백두산과 일본 규슈에서 산출되는 흑요석을 대상으로 그 내부에 포함된 미세결정의 형태와 조직을 전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 미세결정에 대한 형태학적 분류에 따르면, 백두산 흑요석 내의 미세결정은 Arculites, Asteroidal, Crenulite 등의 형태만 보이고, 규슈 흑요석 내의 미세결정은 Arculites, Bacillite, Belonites, Crenulite, Furculite, Lath, Margarite, Scopulites 등의 다양한 형태를 보인다. 이 사실은 백두산과 규슈 흑요석은 포함된 미세결정의 형태에 따라서 구분 가능함을 지시한다. 한편, 동일한 Arculites 형태의 미세결정의 경우 백두산 흑요석은 휘석 결정 내에 자철석의 결정들이 포함된 포이킬리틱 조직을 보이는 반면, 규슈 흑요석은 자철석과 휘석이 서로 입상 내지 입간 조직을 보인다. 이러한 흑요석 내 미세결정의 형태 및 조직의 차이는 향후 우리나라에서 선사시대 유물로 출토되는 흑요석제 석기의 산지를 밝히는데 이용될 수 있다.
백두산과 일본 규슈에서 산출되는 흑요석을 대상으로 그 내부에 포함된 미세결정의 형태와 조직을 전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 미세결정에 대한 형태학적 분류에 따르면, 백두산 흑요석 내의 미세결정은 Arculites, Asteroidal, Crenulite 등의 형태만 보이고, 규슈 흑요석 내의 미세결정은 Arculites, Bacillite, Belonites, Crenulite, Furculite, Lath, Margarite, Scopulites 등의 다양한 형태를 보인다. 이 사실은 백두산과 규슈 흑요석은 포함된 미세결정의 형태에 따라서 구분 가능함을 지시한다. 한편, 동일한 Arculites 형태의 미세결정의 경우 백두산 흑요석은 휘석 결정 내에 자철석의 결정들이 포함된 포이킬리틱 조직을 보이는 반면, 규슈 흑요석은 자철석과 휘석이 서로 입상 내지 입간 조직을 보인다. 이러한 흑요석 내 미세결정의 형태 및 조직의 차이는 향후 우리나라에서 선사시대 유물로 출토되는 흑요석제 석기의 산지를 밝히는데 이용될 수 있다.
We examine the morphology and texture of microlites included in the obsidians from the Baekdusan (Mt. Baekdu) and Kyushu (SW Japan) by using an electron microscope. According to the morphological types of microlites, the microlites in the Baekdusan obsidians are classified as Arculites, Asteroidal a...
We examine the morphology and texture of microlites included in the obsidians from the Baekdusan (Mt. Baekdu) and Kyushu (SW Japan) by using an electron microscope. According to the morphological types of microlites, the microlites in the Baekdusan obsidians are classified as Arculites, Asteroidal and Crenulite, whereas those in the Kyushu obsidians as various types of Arculites, Bacillite, Belonites, Crenulite, Furculite, Lath, Margarite, and Scopulites. Specifically, the Arculites in both obsidians show very distinctive crystal relationships, though they are mainly composed of magnetite and pyroxene. The Baekdusan Arculites exhibit the poikilitic texture of pyroxene crystals enclosing multiple magnetite crystals, whereas the Kyushu ones demonstrate the granular and/or intergranular texture of interlocking between magnetite and pyroxene crystals. This distinction can be used to discriminate the provenance of the obsidian artefacts from the prehistoric sites in the Korean Peninsula.
We examine the morphology and texture of microlites included in the obsidians from the Baekdusan (Mt. Baekdu) and Kyushu (SW Japan) by using an electron microscope. According to the morphological types of microlites, the microlites in the Baekdusan obsidians are classified as Arculites, Asteroidal and Crenulite, whereas those in the Kyushu obsidians as various types of Arculites, Bacillite, Belonites, Crenulite, Furculite, Lath, Margarite, and Scopulites. Specifically, the Arculites in both obsidians show very distinctive crystal relationships, though they are mainly composed of magnetite and pyroxene. The Baekdusan Arculites exhibit the poikilitic texture of pyroxene crystals enclosing multiple magnetite crystals, whereas the Kyushu ones demonstrate the granular and/or intergranular texture of interlocking between magnetite and pyroxene crystals. This distinction can be used to discriminate the provenance of the obsidian artefacts from the prehistoric sites in the Korean Peninsula.
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문제 정의
2) 편광현미경만을 이용한 것으로, 고해상도의 전자현미경을 통해 관찰한 미세결정의 형태와는 차이가 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 백두산과 일본 규슈에서 산출되는 흑요석을 주 연구대상으로 하여 흑요석 내의 미세결정을 전자현미경을 통해 보다 정밀한 형태를 살피고, 산지에 따른 미세 결정 형태를 비교하고자 한다.
가설 설정
미세결정의 기재적 연구로 최초의 사례로 꼽히는 Clark (1961)에서는 유리질 암석 내 미세결정을 형태에 따라 분류한 바 있으나 (Fig. 2) 편광현미경만을 이용한 것으로, 고해상도의 전자현미경을 통해 관찰한 미세결정의 형태와는 차이가 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 백두산과 일본 규슈에서 산출되는 흑요석을 주 연구대상으로 하여 흑요석 내의 미세결정을 전자현미경을 통해 보다 정밀한 형태를 살피고, 산지에 따른 미세 결정 형태를 비교하고자 한다.
