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송혜원,김재민,김영훈,김정진,Song, Hye Won,Kim, Jae Min,Kim, Young Hun,Kim, Jeong Jin 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.33 No.3
본 연구에서는 꼬막(cockle), 전복(abalone), 가리비(scallop) 패각을 이용하여 중금속 제거효율 평가를 수행하였다. 꼬막, 전복, 가리비의 주 구성광물은 각각 아라고나이트, 아라고나이트와 방해석, 방해석으로 구성되어 있다. 각 패각들의 비표면적은 2.7241 m<sup>2</sup>/g에서 4.5481 m<sup>2</sup>/g까지 다양하며 가리비 > 전복 > 꼬막이다. 반응 후 중금속 분석 결과 As는 패각에 의한 흡착이나 pH 상승에 의한 침전 제거 효과가 나타나지 않았다. 납은 반응 초기에 모든 패각 시료에서 모두 제거되었다. 카드뮴과 아연은 매질에 따라 약간의 차이가 있지만 제거 효율은 가리비 > 전복 > 꼬막 순으로 나타났다. 중금속 제거 효율은 가열 시료가 원시료 비해 약간 높으며, 비표면적이 클수록 높은 경향이 있다. In this study, the removal efficiencies of heavy metals were evaluated using cockle, abalone, and scallop shells. Cockle, abalone, and scallop are composed mainly of aragonite, aragonite, and calcite, and calcite, respectively. The specific surface area of each shell varies from 2.7241 m<sup>2</sup>/g to 4.5481 m<sup>2</sup>/g and the order of that is scallop > abalone > cockle. All shells of cockle, abalone, and scallop had no As removal effect by adsorption and precipitation as pH increased. Pb was removed by all shell samples at initial reaction. Although the removal efficiency of Cd and Zn were depending on the reaction medium, that was increased in order of scallop > abalone > cockle. Heavy metal removal efficiency tends to be slightly higher for heated samples than with the raw materials, and higher as the specific surface area is larger.
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조수빈,권기덕,현성필,Cho, Subin,Kwon, Kideok D.,Hyun, Sung Pil 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.2
The mobility and transport of radioactive cesium are crucial factors to consider for the safety assessment of high-level radioactive waste disposal sites in granite. The retardation of radionuclides in the fractured crystalline rock is mainly controlled by the hydrochemical condition of groundwater and surface reactions with minerals present in the fractures. This paper reports the experimental results of cesium sorption to the Wonju Granite, a typical Mesozoic granite in Korea, performed in an anaerobic chamber that mimics the anoxic environment of a deep disposal site. We measured the rates and amounts of cesium (<sup>133</sup>Cs) removed by crushed granite samples in different electrolyte (NaCl, KCl, and CaCl<sub>2</sub>) solutions and a synthetic groundwater solution, with variations in the initial cesium concentration (10<sup>-5</sup>, 5×10<sup>-6</sup>, 10<sup>-6</sup>, 5×10<sup>-7</sup> M). The cesium sorption kinetic and isotherm data were successfully simulated by the pseudo-second-order kinetic model (r<sup>2</sup>= 0.99) and the Freundlich isotherm model (r<sup>2</sup>= 0.99), respectively. The sorption distribution coefficient of granite increased almost linearly with increasing biotite content in granite samples, indicating that biotite is an effective cesium scavenger. The cesium removal was minimal in KCl solution compared to that in NaCl or CaCl<sub>2</sub> solution, regardless of the ionic strength and initial cesium concentration that we examined, showing that K<sup>+</sup> is the most competitive ion against cesium in sorption to granite. Because it is the main source mineral of K<sup>+</sup> in fracture fluids, biotite may also hinder the sorption of cesium, which warrants further research.
