방사성폐기물처분연구를 위한 유성지역 화강암내 심부 시추공 단열충전광물의 광물학적 특성

김건영,고용권,배대석,김천수 한국광물학회 2004 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.17 No.1

방사성폐기물의 처분연구와 관련하여 대전 유성지역 화강암내 심부 시추공 시추코아의 단열 광물들에 대한 광물학적 특성을 연구하였다. 유성지역의 심부시추공들에는 다수의 단열대가 발달해 있으며 국지적인 열수변질작용이 중첩되어 있다. YS-01 시추코아에 대한 전암분석결과 -90 m ∼-130 m 구간과 -230 m∼-250 m 구간에서 급격한 SiO₂ 함량 감소와 Al₂O₃, CaO, L.O.I 값의 증가가 관찰되며 이는 단열충전광물의 생성과 관련이 있다. 이러한 단열충전광물에 대한 XRD분석결과 불석광물(로몬타 휼란다이트), 방해석, 일라이트(2M₁1M_(d) 다형), 녹니석, 녹염석, 카올리나이트 등이 확인되었으며, 산출되되는 양은 방해석 불석광물 > 일라이트 > 녹염석 >> 녹니석 > 카올리나이트의 순이다. SEM관찰 및 EPMA 분석결과, 단열충전광물들의 심도에 따른 조직 및 화학특성 변화는 관찰되지 않는다. 연구지역은 화강암반내에 발달된 단열재가 지하수의 유동로로 작용하여 오랜 기간에 걸친 물-암석 반응이 진행되었고, 또한 저온의 열수변질작용이 중첩되었기 때문에 이들에 의한 단열충전광물의 생성기원 연구가 필요하다. Mineralogical characteristics of fracture-filling minerals from deep borehole in the Yuseong area were studied for the radioactive waste disposal project. There are many fracture zones in the deep drill holes of the Yuseong granite, which was locally affected by the hydrothermal alteration. According to the results of hole rock analysis of drill core samples, SiO2 contents are distinctly decreased, whereas A12O3 and CaO contents and L.O.I. values are increased in the -90 m∼-130 m and -230 m∼-250 m zone, which is related to the formations of filling minerals. Fracture-filling minerals mainly consist of zeolite minerals (laumontite and heulandite), calcite, illite (2M₁ and 1M_(d) polytypes), chlorite, epidote and kaolinite. The relative frequency of occurrence among the hcture-filling minerals is calcite ≥ zeolite mineral > illite > epidote >> chlorite kaolinite. Judging from the SEM observation and EPMA analysis, there is no systematic change in the texture and chemical composition of the fracture-filling minerals with depth. In the study area, low temperature hydrothermal alteration was overlapped with water-rock interactions for a long geological time through the fracture zone developed in the granite body. Therefore the further study on the origin and paragenesis of the fracture-filling minerals are required.

시멘트 풀의 직접수성탄산화에서 Chloride 첨가제와 pH의 영향

이진현 ( Jin Hyun Lee ),황진연 ( Jin Yeon Hwang ),이효민 ( Hyo Min Lee ),손병서 ( Byeong Seo Son ),오지호 ( Ji Ho Oh ) 한국광물학회 2015 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.28 No.1

