와 밭토양의 관계에서 혈암 지역이 대부분 원소에서 풍화토가 높고, 천매암 및 화강암 지역은 밭토양이 높았다. 이는 풍화토는 개방된 상황에서 풍화를 받는 지역인데 반해, 밭토양은 인위적인 영향을 받았고, 해가림 밑에서 인삼이 다년생으로 자라면서 원소들이 인삼 내에서 흡수되고, 해가림밑에서 풍화에 의한 영향을 받았을 것을 암시한다. 토양과 인삼의 성분과의 관계에 토양이 인삼에 비해 Cs, Tl, Be에서 높고, 커다란 차이가 나타났다. 3 토양 중 화강암 지역의 인삼이 다른 두 지역보다 원소 함량에서 토양의 조성에 가까움을 암시한다. Geochemical relationships between ginsengs and soils from three representative soil types, shale, phyllite and granite regions, from Keumsan were examined. High elements were shown at the granite and shale areas of the weathered soils, the phyllite areas of the cultivated soils and the shale areas of the host rocks. Tl was enriched in ginsengs grown in the shale areas, Cs and B in the phyllite areas, and Be and Cd in the granite areas. Positive correlations were dominated by the shale areas. These relationships can be explained for mineral characteristics within the soils, and their behaviors related to the physio-chemical conditions. High elements were shown in the 2 year ginsengs of the shale areas, and 4 year ginsengs of the phyllite and granite areas in comparisons with ginsengs of the different ages from the same areas. These differences can be explained with ages of the ginsengs, solubilities of the minerals and physio-chemical differences within soils. The content differences of high elements such as Cs, Tl and Be were found between soils and ginsengs. Overall, these results suggest that components of ginsengs grown in the granite areas are chemically similar to the soils.

가평 사문암 광산의 석면 산출의 산상과 모암의 특성

송석환 ( Suckhwan Song ),강준구 ( Joongu Kang ) 한국산업보건학회 (구 한국산업위생학회) 2016 한국산업보건학회지 Vol.26 No.3

Objectives: This study is for characteristics of asbestos occurrence (NOA, naturally occurring asbestos) from the Gapyeong area and its host rocks, serpentinites. Methods: Representative samples are collected from the serpentinite bodies, following degrees of hydrothermal alteration and metamorphism, after about 2 year field trips. Mineralogical, morphological and optical characteristics of the asbestos and host rocks are confirmed by PLM, XRD EPMA and SEM results. Results: The serpentinites are dunites and harzburgites, and host asbestos, including chrysotile, tremolite and actinolite. The asbestos chrysotiles are found as veins ranging from several millimeters to several centimeters in thickness, while asbestos-tremolite and -actinolite occur along cracks and fractures ranging up to ten centimeters in thickness. The chryostiles occur mainly as cross and slip fibers, while the amphibole asbestos is found as vein, slip and oblique fibers. More tremolitic grains are colorless and commonly show elongated or fiber shapes, whereas the magnesio hornblende grains mainly show light green and occur as subhedral to euhedral diamond grains. Conclusions: Overall characteristics of serpentinites from the Gapyeong area are similar to worldwide orogenic-related Alpine type ultramafic rocks serpentinized and serpentinites in South Chungcheong-do Province, Korea, and occurrences of asbestos are similar to those of the ultramafic bodies in South Chungcheong-do Province.