[논문]대구 부근 하부 하양층군(백악기) 사암과 이암의 속성 광물과 속성 작용의 규제 요인

신영식; 추창오; 이윤종; 이용태; 고인석

대구 부근 하부 하양층군(백악기) 사암과 이암의 속성 광물과 속성 작용의 규제 요인
Controls on Diagenetic Mineralogy of Sandstones and Mudrocks from the Lower Hayang Group (Cretaceous) in the Daegu Area, Korea 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.23 no.7, 2002년, pp.575 - 586

신영식 (대구가톨릭대학교 사범대학 부속 무학고등학교) , 추창오 (경북대학교 지질학과) , 이윤종 (경북대학교 지구과학 교육과) , 이용태 (동북고등학교) , 고인석 (경북대학교 지질학과)

초록
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경상분지 중앙부에 분포하는 백악기 하부 하양층군의 사암과 이암에서 산출되는 속성광물은 탄산염 광물(방해석, 백운석), 점토 광물(I/S, C/S, 일라이트, 녹니석 및 캐올리나이트), 알바이트, 석영 및 적철석이 대부분을 이루고 있다. 각 층별 특징적인 속성 광물상으로는, 칠곡층에서는 알바이트-녹니석(C/S포함)-적철석이, 신라역암은 알바이트-일라이트-방해석이, 함안층에서는 일라이트-녹니석-적철석이, 반야월층에서는 알바이트-녹니석-백운석이 산출된다. 속성 작용 과정의 물리, 화학적 환경 변화를 지시하는 점토 광물로는 일라이트가 전층군을 통하여 보편적으로 산출되나, 녹니석(C/S포함)은 회색 또는 녹색암이나 화산기원 물질의 함량이 높은 칠곡층 사암과 이암에서 주로 나타난다. 이러한 속성 광물상에 근거할 때, 속성 광물의 생성은 일차적으로 기원암과 밀접히 연관된 것으로 판단된다. 또한, 일라이트 결정도를 기준으로 이 지역의 사암과 이암은 후기 속성 작용 단계 내지 저변성 단계에 해당되며, 속성 작용은 매몰 심도 보다 백악기 화강암체의 관입, 유기물의 함량과 입자의 크기 및 퇴적환경의 영향을 크게 받은 것으로 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper

Authigenic minerals found in sandstones and mudrocks of the Lower Hayang Group (Cretaceous) in the central part of the Kyungsang Basin are carbonate minerals (calcite, dolomite), clay minerals (illite, chlorite, C/S, I/S and kaolinite), albite, quartz and hematite. Characteristic diagenetic mineral assemblages are as follows: albite-chlorite (including C/S)-hematite in the Chilgog Formation, albite-illite-calcite in the Silla Conglomerate, illite-chlorite-hematite in the Haman Formation and albite-chlorite-dolomite in the Panyawol Formation, respectively. Among clay minerals reflecting the physical and chemical change of the diagenetic process, illite, the dominant clay mineral, occurs in every formation in the study area. Chlorite occurs mainly in green or gray sandstones and mudrocks, or in sandstones and mudrocks of the Chilogok Formation which contains a high content of volcanic materials. Based on the mineral assemblage, diagenetic minerals are strongly related with source rocks. Judging from the illite crystallinity, diagenesis of sandstones and mudrocks in the study area reached the late diagenetic stage or low grade metamorphisim. The diagenetic process was much influenced by intrusion of the Bulguksa granite, content of organic materials, grain size, and depositional environment rather than burial depth.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

특히 이 지역은 다양한 환경에서 형성된 하부 하양층군의 신선한 노두를 관찰할 수 있으므로 하부 하양층군의 속성 작용과정을 연구 검토하기에 적합한 곳이다. 이 연구는 고령군에서 대구광역시를 지나 경산군 하양읍에 걸쳐서 나타나는 하부 하양층군의 이암과 사암을 대상으로 속성 광물상을 살펴보고, 속성 광물의 생성과 전이 및 속성 작용의 규제 요인을 밝히는 데 초점을 맞추었다.

