• 제목/요약/키워드: Metamorphic silicate

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연천-전곡 지역에 분포하는 임진강대의 고압 각섬암 (High-pressure amphibolite of the Imjingang belt in the Yeoncheon-Cheongok area)

  • 조문섭;권성택;이진한
    • 암석학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-19
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    • 1995
  • 연천층군을 포함하며 동-서 방향으로 발달하는 임진강대의 실체를 밝히기 위해, 우리는 연천층군의 표식지인 연천-전곡 지역에 분포하는 변성암류에 대해 연구하였다. 연천층군의 삼곶층은 흔히 조화적으로 산출되는 석회질 규산염암, 변성사질암, 각섬암, 각섬석 편마암 등으로 구성된다. 이들 변성암류는 동-서 주향방향으로 15km 폭 이상에 걸쳐 광역적으로 분포한다. 각섬상의 주된 광물 조합은 각섬석${\pm}$사장석${\pm}$석류석${\pm}$투휘석${\pm}$흑운모${\pm}$석영이며, 부구성 광물로는 금홍석과 티탄철석이 티타나이트에 의해 치환됨이 특징적이다. 각섬암 내의 석류석-각섬석-사장석-석영 광물 조합으로부터 구한 변성 온도와 압력은 각각 632~$736^{\circ}C$와 7.9~11.1 kbar 이다. 따라서 감곶층은 고압의 상부 각섬암상에 해당되는 광역 변성작용을 받았다. 한편 각섬암의 석류석-사장석-전암에 대한 Sm-Nd과 Rb-Sr광물 등시선연령은 각각 $231{\pm}30$ Ma와 $222{\pm}24$ Ma로서 트라이아스가의 광역 변성작용을 지시한다. 이상의 연구결과는 산동 반도에서 보고된 변성 조건 및 시기와 일치하며, 중국의 대륙충돌대가 임진강대로 연장될 가능성을 지지한다.

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McG(맥) 주입공법에 의한 지반보강 및 차수효과에 관한 연구 (A Study on the Ground Reinforcement and Impermeable Effect by McG)

  • 정종주;도경량;신태욱;박원춘
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.581-590
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    • 2005
  • The grouting method is widely used as the impermeable effect and ground reinforcement in construction. But, it has a problem that cement and grout material are not mixed well in the injection tip equipment and an opposite flow and interception state of the chemical grouting is happened. so, continuous work is difficult. McG method installed a special grouting and device, made possible go well mixing of grouting material and prevent flowing backward and block of nozzle also diversify powder rate of cement that is grouting material to select sutible material in layer conditions. YSS that lowered $Na_2O$ influencing durability and circumstance is developed by gel-forming reaction material. so eco-circumstance and durability is increased by minimizing dissolution of underground water. In this study, it is assumed that seepage state of the injection material using a special injection tip equipment and a unconfined compressive strenth by mixing a various injection material of various. And it is confirmed that strenth increase effect and permeable decrease of the improved body through the test execution and field execution.

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McG(맥) 주입공법에 의한 지반보강 및 차수효과에 관한 연구 (A Study on the Ground Reinforcement and Impermeable Effect by McG)

  • 천병식;정종주;정창희;도경량;도종남
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.352-361
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    • 2006
  • The grouting method is widely used in construction to reduce permeability and reinforce the ground. If the cement and grout material are not mixed well in the injection tip equipment, an opposite flow and Interception state of the chemical grouting can occur. McG method installs a special grouting device to allow better mixing of the grouting material and prevent backward flow. The block of nozzle also diversify powder rate of cement. YSS that lowers $Na_2O$ and thereby increases durability is developed by gel-forming reaction material. In this study, the seepage state and unconfined compressive strength of the injection material using the special injection tip equipment is tested. The results of laboratory and field tests clearly demonstrate that the strength increases and permeability decreases using the McG method.

