[논문]제주도 화산쇄설암의 불석광물

정기영; 손영관; 전용문

제주도 화산쇄설암의 불석광물
Zeolites in the Volcaniclastics of Jeju Island 원문보기

韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea, v.23 no.1, 2010년, pp.39 - 50

정기영 (안동대학교 지구환경과학과) , 손영관 (경상대학교 지구환경과학과) , 전용문 (제주특별자치도 세계자연유산관리본부)

초록
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제주도 응회구 및 응회환과 지하 서귀포층 화산쇄설암에서 화산유리 변질산물로서 불석광물들이 생성되었다. X선회절분석과 전자현미화학분석으로 확인된 주요 불석광물은 필립사이트와 아날심이다. 아날심과 필립사이트의 Si/(Si+Al) 원자비는 모물질인 현무암 유리와 유사하다. 아날심의 화학조성은 매우 단순하지만, 필립사이트는 구조 내 공극 양이온들의 비율이 매우 다양하다. 아날심이 산출되는 당산봉 및 용머리 응회암에서는 Na, 그리고 시추코아에서는 K와 Ca가 필립사이트의 주요 공극양이온이었다. 변질조직의 주사전자현미경 관찰에 의하면 필립사이트가 먼저 침전되고, 후기에 아날심이 충전하였다. 제주도의 여러 응회환/구 중에서도 층서적으로 가장 오래된 당산봉과 용머리 응회암에서 지표수와의 오랜 반응으로 불석광물들이 다량 생성되었고 비교적 연대가 젊은 다른 응회환/구에는 볼석이 거의 생성되지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper

Zeolites were formed by the alteration of volcanic glass in the volcaniclastics including tuff cone/rings and subsurface Seoguipo Formation, Jeju Island. Phillipsite and analcime were identified by X-ray diffraction and electron microprobe analysis. Si/(Si+Al) atom ratios of analcime and phillipsite were similar to that of parent basaltic glass. In comparison with the simple chemistry of analcime, phillipsite showed a range of cavity cation compositions. Na is the major cavity cations of phillipsite in the Dangsanbong and Yongmeori tuffs bearing analcime, while K and Ca in core samples of Seoguipo Formation. Microtextural analysis by scanning electron microscope showed a general sequence that early phillipsite encrustification of pores was followed by later analcime infilling. Zeolites are abundant in the older tuff cone/rings but nearly absent in the younger ones.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

제주도 지하의 화산쇄설성 퇴적암과 지표의 응회환 및 응회구의 화산유리 변질작용을 연구하는과정에서, 불석이 화산유리 변질광물로서 흔히 생성되어 있음이 발견되었다. 본 논문에서는 이들 불석의 산출상과 광물학적 특성에 대하여 보고한다.

제안 방법

제작된 연마박편의 미세조직 분석은 안동대학교의 Oxford 에너지분산X선분광분석기가 부착된 JEOL JSM 6300 기종의 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 실시하였으며, 가속전압 20 kV 조건에서 박편의 후방산란전자(BSE)상을 관찰하였다. EPMA 분석은 서울대학교 기초과학공동기 기원의 JEOL JXA 8900R 기 종으로 직경 10 nm 전자빔 을 이용하여 Si, Al, Fe, Mg, Ti, Na, Ca, K, Ba의 함량을 정량하였다. 표준물질로 albite (Na), orthoclase (K, Si, Al), wollastonite (Ca), fayalite (Fe), pyrophanite (Mn, Ti), enstatite (Mg), benitoite (Ba)을 사용하였고, ZAF 보정을 실시하였다.
15 주사속도 17min, 주사 범위 3°~50°(28)이었다. 시편에 에폭시 수지를 주입하여 경화처리한 후, 절단하여 연마 박편을 제작하였다. 제작된 연마박편의 미세조직 분석은 안동대학교의 Oxford 에너지분산X선분광분석기가 부착된 JEOL JSM 6300 기종의 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 실시하였으며, 가속전압 20 kV 조건에서 박편의 후방산란전자(BSE)상을 관찰하였다.
암석 시편은 마노유발에서 분말로 만들어 안동대학교 Rigaku D/MAX 2000 기종의 X선회절분석 (XRD)기로 전반적인 광물 조성 분석을 실시하였다. 분석 조건은 CuKa X선, 가속전압 40 kV, 전류 30 mA, 슬릿 1°-0.
, 2008; Jeon, 2009). 이 중 기재가 잘 된사계, 매립장, 종달 코아에 대하여 광물학적 분석을 시행하였다. 퇴적학적 기재에 의하면 코아의 상부는 대부분 여러 매의 현무암류와 협재된 유리쇄설암들로 구성되어 있고, 하부는 응회질 퇴적암들로 구성되어 있다.
시편에 에폭시 수지를 주입하여 경화처리한 후, 절단하여 연마 박편을 제작하였다. 제작된 연마박편의 미세조직 분석은 안동대학교의 Oxford 에너지분산X선분광분석기가 부착된 JEOL JSM 6300 기종의 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 실시하였으며, 가속전압 20 kV 조건에서 박편의 후방산란전자(BSE)상을 관찰하였다. EPMA 분석은 서울대학교 기초과학공동기 기원의 JEOL JXA 8900R 기 종으로 직경 10 nm 전자빔 을 이용하여 Si, Al, Fe, Mg, Ti, Na, Ca, K, Ba의 함량을 정량하였다.