제안 방법

점토광물의 감정을 위한 X-선 회절 분석용 시료는 1cm 미만으로 파쇄된 이암과 사암의 쇄편들을 증류수와 함께 막자사발(mortar)에 넣고 부드럽게 절구공이(pestle)를 움직여 얻은 점토광물들의 현탁액을 따로 분리하여 상온에서 24시간 중력침전 시킨 후 최상층으로부터 10cm 이상인 수위의 부유물만을 채취한 후, 원심분리기를 이용하여 2gm 이하의 점토광물을 분리하였다. 분리된 4im 이하의 점토광물의 정방위 시료를 제작하여 점토광물들의 저면간격(cispacing) 및 일라이트 결정도 지수(Kiibler index, KI)를 구하였다. 점토광물들의 격자 팽창성을 파악하기 위한 X-선 회절분석용 시료는 60℃의 온도 조건에서 에틸렌 글리콜(ethylene 이ycol)로 건조기내에서 20시간 포화시켜 준비하였다.
채취된 사암들을 박편으로 제작하여 편광현미경하에서 사암의 주 구성 광물의 변질 양상을 관찰하였다. 사암과 이암에서 속성 광물의 미세조직 및 산출상태를 관찰하기 위하여 주사 전자 현미경 (scanning electron microscope, SEM) 관찰을 실시하였다. 이암과 사암에서 속성 광물의 조성은 전암(bulk sample) 단위의 X■선 회절 분석 (X-ray diffractormeter, XRD)을 실시하였다.
및 적철석 등이다. 속성광물들의 산출 정도와 빈도를 X-선 회절분석과 편광현미경 및 주사 전자현미경 (SEM) 관찰에 근거하여 반정량적으로 나타내었다 (Table 1).
암질의 차이에 기인한 KI의 변화를 알아보기 위하여 총 8개의 노두에서 사암과 이암시료를 쌍으로 채취하였다(Fig. 2). 동일한 노두에서 쌍으로 채취한 사암과 이암시료에서는 두 장소에서 채취한 시료 (CS11-CM7, HS6-HM2)를 제외하고는 이암보다 사암에서 더 낮은 KI값을 보인다(Table 1).
사암과 이암에서 속성 광물의 미세조직 및 산출상태를 관찰하기 위하여 주사 전자 현미경 (scanning electron microscope, SEM) 관찰을 실시하였다. 이암과 사암에서 속성 광물의 조성은 전암(bulk sample) 단위의 X■선 회절 분석 (X-ray diffractormeter, XRD)을 실시하였다. 또한 점토광물의 감정을 위하여 2μm 이하의 입자를 분리하였다.
또한 점토광물의 감정을 위하여 2μm 이하의 입자를 분리하였다. 점토광물의 감정을 위한 X-선 회절 분석용 시료는 1cm 미만으로 파쇄된 이암과 사암의 쇄편들을 증류수와 함께 막자사발(mortar)에 넣고 부드럽게 절구공이(pestle)를 움직여 얻은 점토광물들의 현탁액을 따로 분리하여 상온에서 24시간 중력침전 시킨 후 최상층으로부터 10cm 이상인 수위의 부유물만을 채취한 후, 원심분리기를 이용하여 2gm 이하의 점토광물을 분리하였다. 분리된 4im 이하의 점토광물의 정방위 시료를 제작하여 점토광물들의 저면간격(cispacing) 및 일라이트 결정도 지수(Kiibler index, KI)를 구하였다.
1975, 1977, 1988). 즉, 선화 산성 퇴적상과 일치하는 신동층군, 퇴적암층내에 화산암류의 협재가 특징인 하양층군 및 화산활동절정기에 형성된 유천층군의 3단계 진화과정을 거쳤다. 하양층군은 퇴적시기에 지구조운동으로 퇴적분지는 밀양, 의성, 영양의 세 개의 소분지로 나누어진다(Chang, 1975, 1977, 1988).
2). 채취된 사암들을 박편으로 제작하여 편광현미경하에서 사암의 주 구성 광물의 변질 양상을 관찰하였다. 사암과 이암에서 속성 광물의 미세조직 및 산출상태를 관찰하기 위하여 주사 전자 현미경 (scanning electron microscope, SEM) 관찰을 실시하였다.
점토광물들의 격자 팽창성을 파악하기 위한 X-선 회절분석용 시료는 60℃의 온도 조건에서 에틸렌 글리콜(ethylene 이ycol)로 건조기내에서 20시간 포화시켜 준비하였다. 캐올리나이트와 녹니석을 구별하기 위하여 2pm 이하의 시료를 1몰 농도의 염산과 24시간 반응시킨 후 정방위 시료로 제작하였다.

대상 데이터

시료채취는 대구를 중심으로 중앙고속도로 칠곡 I.C에서 구마고속도로 성서 I.C 사이의 고속도로 주변과, 대구-고령 및 대구-하양간 국도 변에 잘 노출된 신선한 사암과 이암을 층준과 암질에 따라 체계적으로 시료를 채취하였다(Fig. 2). 채취된 사암들을 박편으로 제작하여 편광현미경하에서 사암의 주 구성 광물의 변질 양상을 관찰하였다.
연구 지역의 사암과 이암에서 나타나는 속성 광물로는 점토광물(일라이트, 녹니석, C/S, VS, 카올리나이트), 탄산염광물(방해석, 백운석), 석영, 장석(주로 알바이트) 및 적철석 등이다. 속성광물들의 산출 정도와 빈도를 X-선 회절분석과 편광현미경 및 주사 전자현미경 (SEM) 관찰에 근거하여 반정량적으로 나타내었다 (Table 1).
하양층군은 퇴적시기에 지구조운동으로 퇴적분지는 밀양, 의성, 영양의 세 개의 소분지로 나누어진다(Chang, 1975, 1977, 1988). 이 연구 대상지역은 밀양소분지북부에 해당되며, 대구지역을 중심으로 분포하는 하부 하양층군에 속하는 칠곡층, 신라역암, 함안층 및 반야월 층을 주 대상으로 하였다(Fig. 1). 연구 지역에 분포하는 이들 층들은 다음과 같은 특징을 보인다.

성능/효과

2. 점토광물은 녹니석과 C/S 및 일라이트가 주된 점토광물 상을 이루고 스멕타이트와 캐올리나이트 및 I/S가 드물게 산출된다. 이 중 일라이트는 전 층 군을 통하여 가장 보편적으로 산출되며, 녹니석은 녹색과 회색의 암석과 일부 층준에 국한되어 풍부하게 산출된다.
3. 일라이트 결정도에 근거할 때, 연구지역의 사암과 이암은 후기 속성작용단계 내지 저변성단계에 해당된다. 그런데 층서상의 위치에 따른 뚜렷한 변화를 보이지 않는 것은 속성작용이 매몰심도에 의한 규제보다 백악기 화강암체의 관입과 퇴적환경의 영향이 중요함을 시사한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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