[논문]거창지역의 쥬라기 화강암에 발달된 결의 특성

박덕원

doi:10.7854/jpsk.2015.24.3.153

거창지역의 쥬라기 화강암에 발달된 결의 특성
Characteristics of the Rock Cleavage in Jurassic Granite, Geochang 원문보기

암석학회지 = The journal of the petrological society of korea, v.24 no.3, 2015년, pp.153 - 164

초록
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거창지역의 쥬라기 화강암에 대하여 결의 특성에 대한 분석을 실시하였다. 미세균열에 의하여 형성된 구조적 이방성을 주로 논의하였다. 미세균열의 분포상은 박편의 확대사진(${\times}6.7$)에서 잘 확인되었다. 일차 우세 미세균열은 1번 면에 평행하고 이차 우세 미세균열은 2번 면에 평행하다. 이들 1번 결과 2번 결을 형성하는 미세균열은 3번 면상에서 상호 거의 수직을 이룬다. 방향각(${\theta}$)-총 길이($L_t$), 빈도수(N) 및 밀도(${\rho}$)의 도표에서 상기 미세균열의 모수의 곡선형태는 미세균열의 분포상을 반영한다. 빈도수, 길이 및 밀도와 같은 미세균열의 모수들은 1번 결 > 2번 결 > 3번 결의 순서로 나타난다. 이러한 결과는 결의 상대적인 강도를 지시한다. 한편 6개 방향에 따른 압열 인장강도가 측정되었다. 강도와 위의 미세균열의 모수들 사이에는 밀접한 상관성을 보이고 있다. 이러한 전반적인 결과는 포천 및 합천지역의 쥬라기 화강암류에 대한 기존의 연구결과와 부합한다. 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리 기법을 수행하였다. 사진 상에서 석영 및 장석 내부에서 발달하는 그레인 1(G1) 미세균열의 배열이 탁월한 분포를 보여준다. 특히 위의 사진에 대한 간단한 이미지 처리를 통하여 각 미세균열 조의 방향각을 용이하게 확인할 수가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Jurassic granite from Geochang was analysed with respect to the characteristics of the rock cleavage. we have mainly discussed the structual anisotropy formed by microcracks. The phases of distribution of microcracks were well evidenced from the enlarged photomicrographs(${\times}6.7$) of the thin section. The planes of principal set of microcracks are parallel to the rift plane and those of secondary set are parallel to the grain plane. These rift and grain microcracks are mutually near-perpendicular on the hardway planes. From the directional angle(${\theta}$) - total length($L_t$), number(N) and density(${\rho}$) chart, the curve patterns of the above microcrack parameters reflect the phases of distribution of microcracks. Microcrack parameters such as number, length and density show an order of rift > grain > hardway. These results indicate a relative magnitude of the rock cleavage. Meanwhile, brazilian tensile strengths were measured with respect to the six directions. The results revealed a strong correlation between mechanical property with the above microcrack parameters. These general results correspond to those of the previous study for Jurassic granites from Pocheon and Hapcheon. Image processing technique for the enlarged photomicrograph of the thin section was carried out. The grain 1(G1) microcrack arrays developed in quartz and feldspar grains show excellent distribution on the photomicrograph. In particular, the directional angle of each microcrack set can be ascertained easily by brief image processing for the above photomicrograph.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