최근 세계적으로 탄소포집 및 저장(CCS, carbon capture and storage)기술에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 이번 연구는 폐시멘트 미분을 이산화탄소를 포집하는 광물탄산화(mineral carbonation)의 효율적인 재료로 활용하기 위한 연구의 일환으로 수행하였다. 0.15 mm 미만으로 체가름된 시멘트 풀(W:C = 6:4)과 200 ㎖ 용액을 포함하는 반응용기에 순도 99%의 CO2 가스를 주입하는 직접수성탄산화 실험을 수행하고, 두 종류 첨가제(NaCl, MgCl2)의 탄산화에의 영향을 분석하였다. 특히, 첨가제의 종류와 pH변화에 따른 탄산화 과정, 생성되는 탄산염광물의 종류와 특성에 대하여 자세히 연구하였다. 직접수성탄산화 실험 결과 pH는 CO2의 주입으로 지속적으로 감소하였다. Ca2+ 이온 농도는 MgCl2가 첨가제로 활용한 경우에는 지속적으로 감소하였지만 MgCl2를 첨가하지 않은 경우에는 감소하다가 pH가 낮아짐에 따라 생성된 탄산염광물의 용해로 다시 증가하는 경향을 보였다. 생성물질에 대한 X-선회절분석 결과, MgCl2를 첨가하지 않은 경우에는 방해석이 우세하게 나타났고, MgCl2를 첨가제로 활용한 경우에는 Mg2+ 이온의 영향으로 아라고나이트가 우세하게 나타났다. 또한 pH 단계별 직접수성탄산화 실험결과, MgCl2를 첨가하지 않은 경우에는 pH가 높은 실험 초기에 나타난 바테라이트는 pH가 낮아질수록 결정도가 좋은 방해석으로 전환되는 것을 확인하였고, MgCl2를 첨가제로 활용한 경우에는 pH가 낮아질수록 방해석의 함량은 감소하고 아라고나이트의 함량이 증가하는 것을 알 수 있었다. Recently, carbon capture and storage (CCS) techniques have been globally studied. This study was conducted to use waste cement powder as an efficient raw material of mineral carbonation for CO2 sequestration. Direct aqueous carbonation experiment was conducted with injecting pure CO2 gas (99.9%) to a reactor containing 200 ㎖ reacting solution and the pulverized cement paste (W:C = 6:4) having particle size less than 0.15 mm. The effects of two additives (NaCl, MgCl2) in carbonation were analyzed. The characteristics of carbonate minerals and carbonation process according to the type of additives and pH change were carefully evaluated. pH of reacting solution was gradually decreased with injecting CO2 gas. Ca2+ ion concentration in MgCl2 containing solution was continuously decreased. In none MgCl2 solution, however, Ca2+ ion concentration was increased again as pH decreased. This is probably due to the dissolution of newly formed carbonate mineral in low pH solution. XRD analysis indicates that calcite is dominant carbonate mineral in none MgCl2 solution whereas aragonite is dominant in MgCl2 containing solution. Unstable vaterite formed in early stage of experiment was transformed to well crystallized calcite with decreasing pH in the absence of MgCl2 additives. In the presence of MgCl2 additives, the content of aragonite was increased with decreasing pH whereas the content of calite was decreased.

봉화군 일대 낙동강변에 퇴적된 광미의 풍화에 따른 광물학적 변화

김민정 ( Min Jung Kim ),김영규 ( Yeong Kyoo Kim ),박경심 ( Kyoung Sim Park ),전상호 ( Sang Ho Jeon ) 한국광물학회 2008 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.21 No.4

