한국(韓國)의 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 특성(特性)과 생성학적(生成學的) 연구(硏究) IV. 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 분포(分布) 및 생성(生成)

엄명호,임형식,김태순,Um, Myung-Ho,Lim, Hyung-Sik,Kim, Tai-Soon 한국토양비료학회 1992 한국토양비료학회지 Vol.25 No.3

화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 현무암등(玄武岩等) 우리나라의 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양(土壤)을 대상(對象)으로 점토광물(粘土鑛物)의 생성과정(生成過程)을 구명(究明)하기 위하여 모암(母岩)의 조암광물(造岩鑛物)과 토양(土壤)으로 부터 분리(分離)한 모래와 미사(微砂)의 1차광물(次鑛物) 분포(分布)와 광물학적(鑛物學的) 특성변화(特性變化)를 보고(報告)한 바 있다. 본보(本報)에서는 점토(粘土)에 대한 화학조성(化學組成), 광물(鑛物)의 분리동정(分離同定) 및 특성변화(特性變化)를 기(旣) 보고(報告)된 성적(成績)과 관련(關聯)시켜 고찰(考察)함으로써 각 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 풍화생성과정(風化生成過程)을 모암(母岩)의 조암광물(造岩鑛物)로 부터 종합적(綜合的)으로 구명(究明)코자 하였으며, 아울러 점토광물(粘土鑛物)의 정량화(定量化)를 시도(試圖)하였던 바 그 결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 점토(粘土)의 양(陽)이온치환용량(置換容量)은 vermiculite, chlorite 또는 illite 함량(含量)이 많을 수록 크며, vermiculite 함량(含量)이 많은 점토(粘土)라도 수산화물(水酸化物)의 층간침입(層間侵入) 정도(程度)가 크면 양(陽)이온치환용량(置換容量)은 적어지는 경향(傾向)이었다. 2. 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片摩岩)의 장석류(長石類)는 kaolin광물(鑛物)로 대부분 풍화(風化)되었고, 이밖의 운모광물(雲母鑛物), 연이석(緣泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로 부터 생성(生成)된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간(風化中間)에 illite/vermiculite와 illite/chlorite, 그리고 chlorite/vermiculite의 혼층단계(混層段階)를 거치게 되고 최종적(最終的)으로 kaolin광물(鑛物)로 풍화(風化)되는 것으로 판단(判斷)되며 vermiculite에 수산화물질(水酸化物質)의 층간침입정도(層間侵入程度)는 표토(表土)로 갈수록 증대(增大)되는 경향(傾向)이었다. 3. 석회암(石灰岩) 토양(土壤)의 점토(粘土)에는 smectite가 상당량(相當量) 함유(含有)되었으며, 이는 Mg농도(濃度)가 높은 토양용액(土壤溶液)으로 부터 직접(直接) 침전(沈澱)되어 생성(生成)되었거나, 운모(雲母) 또는 chlorite에서 유래(由來)된 vermiculite의 변성작용(變成作用)에 의해 생성(生成)되는 것으로 해석(解釋)되었다. 4. 혈암(頁岩) 토양(土壤)의 점토(粘土)에 다량(多量) 존재(存在)하는 illite는 주로 풍화(風化)에 저항성(抵抗性)이 큰 미립자(微粒子)의 함수백운모(含水白雲母)로 유래(由來)되는 것으로 보이며, 토양(土壤)의 발달정도(發達程度)에 따라 함수백운모(含水白雲母)${\rightarrow}$illite/vermiculite 풍화단계(風化段階)(대구통(大邱統))와 풍화(風化)가 더욱 진전(進展)된 함수백운모(含水白雲母)${\rightarrow}$illite/vermiculite${\rightarrow}$vermiculite${\rightarrow}$kaolin의 풍화단계(風化段階)(부여통(扶餘統))로 구분(區分)되었다. 5. 현무암(玄武岩)의 사장석(斜長石)은 주로 kaolin광물(鑛物)로 풍화(風化)되고, 휘석(輝石)은 휘석(輝石)${\rightarrow}$chlorite${\rightarrow}$chlorite/vermiculite${\rightarrow}$kaolin의 과정(過程)을 밟지만 illite와 illite/vermiculite의 존재(存在)로 보아 휘석(輝石)${\rightarrow}$chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정(風化過程)도 인정(認定)되었다. 6. 열분석(熱分析)(DTA, TG)에 의한 점토광물(粘土鑛物)의 정량결과(定量結果), vermiculite 함량(含量)은 This study reports on the genesis and mineralogical characteristics of the clay minerals in the soils derived from the five major parent rocks of granite, granite-gneiss, limestone, shale, and basalt in Korea. The investigation on the mineralogical aspects of primary and secondary minerals of the rocks and coarse fractions in the soils have been already reported. In this report, the identification of clay minerals in the soil clay fractions was done through the analyses of chemical, X-ray diffraction, and thermal methods. The studies showed clearly that much of the clay minerals was