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          남해중앙니질대 세립질 퇴적물의 기원지 및 이동과정 변화

          이홍금,박원영,구효진,최재영,장정규,조현구 한국광물학회 2019 한국광물학회지 Vol.32 No.4

          The Central South Sea Mud (CSSM), developed in the Seomjin River estuary, is known to be supplied with sediments from Heuksan Mud Belt (HMB) and Seomjin River. However, in order to form a mud belt, more sediments must be supplied than supplied in the above areas. Therefore, research on additional sources should be conducted. In this study, clay minerals, major elements analyzes were performed on cores 16PCT-GC01 and 16PCT-GC03 in order to investigate the transition in the provenance and transport pathway of sediments in CSSM. The Huanghe sediments are characterized by higher smectite and the Changjiang sediments are characterized by higher illite. Korean river sediments contain more kaolinite and chlorite than those of chinese rivers. Korean river sediments have higher Al, Fe, K concentraion than Chinese river sediments and Chinese rivers have higher Ca, Mg, Na than those of Korean rivers. Therefore, clay minerals and major elements can be a useful indicator for provenance. Based on our results, CSSM can be divided into three sediment units. Unit 3, which corresponds to the lowstand stage, is interpreted that sediments from Huanghe were supplied to the study area by coastal or tidal currents. Unit 2, which corresponds to the transgressive stage, is interpreted to have a weaker Huanghe effect and a stronger Changjiang and Korean rivers effect. Unit 1, which corresponds to the highstand stage when the sea level is the same as present and current circulation system is formed, is interpreted that sediments from Changjiang and Korean rivers are supplied to the research area through the current. 남해 섬진강 하구유역에 발달되어 있는 남해중앙니질대는 흑산머드벨트의 퇴적물들과 섬진강의 퇴적물들을 공급받는 것으로 알려져 있다. 그러나 니질 퇴적체를 형성하기 위해서는 위 지역에서공급되는 퇴적물보다 더 많은 양의 퇴적물이 공급되어야하기 때문에, 추가적인 퇴적물 공급원에 대한연구가 필요하다. 본 연구에서는 남해중앙니질대 퇴적물의 기원지 및 퇴적물 유입경로의 변화를 알아보기 위해, 16PCT-GC01 및 16PCT-GC03 코어에 대해 점토광물 및 주성분원소 분석을 수행하였다. 황하 퇴적물은 스멕타이트의 함량이 높고, 양쯔강 퇴적물은 일라이트의 함량이 높으며, 한국 강 퇴적물들은 카올리나이트와 녹니석의 함량이 높다. 또한 한국 강 퇴적물은 Al, Fe, K가 풍부하고, 중국 강퇴적물은 Ca, Mg, Na 등이 풍부하다. 따라서 점토광물과 주성분원소를 이용해 퇴적물의 기원지를 추적할 수 있다. 연구 결과, 남해중앙니질대의 코어 퇴적층은 총 3개의 퇴적 단위(sediment unit)로 구분할 수 있다. 해수면이 가장 낮은 저수위기(lowstand stage)에 해당되는 퇴적 단위 3은 황하로부터 공급된 퇴적물이 연안류 혹은 조석 작용에 의해 연구지역으로 공급된 것으로 해석되고, 해수면이 빠르게상승하는 해침기(transgressive stage)에 해당되는 퇴적 단위 2는 황하의 영향이 약해지고 양쯔강과 한국 강들의 영향이 강해지는 것으로 해석된다. 현재와 같은 해수면과 해류의 순환이 형성된 고수위기(highstand stage)에 해당되는 퇴적 단위 1은 양쯔강과 한국 강으로부터 퇴적물이 해류를 통해 연구지역으로 공급된 것으로 해석된다.

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          주성분분석법을 활용한 황해 남동 이질대 퇴적물의 기원지 연구

          조현구 ( Hyen Goo Cho ),김순오 ( Soon Oh Kim ),이윤지 ( Yun Ji Lee ),안성진 ( Sung Jin Ahn ),이희일 ( Hi Il Yi ) 한국광물학회 2014 한국광물학회지 Vol.27 No.3

