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풍촌층 상부 층준의 고품위 석회석 동정을 위한 SWIR 적용
SWIR Application for the Identification of High-Grade Limestones from the Upper Pungchon Formation 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.49 no.5, 2016년, pp.335 - 347  

김용휘 (고려대학교 지구환경과학과) ,  김규보 (고려대학교 지구환경과학과) ,  최선규 (고려대학교 지구환경과학과) ,  김창성 (고려대학교 지구환경과학과)

초록
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정선 지역 고품위 석회석 광산인 강원, 충무 및 백운 광산을 대상으로 풍촌층 상부 층준의 대표적 탄산염암을 구분하고 각 유형의 전암 분석 및 VNIR-SWIR(visible near infrared-short wavelength infrared) 분광분석을 실시하여, 현장에서 고품위 석회석의 CaO 함량, 이질 불순물 및 백색도를 평가할 수 있는 분석법을 제시하였다. 동일 시료에서 분말 시료의 분광 반사도는 절단 시편에 비하여 매우 높은 분광 반사도를 보였고, 탄산염암의 분말 시료는 백색도와 분광 반사도가 0.99의 매우 높은 상관관계를 보이고 있다. 전암 분석에서 확인된 충무광산의 방해석백운석 분말 시료를 75:25, 50:50, 25:75 질량비로 혼합하여 각각 스펙트럼의 변화를 확인하고, 탄산염암의 CaO 함량과 흡수파장을 비교한 결과 0.98~0.99로 매우 높은 상관도를 보이고 있다. 탄산염암의 흡수파장과 화학조성은 2340 nm(55.86 wt.%)에서 2320 nm(29.71 wt.%)로 이는 $CO{_3}^{-2}$ 성분과 결합하고 있는 Ca 함량과 이를 치환하는 Mg 성분 함량의 차이에 따라 흡수 위치가 변화되는 것을 의미하며, 현장에서 분광분석을 통한 탄산염광물의 CaO 함량을 정량적으로 적용할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The mineralogical and geochemical characteristics of diverse carbonate rocks can be investigated by using VNIRSWIR(visible near infrared-short wavelength infrared) spectroscopic analysis as a rapid, nondestructive, and inexpensive tool. Comparing whole rock analysis to VNIR-SWIR spectroscopic analys...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 정선-임계-하장 지역의 고품위 석회석 광상은 풍촌층 상부 층준에 국한하여 제한적으로 개발되고 있으나, 개발 광상은 석회암의 색상 및 입도/조직뿐만 아니라 지화학적 측면에서도 매우 유사한 특징을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 정선 지역 고품위 석회석 광산인 강원, 충무 및 백운 광산을 대상으로 항내 지질조사를 실시하여 풍촌층 상부 층준의 대표적 탄산염암을 분류하고 각 유형에 따라 전암분석 및 VNIR-SWIR 분광분석을 비교하여, 고품위 석회석에 수반되는 다양한 유형 탄산염암의 CaO 함량, 이질 불순물 및 백색도를 현장에서 평가할 수 있는 분석법으로 제시함으로써 탐사의 효율성을 극대화하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
태백산 분지에서 조선 누층군의 풍촌층(대기층)은 제1연화 광상에서 어떻게 구분하는가? 태백산 분지에서 조선 누층군의 풍촌층(대기층)은 약 200~300 m의 두께를 갖는 석회암층으로 대부분 (유) 백색~회색의 괴상 석회암으로 구성되며, 지역에 따라 암회색, 담홍색 석회암, 어란상 석회암 또는 셰일이 협재되어 있다. 제1연화 광상에서는 풍촌층을 색상, 조직 및 백운석 존재에 따라 하부에서부터 P1, P2, P2s, P3, P4, P5, P6, P7, P8의 9개 세부 층으로 구분하였으나(Je and Lee, 1987), 정선-예미 지역에서는 풍촌층에 대하여 하부 석회암대, 중부 백운암대, 상부 고품위대로 단순히 구분되고 있다(Kim and Lee, 2000).
화학성-물성(백색도 및 입도 등)의 규격 기준을 만족하는 석회암은 어떤 용도로 활용되는가? 국내에서 산출되는 석회암은 주로 시멘트용으로 사용되고 있으나, 화학성-물성(백색도 및 입도 등)의 규격 기준을 만족하는 석회암은 중질 탄산칼슘, 생석회, 제철/제강, 탈황 등 다양한 용도로 활용되고 있다(KIGAM, 2012). 이러한 석회암은 일반적으로 CaO 함량 기준에 따라 고품위(>52 wt.
국내에서 산출되는 석회암은 주로 어디에 사용되는가? 국내에서 산출되는 석회암은 주로 시멘트용으로 사용되고 있으나, 화학성-물성(백색도 및 입도 등)의 규격 기준을 만족하는 석회암은 중질 탄산칼슘, 생석회, 제철/제강, 탈황 등 다양한 용도로 활용되고 있다(KIGAM, 2012). 이러한 석회암은 일반적으로 CaO 함량 기준에 따라 고품위(>52 wt.
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참고문헌 (16)