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괴산지역 대야산 화강암체 주변 접촉변성대(황강리층)에서의 투휘석 결정 크기분포 (Diopside DSD (crystal size distribution) in the Contact Metamorphic Aureole (Hwanggangni Formation) near the Daeyasan Granite Goesan, Korea)

  • Kim, Sangmyung;Kim, Hyung-Shik
    • 암석학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.161-167
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    • 1996
  • The CSD (crystal size distribution) of diopside crystals in the calc-silicate hornfels of the Hwanggangni Formation intruded by the Cretaceous Daeyasan granite shows the patterns of continuous nucleation and growth. There is correlation between the distance from the intrusion contact and the slopes from the linear part of log(population density) vs. size diagrams. In the log(population density) vs. size diagrams of the samples systematically collected from the intrusion contact, two different groups are recognized; the slopes for the samples near the intrusion contact (horizontal distance from the contact less than 50m) are gentler (1500$cm^{-1}$) than those for the samples away from the intrusion contact (2500$cm^{-1}$, distance from the contact greater than 100 m). These differences may reflect the differences in growth rates and crystallization time, or the differences in diopside-forming reactions. All of the log(population density) vs. size diagrams show depletion of smaller crystals. The observed depletion may be due to Ostwald ripening or the changes in nucleation rates as the reactant phases diminishes. Similar grouping is also possible for the observed degree of depletion of smaller crystals; the depletion decreases with increasing distance from the intrusion contact, suggesting temperature-dependent rates of Ostwald ripening.

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ASTM C 1260 실험에 의한 국내 골재의 알칼리-실리카 반응 팽창 특성 (Expansion Behavior of Aggregate of Korea due to Alkali-Silica Reaction by ASTM C 1260 Method)

  • 윤경구;홍승호;한승환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.431-437
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    • 2008
  • 한국에서는 그동안 콘크리트구조물에서 알칼리-실리카 반응에 의한 피해 사례가 학계에 보고된 바가 거의 없는 상태이다. 최근 일부 고속도로 콘크리트 포장에서 알칼리-실리카 반응에 의한 균열과 스펄링 발생하였다. 본 연구에서는 최근 몇몇 국가에서 콘크리트용 골재의 알칼리-실리카 반응성을 조기에 판정하는데 효과가 있는 ASTM C 1260 촉진 모르타르 봉 방법으로 한국산 암석에 대하여 재령별 팽창 특성을 분석하고자 하였다. 실험 결과 한국산 골재 중 화성암 골재 10종 중에서 14일 재령에 0.1% 이상의 팽창이 발생한 골재는 복운모 화강암, 규장암이 반응성이 있는 것으로 실험되었다. 퇴적암 골재 5종 중에서는 14일 재령에 0.1% 이상의 팽창이 발생한 골재에는 장석사암, 적색사암, 셰일로서 잠재적인 알칼리-실리카 반응성이 있는 것으로 실험되었다. 변성암 골재 11종 중에서 14일 재령에 0.1% 이상의 팽창이 발생한 골재에는 충남 보령 점판암으로서 0.303%의 팽창이 발생하여 반응성이 매우 큰 골재임을 알 수 있었다. 이와 같이 한국산 골재에서도 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 현상이 크게 발생함을 알 수 있었다.

Hydrogeochemical study of a watershed in Pocheon area: controls of water chemistry