강도시험으로는 직접적인 인장시험에 비하여 보다 용이한 압열 인장시험(Brazilian tensile test)을 실시하였다. 1번 면, 2번 면 및 3번 면에 각각 수직인 방향으로 NX 코어(직경 5.4 cm)를 채취하여 길이 대직경의 비가 1:2가 되도록 시편을 제작하였다. 시편에 대하여 모두 여섯 방향의 결에 평행한 방향으로 압열 인장시험을 실시하였으며, 한 방향의 결에 대하여 모두 10개의 시편이 사용되었다.
방향성은 박편의 세로축의 중심을 택하여 시계방향 (positive)과 반시계방향(negative)으로 구분하여 측정 하였다. 3개 면에 대한 방향각 별 총 길이분포는 상이하며, 모식도(Fig. 2)에서 제시한 6개 방향과 관련 하여 분포특성을 도출하였다.
4. 박편의 확대사진 상에서 석영입자 내부의 미세균열 및 장석입자 내부의 미세균열로 분류하였다. 석영입자 내부에서 발달하는 미세균열은 그레인 1의 방향성을 잘 반영하며, 잠재적인 채석면의 방향성을 제시한다.
5. 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리를 통하여 배열성이 뚜렷한 개개 미세균열 조의 분포성을 도출하였다. 이미지 처리를 통하여 복잡한 미세균열 계를 보다 용이하게 이해할 수가 있으며, 개개 미세균열 조의 정확한 방향각의 판별에 유용하다.
화강암의 결과 관련된 역학적 이방성을 밝히기 위하여 균열의 분포성에 비교적 예민한 압열 인장시험을 수행하였다. Fig. 2에 제시한 여섯 방향의 결과 평행한 방향으로 압열 인장응력을 가한 후 강도를 측정하였다. 여섯 방향의 인장강도는 83~99 kg/cm²(평균: 91.
거창화강암의 결과 관련된 강도 이방성이 검토되었다. 강도시험으로는 직접적인 인장시험에 비하여 보다 용이한 압열 인장시험(Brazilian tensile test)을 실시하였다. 1번 면, 2번 면 및 3번 면에 각각 수직인 방향으로 NX 코어(직경 5.
거창지역의 쥬라기 화강암을 대상으로 1번 면, 2번 면 및 3번 면에 평행하게 제작된 박편의 확대사진을 이용하여 미세균열의 방향성과 길이, 빈도수, 간격 및 밀도의 분포성 그리고 이들 미세균열의 파라미터와 강도 사이의 상관성 등을 분석하였다. 병행하여 박편 의 확대사진에 대한 이미지 처리를 통하여 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다.
한편 조사선법에 의한 석영 및 장석입자 내부의 미세균열을 종합하여 길이, 간격, 빈도수 및 밀도 등을 측정, 거창화강암체 내부에 잠재하는 결 즉, 미세균열의 제 특성을 모식도에서 제시한 여섯 방향과 연계하여 분석하였다. 또한 압열 인장강도와 다양한 미세균열의 파라메터 사이의 상관성을 검토하였다. 1번 면, 2번 면 및 3번 면에 평행하게 제작된 박편의 확대사진 및 미세균열에 대한 스케치 결과의 일부를 제시하면 Fig.
이 연구에서는 수직면 (vertical plane)인 2번 면 및 3번 면을 위시하여 수평면(horizontal plane)인 1번 면 상에서 잠재하는 2조의 수직 결에 대한 미세균열 관련 조직 분석 (microcrack-related fabric analysis)을 실시하였다. 세부사항으로는 미세균열의 길이, 간격, 빈도수 및 밀도를 포함하는 각종 물리량 그리고 강도 시험을 통한 결의 발달상과 분포상을 규명하였다. 즉 미세균열의 파라미터의 분포특성을 통한 효과적인 결의 판별요소 및 결의 상대적인 강도 특성을 도출하였다.
미세균열의 밀도는 균열의 빈도수와 길이의 함수이며, 각 면에 대한 방향각별 미세균열의 밀도를 도시 하였다(Fig. 8). 1번 면에서는 분포각 ±80^o ~±90^o 구간(그레인 1)에서 비교적 높은 밀도분포를 보이며, 0^o ~±10^o 구간(하드웨이 2)에서 변곡점을 형성하여 2조의 미세균열이 상호 수직에 가까운 분포성을 보인다.
거창지역의 쥬라기 화강암을 대상으로 1번 면, 2번 면 및 3번 면에 평행하게 제작된 박편의 확대사진을 이용하여 미세균열의 방향성과 길이, 빈도수, 간격 및 밀도의 분포성 그리고 이들 미세균열의 파라미터와 강도 사이의 상관성 등을 분석하였다. 병행하여 박편 의 확대사진에 대한 이미지 처리를 통하여 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다. 이 연구에서 도출한 결과를 요약하면 다음과 같다.
특히 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리를 통하여 거창화강암의 결을 대변하는 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다. 병행하여 박편의 확대사진 상에서 미세균열의 유형을 분류 하였다.