evolved by the weathering of primary minerals and some were further developed by the transformation of secondary minerals. Cation exchange capacity(CEC) of the clay fractions increased with higher amotunts of vermiculite, chlorite, and illite, however, decreased with higher hydroxy octahedral sheet within the interlayer spaces of vermiculite even if dominant clay with vermiculite. Feldspars in the granite and granite-gneiss might be completely transformed to kaolin mineral, Illite, chlolrite, and vermiculite formed by the alteration of micas, amphibole, augite, and primary chlorile seem to be subsequently transformed to the mixed layer minerals such as illite/vermiculite, illite/chlorite, and chlorite/vermiculite. These weathering products may be ultimately transformed into kaolin minerals. The smectite minerals in the clay fractions of the soils developed on the limestone are considerably present and they seem to be formed directly by the precipitation from high Mg solution and/or by the transformation of vermiculite from micas and chlorite in the parent materials. Abundant presence of illite in the soil clays developed on the shale is considered to have inherited from the fine particles and more resistant hydrous muscovite. The weathering sequences of the hydrous muscovite were as follows according to the degree of soil development ; hydrous muscovite ${\rightarrow}$ illite/vermiculite mixed layer(Inceptisols, Daegu series) and hydrous muscovite ${\rightarrow}$ illite/vermiculite mixed layer ${\rightarrow}$ vermiculite ${\rightarrow}$ kaolin mineral(Alfisols, Buyeo series). The plagioclase in the basalt might be mostly weathered to kaolin minerais. The augite in the basalt is likely to be transformed through progressive stage of weathering, augite ${\rightarrow}$ chlorite ${\rightarrow}$ chlorote/vermiculite mixed layer ${\rightarrow}$ vermiculite ${\rightarrow}$ kaolin. Another weathering sequence of augite could be expected, augite ${\rightarrow}$ chlorite ${\rightarrow}$ illite by the presence of illite and illite/vermiculite mixed layer in the clay fractions. Vermiculite and gibbsite were quantified from thermogravimetry(TG) and kaolin minerals, from both TG and differerential thermal analysis (DTA). Vermiculite in Jangseong series from the limestone was the dominant clay mineral of 21.7 percent and had a range in the order of 9.2 percent in Buyeo series to 5.4 percent in Daegu series from the shale. The rest soils ranged from 8.8 to 28.3 percent. Kaolin minerals were the dominant clay mineral of 32.7 percent in Asan series from the granite-gneiss and Gueom series of 32.0 percent from the basalt. The soils from the limestone ranged from 9.4 to 14.9 percent. The rest soils ranged from 8.9 to 28.6 percent. Gibbsite were 3.9 and 2.3 percent for Weoljeong and Chahang series from the granite, respectively. In Asan and Cheongsan series from the giranite-gneiss were 1.4 and 4.5 percent, respectively, and 3.6 percent in Jangpa series from the basalt.