  • Kim, Kyoung-Ho;Yun, Seong-Taek;Chae, Soo-Ho;Jean, Jong-Wook;Lee, Jeong-Ho;Kweon, Hae-Woo
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.121-121
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    • 2004
  • The groundwater in the Pocheon area occurs from both a fractured bedrock aquifer in igneous and metamorphic rocks and an alluvial aquifer with a thickness of <50 m, and forms a major source of domestic and agricultural water supply. In this study, we performed a hydrogeochemical study in order to identify the control of geochemical processes on groundwater quality. For this study, groundwater level and physicochemical parameters (EC, Eh, pH, alkalinity) were monitored once a month from a total of 150 groundwater wells between June 2003 to August 2004. A total of 153 water samples (13 surface water, 66 alluvial groundwater, 74 bedrock groundwater) were also collected and analyzed in February 2004. Groundwater chemistry in the study area is very complex, depending on a number of major factors such as geology, degree of chemical weathering, and quality of recharge water. Hydrochemical reactions such as the leaching of surficial and near-solace soil salts, dissolution of calcite, cation exchange, and weathering of silicate minerals are proposed to explain the chemistry of natural groundwater. Alluvial groundwaters locally have very high TDS concentrations, which are characterized by their chloride(nitrate)-sulfate-bicabonate facies and low Na/Cl ratio. Their grondwater levels are highly fluctuated according to rainfall event. We suggest that high nitrate content and salinity in such alluvial groundwaters originates from the local recharge of sewage effluents and/or fertilizers. Likewise, high concentrations of nitrate were also locally observed in some bedrock groundwaters, suggesting their effect of anthropogenic contamination. This is possibly due to the bypass flow taking place through macropores. Tile degree of the weathering of silicate minerals seems to be a major control of the distribution of major cations (sodium, calcium, magnesium, potassium) in bedrock groundwaters, which show a general increase with increasing depth of wells. Thermodynamic interpretation of groundwater chemistry shows that the groundwater in the study area is in chemical equilibrium with kaolinite and Na-montmorillonite, which indicates that weathering of plagioclase to those minerals is a major control of hydrochemistry of bedrock groundwater. The interpretation of the molar ratios among major ions, as well as the mass balance calculation, also indicates the role of both dissolution/precipitation of calcite and Ca-Na cationic exchange as bedrock groundwaters evolves progressively.

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Nano inclusions in sapphire samples from Sri Lanka

  • Jaijong, K.;Wathanakul, P.;Kim, Y.C.;Choi, H.M.;Bang, S.Y.;Choi, B.G.;Shim, K.B.
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.84-89
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    • 2009
  • The turbid/translucent, near colorless(milky) metamorphic sapphire samples from Sri Lanka have been characterized after the heat treatment in $N_2$ at $1650^{\circ}C$. As-received sapphire specimens became bluish-colored and exhibited more clarity after the heat treatment. It was found that the color change at inclusions zoning region is attributed by the dissolution. As received samples contain the micro/nano inclusions such as rutile($TiO_2$), ilmenite($FeTiO_3$), spinel($MgAl_{2}O_{4}$)/ulvospinel($Fe_{2}TiO_{4}$) and apatite($Ca_5(PO_4)_3$), which were dissolved by the heat treatment and form the blue color through $Fe^{2+}/Ti^{4+}$ charge transferring. The microstructures become different because as the dissolution of apatite($Ca_5(PO_4)_3(OH,F,Cl)$) in alumino silicates($Al_{2}SiO_{5}$) occurred, resulting in morphological change with the appearance of(Ca, Mg, Al) silicate on the surface. Both as-received and heat treated samples showed the rhombohedral crystal structure of $Al_{2}O_{3}$.

제주도의 하부지각/상부맨틀 기원의 포획암에 포획된 유체포유물: 예비연구 (Fluid Inclusions Trapped in Xenoliths from the Lower Crust/upper Mantle Beneath Jeju Island (I): A Preliminary Study)