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중국 Xiquegou 연-아연 광상의 돌로마이트와 녹니석 산상과 화학조성
유봉철,Yoo, Bong Chul 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.2
Xiquegou 연-아연 광상은 중국 동북지역에선 가장 규모가 큰 연-아연 광화대 중의 하나인 Qingchengzi orefield에 위치한다. 이 광상의 주변지질은 시생대의 그래뉼라이트(granulite)와 이를 관입한 고원생대의 미그마타이트질 화강암과 고-중원생대의 소딕(sodic) 화강암을 부정합으로 피복한 고원생대의 Liaohe 층군 및 이들을 관입한 중생대의 섬록암과 몬조나이틱 화강암으로 구성된다. 이 광상은 고원생대의 Liaohe 층군내 Dashiqiao 층의 unit 3(돌로마이트질 대리암과 편암)내에 발달된 단층대를 따라 산출되는 맥상 광체로 트라이아스기의 마그마-열수형 광상에 해당된다. Xiquegou 연-아연 광상에서 석영, 인회석, 방해석, 황철석, 유비철석, 자류철석, 백철석, 섬아연석, 황동석, 황석석, 방연석, 사면동석, 에렉트럼, 휘은석, 자연은 및 농홍은석 등이 산출되며 모암변질로는 규화작용, 황철석화작용, 돌로마이트화작용, 녹니석화작용 및 견운모화작용 등이 관찰된다. 이 광상의 산출 광물조합 및 정출순서를 기초로, 돌로마이트는 1)모암인 돌로마이트(D<sub>0</sub>) 및 2)연-아연 광화작용에 따른 모암변질 산물인 돌로마이트(D<sub>1</sub>)로 두 유형이 확인된다. 이들 돌로마이트의 화학조성은 각각 Ca<sub>1.03-1.01</sub>Mg<sub>0.95-0.83</sub> Fe<sub>0.12-0.02</sub>Mn<sub>0.02-0.00</sub>(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(D<sub>0</sub>) 및 Ca<sub>1.16-1.00</sub>Mg<sub>0.79-0.44</sub>Fe<sub>0.53-0.13</sub>Mn<sub>0.03-0.00</sub>As<sub>0.01-0.00</sub>(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(D<sub>1</sub>)로써 이론적인 돌로마이트의 화학조성보다 미량원소들의 함량이 높다. 특히, FeO, PbO, Sb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 및 As<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 원소들은 모암변질 산물인 돌로마이트(D<sub>1</sub>)에서 높은 함량을 갖는다. 또한 이 광상의 모암에서 산출되는 돌로마이트(D<sub>0</sub>)는 Ferroan 돌로마이트에 해당되며 모암변질 산물인 돌로마이트(D<sub>1</sub>)는 철백운석 및 Ferroan 돌로마이트에 해당된다. 모암변질 산물인 녹니석의 화학조성은 (Mg<sub>1.65-1.08</sub>Fe<sub>2.94-2.50</sub>Mn<sub>0.01-0.00</sub>Zn<sub>0.01-0.00</sub>Ni<sub>0.01-0.00</sub>Cr<sub>0.02-0.00</sub>V<sub>0.01-0.00</sub>Hf<sub>0.01-0.00</sub>Pb<sub>0.01-0.00</sub>Cu<sub>0.01-0.00</sub>As<sub>0.03-0.00</sub>Ca<sub>0.02-0.01</sub>Al<sub>1.68-1.61</sub>)<sub>5.77-5.73</sub>(Si<sub>2.84-2.76</sub>Al<sub>1.24-1.16</sub>)<sub>4.00</sub>O<sub>10</sub>(OH)<sub>8</sub>로써 이론적인 녹니석과 유사하며 Fe-rich 녹니석에 해당된다. 또한 이 녹니석의 화학조성 변화는 주로 팔면체적 Fe<sup>2+</sup> <-> Mg<sup>2+</sup> (Mn<sup>2+</sup>) 치환과 일부 팬자이틱 또는 Tschermark 치환(Al<sup>3+,VI</sup>+Al<sup>3+,IV</sup> <-> (Fe<sup>2+</sup> 또는 Mg<sup>2+</sup>)<sup>VI</sup>+(Si<sup>4+</sup>)<sup>IV</sup>)메카니즘에 의해 일어났음을 알 수 있다.