제안 방법
본 연구는 백두산과 일본 규슈 흑요석을 연구대상 으로 흑요석 내 미세결정에 대한 연구를 통해 산지에 따른 형태적 차이점, 그리고 형태에 따른 조성적 차이점을 도출하였다.
데이터처리
흑요석 내 미세결정의 정확한 형태와 구성 광물의 종류를 정성적으로 파악하기 위해 경상대학교 공동실험실습관의 전계방출형 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM)과 극지연구소의 전계방출형 전자현미분석기(Field Emission Electron Micro Probe Analyzer; FE-EPMA; Jeol, JXA-8530F)을 이용하였다. 분석조건은 가속전압 10 kV, 빔전류 20 nA, 빔크기는 spot (1)으로 분석하였으며 분석을 통해 얻은 SEM IMAGE는 CorelDRAW X5 program을 이용하여 미세결정 형태를 작업하였다.
이론/모형
흑요석 내 미세결정의 정확한 형태와 구성 광물의 종류를 정성적으로 파악하기 위해 경상대학교 공동실험실습관의 전계방출형 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM)과 극지연구소의 전계방출형 전자현미분석기(Field Emission Electron Micro Probe Analyzer; FE-EPMA; Jeol, JXA-8530F)을 이용하였다. 분석조건은 가속전압 10 kV, 빔전류 20 nA, 빔크기는 spot (1)으로 분석하였으며 분석을 통해 얻은 SEM IMAGE는 CorelDRAW X5 program을 이용하여 미세결정 형태를 작업하였다.
성능/효과
1. 백두산과 일본 규슈 흑요석을 구분할 수 있는 미세결정 형태로는 Arculites이며 두 지역의 흑요석내 Arculites는 자철석과 주변에 공생하는 휘석의 형태이나, 백두산의 경우 휘석 내 자철석이 포이킬리틱 조직, 규슈의 경우 주상의 자철석과 자형의 휘석이 컨서털 조직으로 관찰되는 차이를 보인다.
2. 미세결정의 광물조성은 형태에 따라 특징적으로 관찰되며 Furculite, Scopulites는 주로 장석 조성, Bacillite, Crenulite는 휘석, 흑운모 조성, Belonites는철산화광물 단독광물로 관찰되는 것이 특징이다.
후속연구
이러한 결과를 바탕으로 고고학의 석기로 산출되는 흑요석의 정확한 산지추정이 보다 구체적으로 이루어질 것으로 기대된다.
한편, 백두산과 규슈 지역 흑요석 내 포함된 동일 분류상 형태의 미세결정이라 해도 서로 다른 세부 형태와 조직으로 산출되는 이유는 상이한 지체구조환경, 즉 대륙 내부 환경의 백두산과 섭입대 화산호환경의 규슈에서 생성되는 유문암질 마그마의 조성, 마그마 상승과정, 그리고 화도와 지표부근에서의 차별적인 냉각과정 등에 관련될 것으로 판단되나, 향후 보다 구체적인 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
흑요석 내 미세결정을 분석하기 위한 현미경 및 분석기 사용시 분석조건은 무엇인가?
흑요석 내 미세결정의 정확한 형태와 구성 광물의 종류를 정성적으로 파악하기 위해 경상대학교 공동실험실습관의 전계방출형 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM)과 극지연구소의 전계방출형 전자현미분석기(Field Emission Electron Micro Probe Analyzer; FE-EPMA; Jeol, JXA-8530F)을 이용하였다. 분석조건은 가속전압 10 kV, 빔전류 20 nA, 빔크기는 spot (1)으로 분석하였으며 분석을 통해 얻은 SEM IMAGE는 CorelDRAW X5 program을 이용하여 미세결정 형태를 작업하였다.
흑요석의 정의는?
흑요석(obsidian)은 지질학적인 정의에 의하면 흑색 또는 암색을 띠는 화산유리(volcanic glass)로, 실리카 함량이 높은 유문암질 또는 석영 안삼암질의 마그마의 급냉에 의해 형성된다(Bates and Jackson, 1987). 따라서 선사시대 석기(prehistoric artefacts)의 중요 재료로 사용되었던 흑요석은 그 산출지가 화산분출지에 한정되어 있다.
흑요석의 산출지는?
흑요석(obsidian)은 지질학적인 정의에 의하면 흑색 또는 암색을 띠는 화산유리(volcanic glass)로, 실리카 함량이 높은 유문암질 또는 석영 안삼암질의 마그마의 급냉에 의해 형성된다(Bates and Jackson, 1987). 따라서 선사시대 석기(prehistoric artefacts)의 중요 재료로 사용되었던 흑요석은 그 산출지가 화산분출지에 한정되어 있다. 이러한 흑요석 유물의 산지해석을 위해 지질학적 및 지구화학적 연구 방법들이 도입되고 있다(예: Yi and Lee, 1996; Cho et al.
참고문헌 (16)
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