  • Yang, Kyounghee
    • 암석학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.34-45
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    • 2004
  • 본 연구는 제주도에 분포하는 현무암에 포획된 맨틀포획암과 맨틀포획암에 포획된 유체포유물에 대한 암석 및 조직에 대한 기재와 하부지각물질이 초고온의 변성작용을 받아 형성된 부카이트라는 산성질포획암에 관한 예비연구이다. 제주도에 분포하는 알칼리현무암에는 초염기성포획암, 산성질포획암, 큐뮬레이트포획암이 풍부하게 포획되어 있다. 초염기성포획암은 첨정석(스피넬)-레졸라이트가 대부분이며, 첨정석-레졸라이트는 감람석, 사방휘석, 단사휘석과 첨정석로 이루어져 있다. 부카이트는 석영, 사장석과 검은 세맥으로 이루어져 있으며, 큐뮬레이트포획암은 단사휘석 혹은 단사휘석과 사장석으로 이루어진 거정의 결정들로 구성되어 있다. 이들 포획암들의 구성입자들은 조립질이며, 하부지각/상부맨틀에서의 복잡한 진화사를 보여주는 변성암의 특징을 나타낸다. 초염기성포획암에는 프로토그라뉼라, 반상쇄성, 등립질의 조직이 관찰되며, 이러한 조직의 존재는 제주도의 상부맨틀에 전단체계가 형성되어 있음을 나타낸다. 프로토그라뉼라 조직에서는 거정의 사방휘석 결정들 중간에 첨정석, 세립의 감람석이 시공간적인 연관성을 지니고 항상 같이 산출되어지는데 이는 첨정석과 감람석이 사방휘석에서 용리되어진 것으로 여겨진다. 이러한 첨정석과 감람석이 사방휘석에서 용리되어진 조직은 프로토그라뉼라조직이 형성되기 이전에 고온에서 알루미나 함량을 많이 지닌 암석이 평형상태를 유지했음을 의미하며, 원래의 암석은 알루미나가 풍부한 사방휘석을 지닌 페리도타이트인 것을 암시한다. 이러한 하부지각/상부맨틀에서 유래하는 포획암에는 세 종류의 유체포유물이 포획되어 있다. I형은 이산화탄소를 풍부하게 가지고 있는 포유물이고, II형은 다상의 규산염용융포유물로서 유리$\pm$탈유리화된 결정들$\pm$딸결정들 +수축기포로 구성되어 있다. III형은 황화용융포유물이다. 제주도의 맨틀포획암에는 I형이 가장 풍부하게 포획되어 있으며, 이산화탄소가 맨틀에 존재하는 가장 풍부한 휘발성성분이며, 맨틀과 같은 고온고압에서 하나의 독립된 상으로 존재한다는 것을 반영하고 있다. 또한 맨틀과 같은 환경에서 규산염멜트(melt), 황화멜트, 이산화탄소가스 사이에 서로 불용융(immscibility) 상태도 형성되고 있음을 나타내고 있다. 대부분의 다상의 규산염용융포유물 (II형)은 상당한 양의 규산질 유리를 지니고 있으며, 이는 하부지각/상부맨틀에서 SiO$_2$ 함량이 높은 규산질마그마가 형성되고 있음을 지시한다. 암석학적, 지화학적 정보와 함께 맨틀 혹은 하부지각 암석에 포획된 유체포유물과 용융포유물 데이터는 한반도의 맨틀에 대한 유체체계, 유체-마그마-광물 사이의 강호작용, 모암인 포획암에 대한 압력-온도 진화사를 파악하는데 크게 이용될 것이다.

국내 골재석산의 분포와 유형 분석 (Geology and Distribution of Crushed Aggregate Resources in Korea)