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중국 Zhenzigou 연-아연 광상의 백색운모 산상과 화학조성
유봉철,Yoo, Bong Chul 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.2
Zhenzigou 연-아연 광상은 중국 동북지역에선 가장 규모가 큰 연-아연 광상 중의 하나로 지체구조상 Jiao Liao Ji belt내 Qingchengzi mineral field에 위치한다. 이 광상의 주변지질은 시생대의 그래뉼라이트(granulite)와 이를 관입한 고원생대의 미그마타이트질 화강암과 고-중원생대의 소딕(sodic) 화강암을 부정합으로 피복한 고원생대의 Liaohe 층군 및 이들을 관입한 중생대의 섬록암과 몬조나이틱 화강암으로 구성된다. 이 광상은 고원생대의 Liaohe 층군내 Langzishan 층 및 Dashiqiao 층내에서 층상 광체 및 맥상 광체로 산출되며 층준규제 퇴적분기형 또는 퇴적분기형 광상에 해당된다. 이 광상에서 산출되는 백색운모는 층상 광체에서만 산출되며 모암의 종류, 변질 정도, 광석광물의 유무 및 광체 형태에 따라 4 가지 형(I 형 백색운모 : 약변질(쇄설성 돌로마이트질 대리암), II 형 백색운모 : 강변질(돌로마이트질 쇄설성 암석), III 형 백색운모 : 층상광체(돌로마이트질 쇄설성 암석), IV 형 백색운모 : 층상 광체(쇄설성 돌로마이트질 대리암))으로 분류된다. I 형 백색운모는 약 변질정도를 갖는 쇄설성 돌로마이트질 대리암내 돌로마이트를 열수교대작용에 의한 돌로마이트화작용에 의해 형성된 돌로마이트와 함께 산출된다. II 형 백색운모는 강 변질정도를 갖는 돌로마이트질쇄설성 암석내 열수교대작용에 의한 칼리장석의 변질물이나 돌로마이트화작용에 의해 형성된 돌로마이트, 철백운석, 석영과 함께 산출된다. III 형 백색운모는 층상 광체를 갖는 돌로마이트질 쇄설성 암석내 열수교대작용에 의한 칼리장석의 변질물이나 돌로마이트화작용에 의해 형성된 철백운석, 방해석, 석영과 함께 산출된다. IV 형 백색운모는 층상 광체를 갖는 쇄설성 돌로마이트질 대리암내 열수교대작용에 의한 칼리장석의 변질물이나 돌로마이트, 석영과 함께 산출된다. 이들 백색운모의 화학조성은 각각 (K<sub>0.92-0.80</sub>Na<sub>0.01-0.00</sub>Ca<sub>0.02-0.01</sub>Ba<sub>0.00</sub>Sr<sub>0.01-0.00</sub>)<sub>0.95-0.83</sub>(Al<sub>1.72-1.57</sub>Mg<sub>0.33-0.20</sub>Fe<sub>0.01-0.00</sub>Mn<sub>0.00</sub>Ti<sub>0.02-0.00</sub>Cr<sub>0.01-0.00</sub>V<sub>0.00</sub>Sb<sub>0.02-0.00</sub>Ni<sub>0.00</sub>Co<sub>0.02-0.00</sub>)<sub>1.99-1.90</sub>(Si<sub>3.40-3.29</sub>Al<sub>0.71-0.60</sub>)<sub>4.00</sub>O<sub>10</sub>(OH<sub>2.00-1.83</sub>F<sub>0.17-0.00</sub>)<sub>2.00</sub>, (K<sub>1.03-0.84</sub>Na<sub>0.03-0.00</sub>Ca<sub>0.08-0.00</sub>Ba<sub>0.00</sub>Sr<sub>0.01-0.00</sub>)<sub>1.08-0.85</sub>(Al<sub>1.85-1.65</sub>Mg<sub>0.20-0.06</sub>Fe<sub>0.10-0.03</sub>Mn<sub>0.00</sub>Ti<sub>0.05-0.00</sub>Cr<sub>0.03-0.00</sub>V<sub>0.01-0.00</sub>Sb<sub>0.02-0.00</sub>Ni<sub>0.00</sub>Co<sub>0.03-0.00</sub>)<sub>1.99-1.93</sub>(Si<sub>3.28-2.99</sub>Al<sub>1.01-0.72</sub>)<sub>4.00</sub>O<sub>10</sub>(OH<sub>1.96-1.90</sub>F<sub>0.10-0.04</sub>)<sub>2.00</sub>, (K<sub>1.06-0.90</sub>Na<sub>0.01-0.00</sub>Ca<sub>0.01-0.00</sub>Ba<sub>0.00</sub>Sr<sub>0.02-0.01</sub>)<sub>1.10-0.93</sub>(Al<sub>1.93-1.64</sub>Mg<sub>0.19-0.00</sub>Fe<sub>0.12-0.01</sub>Mn<sub>0.00</sub>Ti<sub>0.01-0.00</sub>Cr<sub>0.01-0.00</sub>V<sub>0.00</sub>Sb<sub>0.00</sub>Ni<sub>0.00</sub>Co<sub>0.05-0.01</sub>)<sub>2.01-1.94</sub>(Si<sub>3.32-2.96</sub>Al<sub>1.04-0.68</sub>)<sub>4.00</sub>O<sub>10</sub>(OH<sub>2.00-1.91</sub>F<sub>0.09-0.00</sub>)<sub>2.00</sub> 및 (K<sub>0.91-0.83</sub>Na<sub>0.02-0.01</sub>Ca<sub>0.02-0.00</sub>Ba<sub>0.01-0.00</sub>Sr<sub>0.00</sub>)<sub>0.93-0.83</sub>(Al<sub>1.84-1.67</sub>Mg<sub>0.15-0.08</sub>Fe<sub>0.07-0.02</sub>Mn<sub>0.00</sub>Ti<sub>0.04-0.00</sub>Cr<sub>0.06-0.00</sub>V<sub>0.02-0.00</sub>Sb<sub>0.02-0.01</sub>Ni<sub>0.00</sub>Co