즉 미세균열의 파라미터의 분포특성을 통한 효과적인 결의 판별요소 및 결의 상대적인 강도 특성을 도출하였다. 병행하여 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리(image processing)를 통하여 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다. 연구대상 암석은 거창지역의 화강암을 대상으로 하였다.
이 연구에서는 수직면 (vertical plane)인 2번 면 및 3번 면을 위시하여 수평면(horizontal plane)인 1번 면 상에서 잠재하는 2조의 수직 결에 대한 미세균열 관련 조직 분석 (microcrack-related fabric analysis)을 실시하였다. 세부사항으로는 미세균열의 길이, 간격, 빈도수 및 밀도를 포함하는 각종 물리량 그리고 강도 시험을 통한 결의 발달상과 분포상을 규명하였다. 즉 미세균열의 파라미터의 분포특성을 통한 효과적인 결의 판별요소 및 결의 상대적인 강도 특성을 도출하였다.
여섯 방향별 인장강도 - 밀도, 평균길이, 빈도수 및 총길이 사이의 상관도를 작성하였다. 인장강도와 상기한 미세균열의 파라미터에 대하여 Y=a×e^-λx의 형태를 갖는 음의 지수함수의 상관식 및 상관계수(R²)를 도출하였다.
한편 이 연구의 본문에서는 상기 결과 관련된 기존 용어의 기재 상, 리프트 및 리프트 면은 1번 결 및 1번 면, 그레인 및 그레인 면은 2번 결 및 2번 면 그리고 하드웨이 및 하드웨이 면은 3번 결 및 3번 면의 의미로 각각 기술하였다. 이 연구에서는 수직면 (vertical plane)인 2번 면 및 3번 면을 위시하여 수평면(horizontal plane)인 1번 면 상에서 잠재하는 2조의 수직 결에 대한 미세균열 관련 조직 분석 (microcrack-related fabric analysis)을 실시하였다. 세부사항으로는 미세균열의 길이, 간격, 빈도수 및 밀도를 포함하는 각종 물리량 그리고 강도 시험을 통한 결의 발달상과 분포상을 규명하였다.
이를 바탕으로 한 3개 면의 방향각(θ) 별 미세균열의 총 길이분포도를 작성하였다(Fig. 4).
세부사항으로는 미세균열의 길이, 간격, 빈도수 및 밀도를 포함하는 각종 물리량 그리고 강도 시험을 통한 결의 발달상과 분포상을 규명하였다. 즉 미세균열의 파라미터의 분포특성을 통한 효과적인 결의 판별요소 및 결의 상대적인 강도 특성을 도출하였다. 병행하여 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리(image processing)를 통하여 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다.
채취한 거창화강암의 암석시료에서 1번 면, 2번 면면 및 3번 면에 각각 평행하게 박편을 제작하였다. 제작된 박편의 크기는 2 cm×3 cm, 박편의 두께는 면구조의 측정을 용이하게 하기 위해 일반 박편의 3~4배(약 0.
미세균열의 길이, 간격, 빈도수 및 밀도를 포함하는 각종 물리량 그리고 강도시험을 통한 결의 발달상과 분포상을 규명하였다. 특히 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리를 통하여 거창화강암의 결을 대변하는 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다. 병행하여 박편의 확대사진 상에서 미세균열의 유형을 분류 하였다.
한편 거창화강암의 수평면에 대한 박편의 확대사진을 통한 미세균열의 유형을 크게 두 종류로 분류하였다. 즉 미세균열의 유형은 석영입자 내부의 미세균열 (Fig.
한편 박편의 확대사진(×6.7)상에서 가로 및 세로 방향으로 각각 5개의 측선과 교차(조사선법)하는 석영 및 장석입자 내부의 미세균열의 길이(L), 간격(S), 빈도수(N) 및 15o 간격의 방향각(θ)을 측정하였다.
한편 이 연구의 본문에서는 상기 결과 관련된 기존 용어의 기재 상, 리프트 및 리프트 면은 1번 결 및 1번 면, 그레인 및 그레인 면은 2번 결 및 2번 면 그리고 하드웨이 및 하드웨이 면은 3번 결 및 3번 면의 의미로 각각 기술하였다. 이 연구에서는 수직면 (vertical plane)인 2번 면 및 3번 면을 위시하여 수평면(horizontal plane)인 1번 면 상에서 잠재하는 2조의 수직 결에 대한 미세균열 관련 조직 분석 (microcrack-related fabric analysis)을 실시하였다.
한편 조사선법에 의한 석영 및 장석입자 내부의 미세균열을 종합하여 길이, 간격, 빈도수 및 밀도 등을 측정, 거창화강암체 내부에 잠재하는 결 즉, 미세균열의 제 특성을 모식도에서 제시한 여섯 방향과 연계하여 분석하였다. 또한 압열 인장강도와 다양한 미세균열의 파라메터 사이의 상관성을 검토하였다.
화강암의 결과 관련된 역학적 이방성을 밝히기 위하여 균열의 분포성에 비교적 예민한 압열 인장시험을 수행하였다. Fig.