경상북도 봉화군 일대 낙동강 상류에는 과거 십여 년전에 홍수로 이동되어 강변에 퇴적, 풍화된 광미퇴적층이 일부 장소에서 발견된다. 본 논문에서는 하천에서 심하게 풍화되어진 광미퇴적물에 대하여 광물학적 분석을 통하여 이차광물의 형성 및 특징, 그리고 이들과 연관된 중금속 유출특성에 대하여 연구하였다. XRD를 통하여 일차광물로는 석영, 장석, 운모류, 녹니석, 각섬석류, 활석, 휘석(요한세나이트), 황철석, 방해석이 동정되었다. 규산염 광물인 캐올리나이트의 경우 광미가 풍화되면서 추가로 생성될 수도 있지만 퇴적된 기간을 고려하면 원래 광미에 있던 것이나 토양에 있던 것이 이동된 것으로 추정된다. 또한 광미가 풍화되면서 생성된 광물인 이차광물로 침철석, 석고, 바사나이트, 자로사이트가 XRD를 통하여 동정되었다. 이차광물의 형성은 일차광물의 종류 및 pH 환경 등에 주로 영향을 받으며 황철석의 풍화에 의하여 황산염인 석고, 바사나이트, 자로사이트가 형성이 되었으며 또한 침철석의 경우도 황철석의 풍화와 밀접한 연관이 있다. Mn 산화물의 경우 SEM에 의하여 동정이 되었는데 침철석과 함께 석영 등 일차광물의 표면을 코팅하고 있는 것으로 나타났다. Mn 산화물의 경우 비정질에 가까우며 Mn을 함유하고 있는 요한세나이트의 풍화에 의하여 형성된 것으로 사료된다. 이 두 산화물들은 각각 검은색, 갈색 또는 붉은색의 광미 풍화물 색깔을 나타내는 주원인 광물로 추정된다. EDS 연구결과 침철석과 같은 Fe 산화물과, Mn 산화물의 경우 높은 농도의 Pb, Zn, As를 함유하고 있는데 이는 이들 산화물에 풍화에 의하여 유출된 중금속이 공침되거나 흡착된 결과로 실제 하천에서 이들의 형성은 중금속의 거동을 어느 정도 제어하여 하천으로의 유출을 막을 수 있음을 보여준다. In the upstream of Nakdong river in Bonghwa-gun, Gyeongsangbuk-do, certain areas of riverside were found to be covered by weathered mine tailings which were assumed to be migrated and deposited by flood. This study was conducted to investigate the formation and characteristics of the secondary minerals from tailings and related leaching behavior of heavy metals in the severely weathered tailing deposits by river waters. Quartz, feldspar, micas, chlorite, hornblende, talc, pyroxene (johannsenite), pyrite, and calcite were identified as primary minerals by XRD. Kaolinite can be formed by the weathering of tailings, but considering the short period of weathering time, kaolinite in the deposits is considered to be from unweathered tailings or moved from soils. The secondary minerals such as goethite, gypsum, basanite, and jarosite were also identified. The formation of the secondary minerals was affected by the species of primary minerals and pH conditions. The weathering of pyrite produced sulfate minerals such as gypsum, basanite, jarosite, and also goethite. Mn oxide was also identified by SEM, coated on the primary minerals such as quartz. This Mn oxide was poorly crystalline and thought to be the weathering product of johannsenite(Mn-pyroxene). The Fe and Mn oxides are the main minerals determining the brown/red and black colors of weathered tailings. EDS results showed that those oxides contain high concentrations of Pb, Zn, and As, indicating that, in the river, the formation of Fe and Mn oxides can control the behavior and leaching of heavy metals by co-precipitation or adsorption.

통가국 라우분지 TA 26 해저산의 열수변질작용

조현구 ( Hyen Goo Cho ),김영호 ( Young Ho Kim ),엄인권 ( In Kwon Um ),최헌수 ( Hunsoo Choi ) 한국광물학회 2012 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.25 No.4

통가국 라우분지(Lau Basin)의 해저열수광상 개발을 위한 해저열수광상 분포 및 산상에 관한 특성을 규명하기 위하여 X선 회절분석을 통하여 해저열수광상 해저퇴적물 및 열수변질대의 광물조성을 연구하였다. 연구에 사용된 시료는 TA 26 해저산 주변에서 채취된 코어 시료, 기반암 및 해저퇴적물 시료이고, 벌크 시료와 점토 부분을 분리한 정방위 시료를 제작하여 X선 회절분석을 실시하였다. TA26 해저산에서 채취된 기반암은 대부분 사장석과 석영으로 이루어져 있는 데 반하여, 표층퇴적물은 대부분 카올린광물과 스멕타이트로 구성되어 있다. 열수구 퇴적물은 대부분 석고, 중정석, 섬아연석, 황철석 등 황산염광물과 황화광물로 구성된다. 기반암과 해저퇴적물의 광물조성으로 미루어 보아, TA26 해저산의 열수광화대는 주변에 스멕타이트 또는 카올린광물을 형성시키는 정도의 이질변질작용을 일으켰음을 알 수 있다. MC08H-06 시추 코어 시료는 상부는 비변질대, 하부는 스멕타이트와 카올린광물로 구성된 이질변질대에 해당한다. 다양한 황화광물과 황산염 광물의 존재, 이질변질작용에 해당하는 열수변질대의 존재는 TA 26 해저산 내에 해저열수광상이 존재하고 있음을 지시하는 것으로 판단된다. We have researched the distribution and characteristics of seafloor hydrothermal deposits for the development of economic mineral deposits in the Lau Basin, Tonga since 2009. In this study, we interpreted hydrothermal alteration around TA 26 seamounts of the Tofua volcanic arc using X-ray diffraction analysis for bulk sample and preferred-oriented specimen of clay fraction. We used 2 core samples and several surface samples. Plagioclase and quartz are dominant mineral in the basement rock, whereas kaolin mineral and smectite are superior in marine surface sediments. Especially sulfate and sulfide minerals such as gypsum, barite, sphalerite, and pyrite are predominant in the vent sediments. When we compare the mineral composition between basement rock and sea surface sediments, argillic alteration zone composed of kaolin mineral and smectite could be produced by hydrothermal fluids. Based on the downcore variation of mineral assemblages, most portion of MC08H-06 core could be interpreted as argillic alteration zone composed of kaolin mineral and smectite except top 2 cm area.Various sulfate or sulfide minerals and argillic alteration zone suggest a high probability of massive sulfide deposits in the seafloor of the TA 26 seamount.