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합성된 탄산염 및 황산염 그린 러스트의 형성 메커니즘과 이화학적 특성 규명
이선용,최수연,장봉수,이영재,Lee, Seon Yong,Choi, Su-Yeon,Chang, Bongsu,Lee, Young Jae 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.2
Carbonate green rust (CGR) and sulfate green rust (SGR) commonly occur in nature. In this study, CGR and SGR were synthesized through co-precipitation, and their formation mechanisms and physicochemical properties were investigated. X-ray diffraction (XRD) and Rietveld refinement showed both CGR and SGR with layered double hydroxide structure were successfully synthesized without any secondary phases under each synthetic condition. Refined structural parameters (unit cell) for two green rusts were a (=b) = 3.17 Å and c = 22.52 Å for CGR and a (=b) = 5.50 Å and c = 10.97 Å for SGR with the crystallite size 57.8 nm in diameter from (003) reflection and 40.1 nm from (001) reflections, respectively. Scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS) results showed that both CGR and SGR had typical hexagonal plate-like crystal morphologies but their chemical composition is different in the content of C and S. In addition, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy analysis revealed that carbonate (CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>) and sulfate (SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>) molecules were occupied as interlayer anions of CGR and SGR, respectively. These SEM/EDS and FT-IR results were in good agreement with XRD results. Changes in the solution chemistry (i.e., pH, Eh and residual iron concentrations (Fe(II):Fe(III)) of the mixed solution) were observed as a function of the injection time of hydroxyl ion (OH<sup>-</sup>) into the iron solution. Three different stages were observed in the formation of both CGR and SGR; precursor, intermediator, and green rust in the formation of both CGR and SGR. This study provides co-precipitation methods for CGR and SGR in a way of the stable synthesis. In addition, our findings for the formation mechanisms of the two green rusts and their physicochemical properties will provide crucial information with researches and industrials in utilizing green rust.