대상 데이터

미세균열의 길이는 모두 397개를 측정하였다. 각 면별로는 1번 면에서 80개, 2번 면에서 147개 그리고 3번 면에서 170개를 각각 측정하였다(Table 1). 전체적인 미세균열의 길이는 1~8 mm 사이에 분포하며, 1~3 mm 사이에 집중한다.
미세균열에 대한 방향별 분포수(N)는 거창화강암에서 모두 397개를 측정하였다. 각 면에 대하여 1번 면에서는 80개, 2번 면에서는 147개, 3번 면에서는 170개를 각각 측정하였다(Table 4). 한편 각 면에 대한 방향각별 균열의 분포수를 도시하였으며(Fig.
미세균열의 간격은 모두 489개를 측정하였다. 각 면에 대한 균열간격은 1번 면에서는 104개, 2번 면에서는 189개 그리고 3번 면에서는 196개를 각각 측정하였다. 거창화강암의 균열간격은 7 mm 이내의 범위 에서 분포하고, 주로 1 mm 이내에 집중되어 있다.
경남 거창군 웅양면 산포리(구 범일석산)의 쥬라기 화강암(이하 거창화강암)에서 시료를 채취하였다. 거창화강암(Geochang granite)은 선캠브리아기의 반상변 정편마암과 흑운모 호상편마암을 관입한 쥬라기 화강암이다(Kim et al.
4 cm)를 채취하여 길이 대직경의 비가 1:2가 되도록 시편을 제작하였다. 시편에 대하여 모두 여섯 방향의 결에 평행한 방향으로 압열 인장시험을 실시하였으며, 한 방향의 결에 대하여 모두 10개의 시편이 사용되었다. 상기한 분석방법은 포천화강암(Park et al.
병행하여 박편의 확대사진에 대한 이미지 처리(image processing)를 통하여 미세균열의 분포성을 가시적으로 표현하였다. 연구대상 암석은 거창지역의 화강암을 대상으로 하였다.
7)상에서 가로 및 세로 방향으로 각각 5개의 측선과 교차(조사선법)하는 석영 및 장석입자 내부의 미세균열의 길이(L), 간격(S), 빈도수(N) 및 15^o 간격의 방향각(θ)을 측정하였다. 이러한 미세균열의 길이는 측정상의 난이도를 고려하여 분포성이 뚜렷한 1 mm 이상인 것만 대상으로 하였다.