  1. AusSpec International Ltd. (2008) Geologically-based spectral analysis guides for mineral exploration( GMEX). AusSpec International Ltd., Sydney, v.2, p.25. 

  2. Baissa, R., Labbassi, K., Launeau, P., Gaudin, A. and Ouajhain, B. (2011) Using HySpex SWIR-320 hyperspectral data for the identification and mapping of minerals in hand specimens of carbonate rocks from the Ankloute Formation(Agadir Basin, Western Morocco). Journal of African Earth Sciences, v.61, p.1-9. 

  3. Clark, R., King, T.V.V., Klejwa, M., Swayze, G.A. and Vergo, N. (1990) High spectral resolution reflectance spectroscopy of minerals. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, v.95, p.12653-12680. 

  4. Gaffey, S.J. (1986) Spectral reflectance of carbonate minerals in the visible and near infrared (0.35-2.55 micron): Calcite, aragonite, and dolomite, American Mineralogist. v.71, p.151-162. 

  5. Hunt, G.R. (1977) Spectral signatures of particulate minerals in the visible and near infrared. Geophysics, v.42, p.501-513. 

  6. Je, Y.K. and Lee, E.J. (1987) Exploration and Development of the Taebaek Orebody in the Yeonwha Pb-Zn Mine. Journal of the Korean Institute of Mining Geology, v.20, p.273-288. 

  7. Kim, J.H. and Lee, G.M. (2000) Report of detailed survey: the Jeongseon-Yemi area. Korea Resources Corporation, Wonju, p.73. 

  8. Klein, C. and Dutrow, B. (2008) Manual of mineral science. 23rd, John Wiley, New York, p.635. 

  9. Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) (2012) Demand and supply data of mineral in 2011. Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon, p.95-100. 

  10. Korea Resource Corporation(KORES) (2015) Limestone, Available on https://www.kores.net/common/pdfPreview.do?fidmineralPdf&mc_info_seq3035. 

  11. Noh, J.H., Oh, S.J. and Kim, K.J. (2004) Applied-mineralogical Study on the Mineral Facies and Characteristics of Domestic High-Ca Limestone. Journal of the Mineral Society of Korea, v.17, p.339-355. 

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  13. Ryu, I.C. (2003) Integrated stratigraphy approach for new additional limestone reserves in the Paleozoic Taebacksan Basin, Korea. The Korean Society of Economic and Environmental Geology, v.32, p.59-74. 

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  15. Yoon, K.H. and Woo, K.S. (2006) Textural and geochemical characteristics of crystalline limestone (high-purity, limestone) in the Daegi Formation, Korea. Journal of the Geological Society of Korea, v.42, p.561-576. 

  16. Zaini, N., van der Meer, F. and van der Werff, H. (2012) Effect of grain size and mineral mixing on carbonate absorption features in the SWIR and TIR wavelength regions. Remote Sensing, v.4, p.987-1003. 

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