          황해 남동 이질대에서 채취된 51개의 표층퇴적물 시료와 황해로 유입되는 한국과 중국의 하천 퇴적물 시료 33개에 대해서 반정량 X선회절분석법을 통한 점토광물의 상대적인 함량을 토대로 주성분분석을 도입하여 해양표층퇴적물의 기원지를 연구하였다. 전체 자료의 98% 이상을 반영하는 제1주성분과 제2주성분을 이용하여 R 프로그램을 통해 주성분분석을 수행하였다. 황해 남동 이질대 퇴적물의 점토광물 함량은 남부 지역과 북부 지역에서 거의 차이가 나지 않으며, 성분도표상에서의 해양퇴적물 분포는 중국의 황하, 양쯔강 퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 더욱 근접한 양상을 보였다. 이러한 통계적 분석 결과를 바탕으로 황해 남동 이질대는 거의 모두가 한국 하천퇴적물로부터 유래했다는 것을 추정할 수 있다. 또한, 황해 남동 이질대에 한국 하천에서 유출되는 양보다 더 많은 퇴적물이 축적된 이유로는 퇴적물의 침식과 재동에 의한 것으로 판단된다. 주성분분석은 한반도 주변 해역 퇴적물의 기원지 연구에 유용하게 사용될 것으로 기대된다. In this study, we tried to determine the origin of fine-grained sediments in Southeastern Yellow Sea Mud patch (SEYSM) using principal component analysis coupled with semi-quantitative X-ray diffraction analysis for 4 major clay minerals. We used 51 marine surface sediments from SEYSM and 33 surface sediments of rivers flowing into the Yellow Sea. We made bioplot diagram using R program with principal component 1 and component 2 because the two components might contain about 98% of all data. The content of each clay mineral in the south and north regions of SEYSM are almost similar. In the biplot, SEYSM sediments distribute close to Korean rivers sediments than Huanghe and Changjiang sediments. Based on these results, we suggest that SEYSM is originated from the Korean rivers sediments. The higher accumulation rate in the SEYSM compared to the sediment discharge from neighboring Korean rivers can be explained by erosion and reworking of surface sediments in this area. The principal component analysis can be used for the provenance research of marine sediments around the Korean Peninsula.

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          하동군 옥종 지역에서 산출되는 황토의 구리 흡착 특성

          조현구,양도열,김영호 한국광물학회 2003 한국광물학회지 Vol.16 No.4

          경남 하동군 옥종 일대에서 회장암의 풍화산물로 산출되는 황토에 대하여 깊이에 따른 광물조성의 변화와 구리 흡착 특성에 대하여 연구하였다. 지표로부터 10 ㎝, 25㎝, 2∼3 m 및 3 m 이하에서 채취한 시료를 정량 XRD 분석한 결과 대부분의 시료는 카올리나이트와 할로이사이트로 구성되어 있었다. 상부에서 채취한 시료에는 침철석이나 깁사이트 같은 수산화 철-알루미늄 광물이 포함되어 있는데 반하여 하부에서 채취한 시료에는 이 광물들이 거의 포함되어 있지 않았다. 석영의 함량은 심도가 얕을수록 그 양이 많아지고, 카올리나이트의 함량의 반대되는 경향을 가진다. 구리용액의 흡착 실험 결과, pH 4부터 제거량이 급증하기 시작하여 pH 6에 도달하며 s90%에 도달하며, pH 7 이상일 될 경우 99% 이상 제거됨을 알 수 있다. 광물 조성의 차이가 흡착·제거 특성에 어느 정도 영향을 미치는 것으로 판단된다. 구리 이온의 농도가 높은 경우, 흡착 실험 결과와 MINTEQA2 프로그램에 의한 계산값은 잘 일치하였다. 그러나 구리 이온의 농도가 묽어질수록 일치하는 정도는 감소하였다. 이번 연구의 결과 침전은 구리 이온의 제거에 매우 결정적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌으며, 구리 이온의 농도가 진한 경우 그 양상은 특히 더 심하였다. 구리 이온의 농도가 묽은 경우 실험값과 계산값 사이의 불일치를 변수값들의 선택, 충분하지 못한 반응 시간, 반응 자리에 대한 철저하지 못한 고려 등 여러 가지 원인이 있을 것으로 판단된다. We researched the variation of mineral composition with depth and the Cu adsorption behavior of Hwangto in the Okjong area, tladong. The 4 Hwangto samples were collected from depth 10 ㎝, 25 ㎝, 2-3 m and under 3 m from surface, and analyzed using the X-ray Diffractometer. The Hwangto samples were mostly composed of clay minerals such as kaolinite and ha1 loysite. Two samples from 10 ㎝ and 25 ㎝ contained Fe or Al hydroxide minerals, for example goethite or gibbsite. As depth increases, the content of quartz decreases but that of kaolinite increases. The amount of Cu removal was rapidly rised from pH 4, and reached about 90% at pH 6 and above 90% at pH 7. It is regarded that the trend of Cu removal was affected by the difference in mineral composition. It was relatively well matched between experimental value and calculated value by MINTEQA2 program in the case of high Cu concentration. From this study the precipitation has important role for the removal of Cu ions, particularly in the case of high Cu concentration. However, it was discord between experimental value and calculated one in the dilute concentration circumstances. The reason may be the mistake in parameters, insufficient reaction time, and inadequate consideration of reaction site in mineral surface.

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