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바야르사이칸 바트체첵,김후식,김영훈,김정진,임우택,Battsetseg, Bayarsaikhan,Kim, Hu Sik,Kim, Young Hun,Kim, Jeong Jin,Lim, Woo Taik 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.2
몽골(6종), 미국(1종), 한국(9종)지역에서 채취한 총 16종의 천연 제올라이트를 X-선 회절 분석, X-선 형광 분석, 열 시차, 열 중량 분석 및 양이온 교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 16종의 시료 모두 두 종류 이상의 광물상이 공존하는 혼합광 형태이며, 주로 클라이놉틸로라이트, 휼란다이트, 모데나이트 및 차바자이트와 같은 광물의 조합으로 이루어져 있으며, 일부 시료에서는 운모 점토광물인 일라이트와 석영과 같은 광물이 불순물로 함유되어 있었다. X-선 형광 분석 결과 16종의 천연 제올라이트는 SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, K<sub>2</sub>O, CaO, Na<sub>2</sub>O, MgO 및 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 산화물이 함유되어 있었다. 미국 천연 제올라이트인 U-1 시료가 223.3 meq/100 g으로 양이온 교환능이 가장 높게 나타났으며 몽골 천연 제올라이트에서는 M-6 시료가, 한국 천연 제올라이트에서는 K-1 시료가 각각 166.6 meq/100 g으로 가장 높게 나타났다. 열시차 및 열중량 분석 결과 16종의 시료 모두 600℃까지 열적으로 안정성이 우수한 것을 확인 하였다.
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치악산 편마암 복합체에 분포하는 지하수 내 함유된 방사성 원소의 기원: 주변 지질을 구성하는 광물과의 연관성을 중심으로
김형규,이상우,김순오,정도환,김문수,김현구,정종옥,Kim, Hyeong-Gyu,Lee, Sang-Woo,Kim, Soon-Oh,Jeong, Do-Hwan,Kim, Moon-Su,Kim, Hyun-Koo,Jeong, Jong Ok 한국암석학회한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.2
치악산 편마암복합체에서 방사성원소를 포함하고 있는 광물을 파악하고, 주변 지하수에 포함되어 있는 방사선원소(우라늄)와의 연관성을 확인하고자 암석학적 및 광물 화학 분석을 수행하였다. 현미경 및 전자현미경 분석 결과, 주 구성광물은 사장석, 흑운모, 석영, 알칼리장석, 녹니석 그리고 방해석이며, 부수광물은 스펜, 갈렴석, 인회석, 저어콘, 토라이트, 티탄철석, 황철석 그리고 방연석 등 총 14종을 확인하였다. 토라이트의 경우 거정의 갈렴석 내 ~1 mm의 크기로 소량 관찰된다. 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 갈렴석은 각기 다른 3 가지 산출양상을 보인다. EPMA 분석 결과, 거정의 갈렴석에서는 TiO<sub>2</sub>~1.70 wt.%, Ce<sub>2</sub>O<sub>3</sub>~11.86 wt.%, FeO~13.31 wt.%, MgO~0.90 wt.% 그리고 ThO<sub>2</sub>~1.06 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 17.35 ± 2.15 wt.% (n = 7), CaO 12.13 ± 1.81 wt.% (n = 7) 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 티탄철석을 둘러싸고 있는 스펜 집합체의 가장자리에 존재하는 갈렴석은 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>~24.00 wt.%, Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>~5.10 wt.%, Sm<sub>2</sub>O<sub>3</sub>~0.66 wt.%, Dy<sub>2</sub>O<sub>3</sub>~0.86 wt.% 그리고 Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>~1.38 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, TiO<sub>2</sub> 0.35 ± 0.21 wt.% (n = 11), Ce<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 5.25 ± 1.03 wt.% (n = 11), FeO 9.84 ± 0.26 wt.% (n = 11), MgO 0.12 ± 0.05 wt.% (n = 11) 그리고 La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 1.49 ± 0.29 wt.% (n = 11) 등과 같이 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 모암의 기질부에서 관찰되는 갈렴석의 화학성분은 앞서 설명한 갈렴석의 중간 정도의 값을 가진다. 연구대상인 치악산 편마암복합체 내 미그마타이트질 편마암에는 주목할 만큼의 우라늄 함량을 가지는 광물이 발견되지는 않았다. 따라서 지하수에서 나타나는 우라늄의 기원과 주변 지질과의 연관성을 명확하게 밝혀내지는 못했다. 하지만 방사성 원소인 토륨 원소 및 희토류 원소를 다량 포함하는 갈렴석이 풍부하게 존재하는 것이 이번 연구결과로 확인되었다.