  • 홍세선;이창범;박덕원;양동윤;김주용;이병태;오근창
    • 자원환경지질
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    • 제37권5호
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    • pp.555-568
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    • 2004
  • 국내에서의 골재의 수요는 1980년대 이후 급속한 경제성장과 더불어 빠르게 증가되어 왔다. 국내 골재 생산량 중 하천골재의 비율은 약 25%, 바다골재 20∼25%, 육상골재 약 5%이며, 산림골재는 약 40∼50%를 점하며 거의 모든 굵은 골재의 공급을 담당하고 있다. 산림골재는 지역적으로 고르게 분포하고 있으나 서울, 부산 등 광역시를 중심으로 그 주변에 집중되는 경향을 보인다. 국내 산림골재로서 개발되는 암석은 심성암류 27%, 변성암류 32%, 퇴적암류와 화산암류가 각각 18%를 차지한다. 암종별로 보면 전체 골재석산에서 화강암 대상이 25%, 편마암 20%, 사암 10%, 안산암 10%의 비율을 보이고 있다. 석재로 이용되는 암종은 국내 암석 종류 중 15개 암종에 불과하지만 골재로 이용되는 암종은 석재 이용 암종의 2배인 29종으로 심성암류는 화강암, 섬장암, 섬록암, 반화강안, 반암, 규장암, 맥암 등이며, 화산암류는 유문암, 안산암, 조면암, 현무암, 응회암, 화산각력암 등이다. 또한 변성암류에서는 편마암, 편암, 천매암, 슬레이트, 변성사암, 규암, 혼펠스, 석회규산염암, 각섬암 등이 사용되고, 퇴적암에서는 사암, 셰일, 이암, 역암, 석회암, 각력암, 쳐트 등이 이용된다. 이들 암종들 중에는 석재로 사용하기 어려운 셰일, 이암, 화산각력암 등이 포함된다. 석재에서는 화강암이 70∼80%의 점유빈도를 보이지만 골재에서는 25% 정도의 점유율만을 보인다. 두 번째로 많이 이용되는 암종은 편마암으로 전체 점유율 중 20% 정도 차지한다. 그리고 사암과 안산암이 10% 내외 정도의 점유율을 보인다. 도별 점유현황을 살펴 보면 충북에서 심성암의 비율이 가장 높고 그 다음으로 전북, 강원, 경기도의 순으로 심성암의 점유율이 감소하며 경남과 전남이 12%, 10%로 가장 낮은 점유율을 보인다. 이러한 현상은 보통 70∼80%의 심성암 점유율을 보이는 석재자원과는 매우 다른 형태이다. 전남지역은 화산암 골재가 50% 이상이며, 경남은 퇴적암 골재가 50% 이상을 점한다. 또한 변성암의 골재 사용비율은 경기도, 충남에서는 거의 50% 수준에 육박한다. 골재 석산은 경기도, 경북, 경남, 충북에서 거의 비슷한 비율로 분포하며 오히려 전북에서의 골재 석산의 수는 적은 편에 속한다. 강원도가 골재석산의 수가 가장 적은 편이다.

알루미늄 규산염(Al2SiO5) 광물의 결정구조와 안정성에 대한 계산광물학 연구 (A Computational Mineralogy Study of the Crystal Structure and Stability of Aluminum Silicate (Al2SiO5) Minerals)

  • 김주혁;손상보;권기덕
    • 한국광물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.13-22
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    • 2018
  • 알루미늄 규산염($Al_2SiO_5$) 광물은 온도와 압력 환경에 따라 남정석, 홍주석, 규선석으로 상전이가 일어나는 동질이상(polymorph)으로 변성암의 변성정도를 유추하는 데 사용되는 중요한 광물이다. 이번 연구에서는 고전분자동력학 시뮬레이션(classical molecular dynamic simulations)과 양자역학 계산방법인 밀도범함수이론(density functional theory)을 이용하여 압력에 따른 알루미늄 규산염 광물의 결정구조와 엔탈피를 계산하고, 상대적인 안정성을 평가하였다. 격자상수 계산결과, 분자동력학과 밀도범함수이론 계산 모두 압력에 따라 부피가 줄어드는 기존의 실험결과와 동일한 경향을 보였다. 특히, 밀도범함수이론으로 얻어진 격자상수는 실험과 약 1% 이내의 오차로 매우 정확한 결과를 보였다. 그러나 엔탈피 계산 결과, 분자동력학에서는 압력에 따른 엔탈피의 변화가 거의 없어 광물 간 안정성이 역전되는 상전이 압력을 구할 수 없었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 실험과 동일한 경향을 보여주었지만, 전자의 교환-상관 관계를 나타내는 범함수에 따라 상전이 압력이 크게 다른 결과를 보여주었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 결정구조와 엔탈피에 대해서 모두 높은 수준의 정확도를 보여주지만, 동질이상의 상도표 작성에는 정량적으로 큰 오차를 보여주었다.