우리나라 친환경 · 고품질 농업기술의 현황과 대책

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화강암잔적층 토양의 점토입도별 광물학적 특성

엄명호,정필균,김영호,엄기태,한기학 한국토양비료학회 1988 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.1988 No.40

토양생성 , 물리 , 미생물 : 회색혈암에서 유래된 토양점토광물의 특성

엄명호,정필균,김선관,오세진 한국토양비료학회 1991 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.1991 No.46

발표요지 - 토양조사 , 토양물리 , 비료 , 농업기상 분야 ( 토양학회 ) : 토양별 Zeolite 의 시용효과에 관한 연구

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한국(韓國)의 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 특성(特性)과 생성학적(生成學的) 연구(硏究) -III. 모래와 미사중(微砂中)에 토양광물(土壤鑛物)의 특성비교(特性比較)

엄명호,엄기태,임형식,Um, Myung-Ho,Um, Ki-Tae,Lim, Hyung-Sik 한국토양비료학회 1992 한국토양비료학회지 Vol.25 No.1

화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 현무암등(玄武岩等) 우리나라 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양(土壤)을 대상(對象)으로하여 조암광물(造岩鑛物)로 부터 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 생성과정(生成過程)을 밝히기 위해 모래와 미사입자(微砂粒子)의 화학적(化學的) 조성변화(組成變化)와 1차광물(次鑛物)의 동정(同定)과 분포(分布), 그리고 광물학적(鑛物學的) 특성변화(特性變化) 단계(段階)를 조사연구(調査硏究)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 모래와 미사(微砂)의 화학적(化學的) 조성(組成)은 조암광물(造岩鑛物)에서 유래(由來)된 풍화(風化)에 저항성(抵抗性)이 큰 석영(石英)과 풍화(風化)가 용이(容易)한 철고토광물 및 석회광물(石灰鑛物)의 양(量)에 따라 크게 변(變)하였다. 2. 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩) 유래(由來) 토양(土壤)의 모래와 미사(微砂)에서 주광물(主鑛物)은 석영(石英), 장석(長石), 운모(雲母), 그리고 소량(少量)의 각섬석(角閃石)과 녹이석외(綠泥石外)에 chlorite/vermiculite의 혼층광물(混層鑛物)이었으며 미사(微砂)에서 장석(長石)이 현저히 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 3. 모래에서는 사장석(斜長石)의 가정적(假晶的) 변성작용(變成作用)에 의한 $7{\AA}$의 kaolin 광물(鑛物)이 동정(同定)되며 chlorite/vermiculite의 혼층광물(混層鑛物)은 녹이석(綠泥石)과 흑운모(黑雲母)로 부터 유래(由來)되는 것으로 판단(判斷)되었다. 4. 석회암(石灰岩) 유래(由來) 토양(土壤)의 모래와 미사(微砂)에는 석영(石英), 운모(雲母), 장석(長石), 녹이석외(綠泥石外)에 모암(母岩)에서 유래(由來)된 상당량(相當量)의 방해석(方解石)과 백운석(白雲石)이 존재(存在)하였다. 5. 혈암(頁岩) 유래(由來) 토양(土壤)의 모래와 미사(微砂)에서 주광물(主鑛物)은 석영(石英), 장석(長石), 운모(雲母), 녹이석(綠泥石)이었으며 토양발달정도(土壤發達程度)가 높은 부여통(扶餘統) 미사(微砂)에서는 장석(長石)과 녹이석(綠泥石)이 감소(減少)하였다. 6. 현무암(玄武岩) 잔적토(殘積土)(구엄통)의 모래와 미사(微砂)에서는 모암(母岩)에서 유래(由來)된 사장석(斜長石)과 휘석외(輝石外)에 외부(外部)로 부터 첨가(添加)된 것으로 보이는 석영(石英)과 운모(雲母)가 존재(存在)하였다. Sand and silt size fractions of soils which were derived from five major rocks of granite, granite-geniss, limestone, shale, and basalt in Korea were studied. Determination of the mineralogical and chemical composition of rock-forming mineral breakdown which is accompanied by the formation of secondary minerals. The chemical composition of the fraction was largely changed with the content of weatherable and resistant soil minerals such as ferromagenesian minerals, carbonates, and guartz. In the sand fractions of the soils from the granite and granite-gneiss, chlorite-vermiculite mixed layers seem to be an intermediate weathering product prior to the weathering state of the formation of vermiculite from chlorite. Kaolin minerals in the silt fractions of the soils from the granite-gneiss are considered to be formed by the pseudomorphic transformation of plagioclase. In the sand and silt fractions of the soils derived from the limestone, large amount of calcite and dolomite seems to have been inherited from the parent rocks. The primary chloritc, micas, and feldspars are considered to be formed from the weathering remains after leaching of carbonate minerals during the soil formation. In the residual soils(Gueom series) developed from the basalt, quartz and micas were coexisted with plagioclase and augite inherited from the parent rock.

韓國의 主要 母岩에서 發達된 土壤粘土鑛物의 特性과 生成學的 硏究

嚴明鎬(Myung-Ho Um),林炯植(Hyung-Sik Lim),金台淳(Tai-Soon Kim) 한국토양비료학회 1992 한국토양비료학회지 Vol.25 No.3

식물환경연구실편 : 기기분석에 의한 점토광물의 동정

엄명호(M . H . Um),임형식(H . S . Lim),정필균(P . K . Jung),김영호(Y . H . Kim),엄기태(K . T . Um),한기학(K . H . Han) 강원대학교 농업과학연구소 1989 강원 농업생명환경연구 Vol.3 No.-

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嚴明鎬(Myung-Ho Um),林炯植(Hyung-Sik Lim),金永昊(Young-Ho Kim),嚴基泰(Ki-Tae Um) 한국토양비료학회 1991 한국토양비료학회지 Vol.24 No.1

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嚴明鎬(Myung-Ho Um),鄭弼均(Pil-Kyun Jung),嚴基泰(Ki-Tae Um),林炯植(Hyung-Sik Lim) 한국토양비료학회 1993 한국토양비료학회지 Vol.26 No.1