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백두산 지역의 마이오세 알칼리 현무암(황송푸 현무암)의 암석학적/지화학적 특성
김은주 ( Eunju Kim ),히라타치하루 ( Hirata Chiharu ),정훈영 ( Hoon Young Jeong ),길영우 ( Youngwoo Kil ),양경희 ( Kyounghee Yang ) 한국암석학회·(사)한국광물학회 2020 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.33 No.4
백두산 북동쪽으로 약 25 km 떨어져있는 지역의 마이오세 현무암(황송푸 현무암, 20 Ma)에 대한 주성분원소와 미량원소, Sr-Nd 동위원소 조성에 대한 연구가 수행되었다. 황송푸 현무암은 비현정질 암석으로 Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O=3.5~4.7 wt.%, MgO=9.9~11.1 wt.%을 보인다. Mg 성분이 풍부한 감람석(Mg#=75~86)과 단사휘석(Mg#=72~85), Ca성분이 풍부한 사장석 미반정을 함유하고 있다. 이 현무암은 경희토류원소 부화가 나타나는 해양도현무암과 유사한 미량원소 패턴을 보이고, 높은 Cr(394~479 ppm)과 Ni(389~519 ppm) 성분, Nb-Ta 부화 이상치, Rb과 Ba을 포함하는 LILE가 부화되어 있는 특징을 보인다. 이러한 조직과 주성분원소/미량원소 조성 데이터는 황송푸 현무암이 알칼리 마그마 계열에 속하는 원시적인 마그마임을 나타낸다. 황송푸 마그마는 상승하는 도중에 분별결정작용, 지각오염, 마그마혼합과 같은 분화작용을 거의 경험하지 않은 액상선 환경에서 고화된 암석으로 이는 황송푸 현무암이 부분용융이 일어났던 맨틀에서의 특성을 지니고 있음을 반영한다. 황송푸 현무암의 높은 (Gd/Yb)<sub>sample</sub>/(Gd/Yb)<sub>PM</sub> 비율(2.8~3.5)은 황송푸 현무암이 판내부 환경에서 형성된 마그마로써 석류석이 존재하는 맨틀에서 페리도타이트의 낮은 부분용융(3~5%)으로 형성되었다. BSE보다 모두 높은 <sup>143</sup>Nd/<sup>144</sup>Nd와 <sup>87</sup>Sr/<sup>86</sup>Sr 성분을 보이는 황송푸 현무암은 이 지역 아래 부화된 맨틀영역이 존재한다는 것을 의미한다. 황송포 현무암은 과거(ancient)의 태평양판 섭입대에 의해 공급되어 재활용된 해양지각 혹은 대륙지각으로 교대작용을 경험한 맨틀에서 부분용융에 의해 형성되었다. Major and trace elements, and Sr, Nd, isotopic composition analysis have been carried out on the Miocene basalt (Huangsongpu basalt, 20 Ma) 25 km to northeast from the Mt. Baekdu. The basalt has Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O=3.5~4.7 wt.%, and MgO=9.9~11.1 wt.%, containing Mg-rich olivine (Mg#=75~86), clinopyroxene (Mg#=72~85) and Ca-rich plagioclase micro-phenocrysts. These data suggest that the basalt belongs to the alkaline magma series with a primitive nature, crystallized at a near-liquidus. The basalt is also characterized by high Cr (394~479 ppm) and Ni (389~519 ppm) contents, Nb-Ta enrichment anomalies and OIB-like trace elements patterns, displaying identical signatures to those of typical intraplate magmas. The rare earth element (REE) patterns of the basalt and high (Gd/Yb)<sub>sample</sub>/(Gd/Yb)<sub>PM</sub> ratio (=2.8~3.5) suggest the parental magma was derived from relatively low-degree (3~5%) partial melting of garnet peridotite. The <sup>143</sup>Nd/<sup>144</sup>Nd and <sup>87</sup>Sr/<sup>86</sup>Sr composition of the basalt are higher than those of BSE. The high <sup>87</sup>Sr/<sup>86</sup>Sr (= ~0.7058) ratio of the basalt indicates a contribution of recycled ancient oceanic crust or continental crust on the Pacific slab suggesting that the Huangsongpu basalt was generated from metasomatized mantle.