경기도 수원시에서 산출되는 적갈색 점토-실트 퇴적물의 광물 및 지화학 특성과 기원

정기영 한국암석학회·(사)한국광물학회 2020 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.33 No.3

Mineral and geochemical analysis were conducted on two sections (~3.5 m) of red-brown claysilt sediments covering the gneiss and granite weathering zones in Suwon-si for establishing Quaternary paleoenvironmental changes in Korea. The sections were divided into four sedimentary layers (Unit 1-4) by vertical changes in mineral composition and chemical composition. The lowermost unit 1 was a sandy sediment with a high K-feldspar content with a significant contribution of weathered bedrock. Unit 2 was a transition layer showing intermediate characteristics. Unit 3 was a reddish brown clay-silt sediment, with a total clay content of 58% on average, and the main clay minerals were illite-smectite mixed layer minerals and hydroxy-interlayered vermiculite/smectite. Unit 3 contained almost no plagioclase, while the content of kaolin minerals derived by the plagioclase weathering was higher than in the other layers. Unit 4 had similar mineral composition and chemical properties to Unit 3, but had a higher content of plagioclase and chlorite and lower content of kaolin minerals. The chemical compositions of the sections were compared with those in other regions of Korea, suggesting the eolian origin of Units 3 and 4. The paleoenvironmental change in the sedimentary section of this region was interpreted as follows. Weathered products of gneiss and granite, which are bedrocks of this region, were eroded and deposited as sandy sediments in the periphery to form the lower layers (Unit 1, 2), followed by the deposition of the claysilty rich eolian sediments (Unit 3) during the glacial. Unit 3 was chemically weathered during the warm humid climate during the last interglacial, developing a reddish brown color. After that, a eolian sediment layer (Unit 4) was deposited during the last glacial. 우리나라 제4기 고환경 변화 특성 규명을 위하여 수원시의 편마암 및 화강암 풍화대를 피복하는 적갈색 점토-실트 퇴적물 2개 단면(~3.5 m)에 대하여 광물 및 지화학 분석을 실시하였다. 퇴적층은 광물조성과 화학조성의 수직 변화를 기준으로 4개의 퇴적층(Unit 1-4)으로 구분되었다. 최하부 Unit 1은 K-장석 함량이 높은 사질 퇴적물로서 기반암 풍화물의 기여도가 높다. Unit 2는 전이층이며, Unit 3은 적갈색 점토-실트질 퇴적물로서 총점토 함량이 평균 58%이며, 주요 점토광물은 일라이트-스멕타이트 혼합층 광물과 수산기삽입 질석/스멕타이트이다. Unit 3에는 사장석이 거의 함유되어 있지 않은 반면에, 그 풍화물인 고령토 광물의 함량이 다른 층들보다 높다. Unit 4는 전반적 광물조성과 화학적 특성이 Unit 3과 유사하나, 사장석과 녹니석 의 함량이 더 높고 고령토 광물의 함량은 더 낮다. 단면내 화학성분 변화를 국내 타지역 적갈색 점토-실트층과 비교한 결과, Unit 3과 4는 풍성퇴적물의 범위에 포함되었다. 이 지역 퇴적 단면에서 고환경변화는 다음과 같이 해석된다. 기반암인 편마암과 화강암 풍화물이 침식되어 주변부에 사질 퇴적물로 퇴적되어 하부층(Unit 1, 2)을 이루고, 그 위에 빙하기의 점토-실트질 풍성퇴적물층(Unit 3)이 퇴적되었다. Unit 3은 간빙기의 풍화작용으로 풍화되어 전체적으로 적갈색 토양화되었다. 그 후 다시 빙하기로 접어들면서 최상부에 풍성퇴 적물층(Unit 4)이 퇴적되었다.