대상 데이터

본 논문은 한국과학재단의 지원(R01-2005-000-10181-0, 제주도와 울릉도의 용암과 화산쇄설암의 퇴적학, 광물학, 지구연대학)을 받아 수행되었다. 원고를 읽고 세심하게 교정하여 주시고, 건설적인 비평을 주신 조현구 교수님과 손병국 박사님께 깊은 감사를 드립니다.
실시하였다. 분석 조건은 CuKa X선, 가속전압 40 kV, 전류 30 mA, 슬릿 1°-0.15 주사속도 17min, 주사 범위 3°~50°(28)이었다. 시편에 에폭시 수지를 주입하여 경화처리한 후, 절단하여 연마 박편을 제작하였다.
EPMA 분석은 서울대학교 기초과학공동기 기원의 JEOL JXA 8900R 기 종으로 직경 10 nm 전자빔 을 이용하여 Si, Al, Fe, Mg, Ti, Na, Ca, K, Ba의 함량을 정량하였다. 표준물질로 albite (Na), orthoclase (K, Si, Al), wollastonite (Ca), fayalite (Fe), pyrophanite (Mn, Ti), enstatite (Mg), benitoite (Ba)을 사용하였고, ZAF 보정을 실시하였다.

성능/효과

모든 지표 노두 및 코아 시료에서 스멕타이트 (smectite)가 변질 광물로 확인되었고, 시료별로 필립 사이 트(phillipsite)와 아날심 (analcime)이 다양한 비율로 함유되어 있었다(그림 3, 4). 제주도의 화산재 입자에서 용해 변질되는 물질은 거의 전적으로화산유리이고, 스멕타이트는 가장 흔한 변질산물이다(정기영, 2009a; 정기영과 손영관, 2009).

후속연구

, 2001; Sheppard and Hay, 2001; Utada, 2001a). 이러한 관점에서 이번 연구에서 시도하지 못하였으나, 당산봉 응회암과 용머리 응회암체에서 두 대표적인 불석광물인 필립사이트와 아날심의 공간적 분대현상에 대하여 조사해볼 필요가 있다.
그러나 지질학적으로 젊은 일출봉, 송악산, 우도, 수월봉 등의응회암에는 불석광물들이 생성되어 있지 않다. 필립사이트나 아날심 외에 chabazite나 thomsonite 등의 불석 광물도 산출되는 것으로 보이나, 함량이상대적으로 적어서 광물종을 확정할 수 없었으며향후 좀더 많은 시료분석으로 산출을 확인해야 할것이다.
향후 좀더 분석이 필요한 종달 코아를 제외하면, 대부분의 시료에서 불석의 생성을 야기한 변질 작용은 주로 화산유리와 지하수의 반응인 것으로 보인다. 당산봉 응회구나 용머리 응회환은 지표에 노출된 화산체이고, 서귀포층의 심도도 대체로 300 m 이내로 매우 얕으며, 지금까지는 과거 또는 현재진행 중인 열수작용의 명확한 증거가 없다.
이와 같이 심한 변질작용과 변질초기 아날심의 다량생성은 종달 코아의 변질이 Na가 풍부한 해수 기원 열수에 기인되었을 가능성을 시사한다. 향후 종달코아에 대한 보다 자세한 연구가 필요하다.

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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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