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경기육괴 북부 광덕산 일대에 분포하는 쥐라기 고알루미나 화강암질암의 성인에 대한 지화학적 연구
한충희 ( Chung Hee Han ),전혜수 ( Hye Su Jeon ),박영록 ( Young-rok Park ) 한국암석학회·(사)한국광물학회 2020 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.33 No.4
경기육괴 북부 화천군과 철원군 경계부의 광덕산 일대에 분포하는 쥐라기 화강암은 복운모화강암, 함석류석복운모화강암, 운모화강암, 반상흑운모화강암으로 이루어져 있다. 이 암석들은 서브알칼리 계열 중 칼크-알칼리 계열에 해당하며, Al 포화지수를 이용한 A/CKN vs. A/KN 다이어그램에서 고알루미나질 영역에 도시된다. 암석기재학적·지화학적 자료는 연구지역에서 가장 후기에 관입한 것으로 알려진 반상흑운모화강암은 복운모화강암, 함석류석복운모화강암 및 운모화강암과는 별개의 모그마로부터 기원하였음을 지시한다. 이들 화강암질암을 형성한 마그마의 근원암의 성질을 알아보기 위해 Rb/Sr vs. Rb/Ba 다이아그램과 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub> vs. CaO/Na<sub>2</sub>O 다이어그램에 도시한 결과, 반상흑운모화강암은 복운모화강암, 함석류석복운모화강암, 운모화강암 보다 이질 성분을 덜 함유하는 근원암으로부터 유래하였음을 알 수 있다. 스파이더 다이어그램에서 친석원소인 Cs, Rb, Ba의 값이 부화되어 나타나고, 고장력 원소인 Nb, P, Ti의 값이 결핍된 값의 지화학적 특성을 보이는 것으로 보아, 광덕산 일대에 분포하는 쥐라기 고알루미나질 화강암질암은 섭입대 환경에서 형성되었으며, 전암 저어콘 포화지온계로부터 692-795℃ 온도 조건에서 용융되었음을 알 수 있다. The Jurassic granitic rocks in the area of Gwangdeoksan located along the boundary between Hwacheon and Cherwon in northern Gyeonggi Massif consist of two-mica granite, garnet-bearing twomica granite, mica-granite, and porphyritic biotite granite. These granitic rocks are calc-alkaline series and plotted in peraluminious domain in A/CNK vs. A/NK diagram. Petrographical and geochemical data indicate that the porphyritic biotite granite which intruded at the last period originated from distinct parental magma from two-mica granite, garnet-bearing two-mica granite, and mica-granite. On the basis of Rb/Sr vs. Rb/Ba diagram and Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub> vs. CaO/Na<sub>2</sub>O, it is inferred the porphyritic biotite granite originated from protolith with less pelitic composition than 3 other granitic rocks. The enriched values of lithophile elements of Cs, Rb, and Ba and negative trough of Nb, P, Ti on spider diagram suggest that the peraluminous Jurassic granitic rocks in Gwangdeoksan area formed in subduction tectonic environment. Whole-rock zircon saturation thermometer indicates that the granitic rocks in the study area were melted at 692-795℃.
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