기술동향 : 한국의 광산물 HSK Code 개정방안 연구

이화석 ( Hwa Suk Lee ),김유정 ( Yu Jeong Kim ) 한국광물학회 2014 광물과산업 Vol.27 No.-

본 연구에서는 법정광물 및 정부비축광물을 대상으로 HSK Code 개정(안)을 수립하였다. 법정 광물 중 리튬 광, 희토류 광, 사문석, 연옥, 비축 대상 광종 중 인듐 괴, 페로텅스텐, 안티모니 괴, 셀렌 그래뇰, 갈륨, 산회란탄, 탄산세륨 등의 경우 타 품목과 혼합되어 HSK Code가 부여되어있어 세부 품목별로 정확한 무역통계를 파악하기가 어렵다. 또한 현재의 HSK Code분류체계에서는 대략적인 품목의 명칭 정도만을 확보할 수 있을 뿐 용도, 규격, 성분, 타입 등 보다 구체적인 품목에 대한 정보는 확보하는기가 어려운 상황이다. 법정광물, 정부비축 등 국가적 차원에서 관리되고 있는 광물자원에 대해서는 정확한 통계적 데이터 구축을 위해 품목분류를 세분화하여 단독으로 HSK Code를 관리하는 것을 원칙으로 하였다. 단, 국제 공통기준 (HS Code 6단위)을 준수하는 범위 내에서 개정안을 마련하였으며, 수입규모가 일정규모이상(금액기준: 5천만불 이상, 물량기준: 5천톤 이상)인 품목을 개정 대상으로 선정하였고 HSK Code간 Hierarchy의 균형을 고려하였다. In this study, a proposal for revision of HSK Code was established on legally designated minerals and national stockpile minerals. It is difficult to exactly identify trade balances of minerals, such as lithium ore, rare earth ore, serpentine, kidney stone in legally designated minerals and ingot of indium, ferro-tungsten, ingot of antimony, granule of selenium, gallium, lanthanum oxide, cerium carbonate in national stockpile minerals because HSK Codes of them were not allocated separately. Furthermore, specific use, standard, component, type of products cannot be exactly identified in current HSK Code system Therefore, it is makes rule to separately manage minerals which were managed by government such as legally designated minerals and national stockpile minerals. However, a proposal for revision of HSK Code system was established to comply with international standard(HS Code) and the items over a certain size(amounts : over 50 mil.$, volumes : over 5000 ton) were selected as revised subjects. Moreover hierarchies between HSK Codes were considered.

필리핀 만카얀 지역 금,은 광석의 비중선별 특성

김형석 ( Hyung Seok Kim ),채수천 ( Soo Chun Chae ),김정윤 ( Jeong Yun Kim ),손정수 ( Jeong Soo Sohn ),김상배 ( Sang Bae Kim ) 한국광물학회 2008 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.21 No.4