성능/효과

1. 조사선법에 의하여 도출한 미세균열의 분포형은 1번 결, 2번 결 및 3번 결의 방향을 따라 상호 직교하는 형태를 보인다. 이러한 배열성은 방향각별 각종 파라미터의 분포곡선의 형태에서 잘 나타난다.
2. 길이-수 상관도에서는 리프트 1의 미세균열이 분포하는 2번 면, 간격-수 상관도에서는 1번 면이 우측의 상위영역을 차지한다. 길이-수 상관도에서 3개 면의 배열 순위는 각 면의 총 밀도의 순위와 부합하며, 밀도의 상대적인 강도는 3개 면 사이의 배열 순위의 파악에 유용하다.
3. 결의 모식도에 따른 여섯 방향별 압열 인장강도 - 미세균열의 빈도수, 밀도 및 총길이와의 관계도에서는 음의 지수함수로 되며, 평균길이에 비하여 빈도수 및 총 길이와 상관성이 높게 나타난다.
석영내 미세균열 및 유체포유물, 장석 내 미세균열 및 벽개면, 흑운모의 벽개면 그리고 입자경계 미세균열 등의 다양한 요소가 검토되었다. 그러나 석영 및 장석 입자 내부의 미세균열을 제외한 다른 요소는 결의 방향성과 상관성이 결여되었으며, 따라서 본문에서는 미세결구(microfabric), 특히 미세균열이 강조되었다.
상기한 미세균열의 각종 물리량에 대하여 각 면의 두 방향의 결에 대한 평균치를 산출한 결과, (리프트 1+리프트 2) > (그레인 1+그레인 2) > (하드웨이 1+하드웨이 2)의 순으로 되어 결의 강도에 따른 경향성이 뚜렷하다(Table 7).
미소한 각도의 차이를 보이며 방향각이 변화하는 약 20 조 내외의 미세균열 조가 분포한다. 이중 선형의 배열성이 뚜렷한 8 조의 미세균열을 표현하였으며, 이들 개개 미세균열은 각조를 구성하는 요소임을 알 수가 있다. 이중 그레인 1의 방향과 평행하게 배열하는 미세균열(G1 microcrack)의 틈이 넓고 길이의 분포성이 뚜렷하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	박편의 확대사진 상에서 양각(engraving in relief) 및 음각 (intaglio)은 각각 무엇을 표현하는가?	흑운모 입자 모서리 또는 주변부에서 시작 하여 석영입자 내부로 전파되는 ① 흑운모-석영 미세균열(biotite-quartz microcrack), ② 장석과 석영입자의 경계부에서 시작하여 석영입자 내부로 전파되는 장석-석영 미세균열(feldspar-quartz microcrack) 등이다. 석영, 장석 및 흑운모입자 그리고 석영 및 장석 내부의 미세균열을 양각(engraving in relief) 및 음각 (intaglio)으로 각각 표현하여 식별이 용이하도록 표현하였다(Park, 2011).
	화강암 내 주구성광물의 입자경계부는 어떤 형태를 유지하는가?	박편의 확대사진 상에서 미세균열의 유형을 분류할 수 있다. 화강암 내 주구성광물의 입자경계부는 점 또는 선 접촉의 형태를 유지하며, 응력이 높게 집중 되어 균열작용이 발생하는 역할을 담당한다. 한편 장석입자에 비하여 분포성의 식별이 용이한 석영입자내 미세균열은 크게 2 가지 유형(type)으로 구분이 가능하다.
	장석입자에 비하여 분포성의 식별이 용이한 석영입자내 미세균열은 어떻게 구분할 수 있는가?	한편 장석입자에 비하여 분포성의 식별이 용이한 석영입자내 미세균열은 크게 2 가지 유형(type)으로 구분이 가능하다. 흑운모 입자 모서리 또는 주변부에서 시작 하여 석영입자 내부로 전파되는 ① 흑운모-석영 미세균열(biotite-quartz microcrack), ② 장석과 석영입자의 경계부에서 시작하여 석영입자 내부로 전파되는 장석-석영 미세균열(feldspar-quartz microcrack) 등이다. 석영, 장석 및 흑운모입자 그리고 석영 및 장석 내부의 미세균열을 양각(engraving in relief) 및 음각 (intaglio)으로 각각 표현하여 식별이 용이하도록 표현하였다(Park, 2011).

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동의어: Packet Collision Rate

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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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