필리핀 만카얀 지역의 빅토리아 광산에서 입수한 금·은 광석으로부터 금·은 성분의 회수율을 높이기 위해 지질 및 광물학적 특성, 금과 은의 수반상태, 파·분쇄에 따른 단체 분리도, 체 분리에 의한 분립 특성과 요동테이블에 의한 비중 선별 특성을 연구하였다. 필리핀산 금·은 광석은 황철석, 섬아연석, 방연석 등의 황화광물과 석영 및 점토 등의 맥석 광물로 구성되었다. 금·은 성분은 황철석, 섬아연석, 방연석 등의 황화광물에 주로 수반되어 있었다. 황화광물 결정의 크기는 100㎛에서 1㎛ 이하까지 광범위한 입도분포를 갖기 때문에 금·은이 수반된 황화광물의 단체분리도를 높이기 위해서는 금·은 광석을 최소한 100㎛ 이하로 매우 작게 분쇄해야 하는 것으로 나타났다. 금·은 광석을 Jaw crusher→cone crusher→rod mill 등으로 단계적으로 파·분쇄하여 입도(d90)를 100㎛ 이하로 조절하면 단체분리도가 92% 정도까지 높아졌다. 금·은 성분이 함유된 황화광물의 결정이 100㎛ 이하의 입단에서 고르게 분포되어 있기 때문에 체질에 의한 분립 방법으로는 금·은을 수반한 황화광물을 선택적으로 분리하여 회수할 수 없었다. 파·분쇄한 금·은 광석을 체로 분립한 후 요동테이블로 비중 선별한 결과, 정광에는 황화광물이 주로 농축되어 금과 은의 품위가 각각 40ppm 및 140ppm까지 높아졌다. 이때 정광의 금 실수율은 거의 100%에 이르지만, 은 실수율은 50% 수준에 불과하였다. To enhance the grade and recovery rate of the gold/silver ores which yield at Philippine Mankayan mine, we studied the characteristics which are the geologic and mineralogical features of gold and silver ore, the liberation by crushing and grinding, the separation by sieving and shaking table. Gold/silver ore is composed of the sulfide minerals like pyrite, sphalerite, galena; and the gangue minerals which is quartz, clay. Gold/silver element are mainly contained in a sulfide minerals like pyrite, sphalerite and galena. To increase the liberation rate of sulfide minerals containing gold/silver element, the gold/silver ore has to be grounded under 100㎛ very finely because the crystal size of sulfide minerals is distributed from 1㎛ to 100㎛. The liberation rate of gold/silver ore increases to 92% when the particle size (d90) of ore is grounded below 100㎛ by jaw crusher→cone crusher→rod mill by steps. The grade and recovery of sulfide minerals could not be enhanced by sieving separation because those crystal size is distributed homogeneously below 100㎛. But, when we separated the sieved ore using shaking table, the gold and silver grade increased to 40ppm and 140ppm, respectively. Then the recovery rate of gold reach almost 100% but that of silver is no more that 50%.

온산공업지역 산성 토양 프로화일 내에서의 점토광물의 생성과 중금속 이온의 거동에 관한 광물학적 연구

이상수,김수진 한국광물학회 2002 한국광물학회지 Vol.15 No.1

The present study is focused on the granite weathering and soil formation, and the heavy metal contamination in soils in the Onsan industrial area. For profile study, soil sampling was conducted on each depth and experimental analyses have been conducted on those samples. X-ray diffraction analyses show that clay minerals consist mainly of kaolin minerals, vermiculite, and minor illite. Most of kaolin minerals in the lower part of the profile consist of halloysite as confirmed by formamide intercalation, but the content of halloysite decreases gradually toward the surface since it has been transformed to kaolinite in the upper part of the profile. Thermal treatment by heating at 110℃, 300℃, and 550℃ shows a diffuse and broad peak the between 10 and 14 Å region in X-ray diffractograms. This suggests the possible existence of the hydroxy-Al교신저자: soojin@snu.ac.kr 이 논문은 온산공업단지 내 화강암의 풍화 및 토양화 과정, 그리고 토양 내 중금속 오염과 토양 광물간의 관계에 관한 연구이다. 프로화일 연구를 위해 각 깊이별로 토양시료를 채취하여 각 샘플에 대한 실험 분석을 실시하였다. X선 회절분석 결과 주 구성 점토광물은 캐올린 광물과 버미큘라이트, 그리고 미량의 일라이트이다. 포름아마이드 처리를 통해 프로화일 내 토양 중의 캐올린 광물의 종류에 대해 분석한 결과 프로화일 하부에 존재하는 캐올린 광물은 대부분 할로이사이트 임이 밝혀졌으며, 지표면으로 갈수록 상대적으로 캐올리나이트에 대한 할로이사이트의 양이 감소하는 경향을 보이는데, 이는 상부로 갈수록 할로이사이트에서 캐올리나이트로의 전환이 이루어지고 있음을 의미한다. 110℃, 300℃, 550℃ 열처리를 한 결과 X선 회절분석 그래프 상의 10 Å에서 14 Å 사이의 피크가 분화된 형태를 보여주는 것이 관찰된다. 이는 시료상에 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 존재함을 지시한다. 이것은 구연산나트륨 처리실험을 통해 버미큘라이트 층간 불순 알루미늄 이온을 추출하여 원형상으로 전환시킴으로써 열처리시 14 Å 피크가 다시 10Å으로 변화하는 것을 관찰함으로써 재확인하였다. 토양의 수소이온농도 분포 양상이 하부에서 3.9, 상부에서 3.6으로 상부로 갈수록 산성화경향이 심해지는 경향을 보여주는데, 이는 산성화된 토양에서 안정적으로 나타나는 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트의 존재를 뒷받침하고 있다. 토양 내 중금속 이온의 존재양상에 대한 연구를 위해 연속추출실험을 실시하였다. 그 결과 상대적으로 많은 양의 중금속 이온이 프로화일의 상부의 철/망간 산화물과 유기물에 흡착되어 있으며 점토광물에는 적은 양만이 흡착되어 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과는 대부분의 중금속 오염물들이 상부 토양에 농집되어 있고 점토광물에는 낮은 중금속 함량을 보여주는 것은 산성화된 토양을 이루고 있는 주 점토광물인 캐올린광물과 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 낮은 흡착능력을 가지고 있기 때문인 것으로 판단한다.

페루 Pallancata 은 광산에서 산출되는 광물들의 산상 및 화학조성

유봉철,호르게 아꼬스타 한국광물학회 2019 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.32 No.2

Pallancata Ag mine is located at the Ayacucho region 520 km southeast of Lima. The geology of mine area consists of mainly Cenozoic volcanic-intrusive rocks, which are composed of tuff, andesitic lava, andesitic tuff, pyroclastic flow, volcano clasts, rhyolite and quartz monzonite. This mine have about 100 quartz veins in tuff filling regional faults orienting NW, NE and EW directions. The Ag grades in quartz veins are from 40 to 1,000 g/t. Quartz veins vary from 0.1 m to 25 m in thickness and extend to about 3,000 m in strike length. Quartz veins show following textures including zonation, cavity, massive, breccia, crustiform, colloform and comb textures. Wallrock alteration features including silicification, sericitization, pyritization, chloritization and argillitization are obvious. The quartz veins contain calcite, chalcedony, adularia, fluorite, rutile, zircon, apatite, Fe oxide, REE mineral, Cr oxide, Al-Si-O mineral, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena, electrum, proustite-pyrargyrite, pearceite-polybasite and acanthite. The temperature and sulfur fugacity (fs2) of the Ag mineralization estimated from the mineral assemblages and mineral compositions are ranging from 118 to 222 °C and from 10-20.8 to 10-13.2 atm, respectively. The relatively low temperature and sulfur-oxygen fugacities in the hydrothermal fluids during the Ag mineralization in Pallancata might be due to cooling and/or boiling of Ag-bearing fluids by mixing of meteoric water in the relatively shallow hydrothermal environment. The hydrothermal condition may be corresponding to an intermediate sulfidation epithermal mineralization. Pallancata 은 광산은 페루 수도 리마로부터 남동방향 약 520 km 떨어진 Ayacucho region 내에 위치한다. 광산일대의 주변 지질은 대부분 신생대의 화산암류로 구성되며 일부 관입암류가 관찰되며 구성암류는 응회암, 안산암질 용암, 안산암질 응회암, 화산쇄설성 용암, 화산 쇄설암, 유문암 및 석영 몬조라이트이다. 이 광산은 응회암내에 발달된 NW, NE 및 EW 방향의 구조대를 따라 충진한 100여 개의 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 은 품위는 40~1,000 g/t, 맥폭은 0.1~25 m 정도이고 연장성 은 최대 3,000 m 정도이다. 석영맥은 대상, 정공, 괴상, 각력상, crustiform, colloform 및 comb 조직 등 이 관찰된다. 모암변질작용은 규화작용, 견운모화작용, 황철석화작용, 녹니석화작용 및 점토화작용 등 이 관찰된다. 산출광물은 석영, 방해석, 옥수, 빙장석, 형석, 금홍석, 저어콘, 인회석, 철산화물, REE계 광물, 크롬산화물, Al-Si-O계 광물, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, proustite-pyrargyrite, pearceite-polybasite 및 acanthite 등이다. 이 광산의 광물공생군과 화학조성을 토대로 구한 은 광화작 용의 생성온도와 황분압(fs2)은 각각 118~222 °C 및 10-20.8~10-13.2 atm.의 범위를 갖는다. 따라서 이 광 산의 석영맥 조직, 산출광물, 화학조성 및 은 광화작용의 형성환경 등을 토대로, 이 광산의 은 광물들은 모암과의 반응에 의한 약산성화된 열수용액으로부터 순환천수의 혼입에 의한 냉각 및 비등에 의해 비 교적 낮은 형성온도, 유황분압 및 산소분압하에서 침전되었으며 이 광산의 광상형은 전형적인 천열수 intermediate sulfidation형에 해당된다.

강릉-동해 연안 퇴적물의 점토광물에 관한 연구

구효진,최헌수,조현구 한국암석학회·(사)한국광물학회 2020 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.33 No.3

There have rarely been performed for the clay mineralogy of the East Sea sediments except for few studies about paleoenvironmental aspect. This study inferred the provenance of sediments based on the clay mineral characteristics and distribution pattern for the 120 sediment samples collected by the box corer from the Gangneung-Donghae area between 2017-2019. The relative proportions of the four major clay minerals are abundant in the order of illite, chlorite, kaolinite, and smectite. The continental shelf sediments below water depth 150 m have more chlorite and kaolinite content and better illite crystallinity, but less illite and smectite content, and S/I index than those of continental slope sediments. Clay mineral composition of the continental shelf sediments are influenced by the adjacent continental geology, because north site (Gangneung area) has more chlorite but south site (Donghae area) has more kaolinite. These characteristics and distribution pattern of clay minerals indicate that the provenance of sediments are different between continental shelf and continental slop. The continental shelf sediments may be introduced the study area by the adjacent small rivers whereas the continental slope sediment might be supplied by current from the south of the study area. 한반도 3개 해역 중 동해 퇴적물의 점토광물에 관한 연구는 고환경 변화 측면에서의 일부 연구 외에는 거의 이루어진 바가 없다. 이번 연구에서는 2017년부터 2019년까지 강릉-동해 해역에서 상자형 시료채 취기를 이용하여 채취한 120개 퇴적물 시료에 대한 점토광물 특성과 분포 상태를 바탕으로 기원지를 추정하였다. 점토광물 함량은 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 순으로 풍부하다. 수심 150 m 이하의 대륙붕 퇴적물은 대륙사면 퇴적물에 비하여 녹니석과 카올리나이트 함량은 많고 일라이트 결정도는 좋은데 반하여 일라이트와 스멕타이트 함량과 S/I 지수는 작다. 대륙붕 퇴적물의 경우 강릉 쪽은 녹니석 함량이 많고, 동해 쪽은 카올리나이트 함량이 많은데 이것은 육상 지질을 반영한 것으로 여겨진다. 이와 같은 점토광물의 여러 특징은 대륙붕 퇴적물과 대륙사면 퇴적물의 기원지가 다른 것을 시사한다. 대륙붕 퇴적물은 주변 하천을 통하여 유입되었고, 대륙사면 퇴적물은 해류에 의하여 남쪽으로부터 이동된 것으로 판단된다.