경주시 양북면 단층암의 원소거동과 광물조성 특성

송수정; 추창오; 장천중; 장윤득

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송수정 (경북대학교) 추창오 (경북대학교) 장천중 (한국수력원자력) 장윤득 (경북대학교)

저널정보: 한국암석학회 암석학회지 암석학회지 제22권 제2호 (통권 제72호)

발행연도: 2013.6

수록면: 137 - 151 (15page)

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연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2014

경주시 양북면 단층암의 미세구조 및 암석광물학적 특성

송수정 지질학과 2014.01 학위논문

2013

경주시 양북면 단층암의 원소거동과 광물조성 특성

송수정 , 추창오 , 장천중 외 1명 암석학회지 2013.06 학술저널

2012

경주시 양북면 단층암의 광물 조성과 입도 분포 특징

송수정 , 추창오 , 장천중 외 2명 자원환경지질 2012.01 학술저널

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단층활동 과정에서 암석 내 화학조성과 광물 조성 간의 연관성을 이해하기 위한 목적으로 경주시 양북면 용당리에 발달하는 단층암에 대하여 XRF, ICP, XRD, EPMA/BSE 분석을 시행하여 단층암 내의 광물조성 및 원소의 거동 경향성을 파악하였다. 단층암의 대표적인 주성분으로서 SiO₂는 61.6~71.0%의 범위로 가장 높은 함량을 나타내며, Al₂O₃는 10.8~15.8%이다. Na₂O는 0.22~4.63%, K₂O는 2.02~4.89%이고, Fe₂O₃는 3.80~12.5% 범위로 나타나 단층암 내에서 특히 이들 원소의 편차가 크다. 각력대에서 비지대로 갈수록 감소하는 경향을 나타내는 원소에는 Na₂O, Al₂O₃, K₂O, SiO₂, CaO, Ba, Sr 등이 있고, 증가하는 경향을 나타내는 원소에는 Fe₂O₃, MgO, MnO, Zr, Hf, Rb 등이 있다. 이러한 화학적 거동은 각력대가 대부분 석영, 장석류와 같은 주요 조암광물로 구성되는 반면, 비지대는 일라이트와 같은 점토광물이 다량 함유되는 것과 밀접한 관련성이 있다. 본 단층대에서는 기존 광물의 변질과 동시에 점토광물이 생성되는 데 있어 단층 활동에 수반된 유체활동이 큰 영향을 끼쳤다. 단층활동 초기에는 파쇄대가 열수의 통로로 작용하는 과정에서, 주원소 및 미량원소, 희토류원소는 기존 광물로부터 용탈되어 높은 원소 유동성을 나타내었으나, 파쇄대 중심부가 비지대로 점차 변화하는 과정에서는 이차적으로 형성된 점토광물로 인해 단층대의 투수성이 감소하고, 점토광물이 풍부해진 비지대 내에 농집되므로 낮은 원소 유동성을 가진 것으로 해석된다.

This study is focused on element behaviors and mineral compositions of the fault rock developed in Yongdang-ri, Yangbuk-myeon, Gyeongju City, Korea, using XRF, ICP, XRD, and EPMA/BSE in order to better understand the chemical variations in fault rocks during the fault activity, with emphasis on dependence of chemical mobility on mineralogy across the fault zone. As one of the main components of the fault rocks, SiO₂ shows the highest content which ranges from 61.6 to 71.0%, and Al₂O₃ is also high as having the 10.8~15.8% range. Alkali elements such as Na₂O and K₂O are in the range of 0.22~4.63% and 2.02~4.89%, respectively, and Fe₂O₃ is 3.80~12.5%, indicating that there are significant variations within the fault rock. Based on the chemical characteristics in the fault rocks, it is evident that the fault gouge zone is depleted in Na₂O, Al₂O₃, K₂O, SiO₂, CaO, Ba and Sr, whereas enriched in Fe₂O₃, MgO, MnO, Zr, Hf and Rb relative to the fault breccia zone. Such chemical behaviors are closely related to the difference in the mineral compositions between breccia and gouge zones because the breccia zone consists of the rock-forming minerals including quartz and feldspar, whereas the gouge zone consists of abundant clay minerals such as illite and chlorite. The alteration of the primary minerals leading to the formation of the clay minerals in the fault zone was affected by the hydrothermal fluids involved in fault activity. Taking into account the fact that major, trace and rare earth elements were leached out from the precursor minerals, it is assumed that the element mobility was high during the first stage of the fault activity because the fracture zone is interpreted to have acted as a path of hydrothermal fluids. Moving toward the later stage of fault activity, the center of the fracture zone was transformed into the gouge zone during which the permeability in the fault zone gradually decreased with the formation of clay minerals. Consequently, elements were effectively constrained in the gouge zone mostly filled with authigenic minerals including clay minerals, characterized by the low element mobility.

#단층암 #주원소 #미량원소 #비지대 #원소 유동성 #fault rock #major element #trace element #gouge zone #element mobility

참고문헌 (35)

참고문헌 신청

1. [학술지(정기간행물)] - Bao, S.X / 2008 / Geochemistry of REE and yttrium in hydrothermalfluids from the Endeavour segment, Juan de Fuca Ridge / Geochemical Journal 42 : 359 ~ 370

2. [학술지(정기간행물)] - Bierlein, F.P / 1999 / Behaviourof rare earth and high field strength elements duringhydrothermal alteration of meta-turbidites associated withmesothermal gold mineralization in central Victoria, Australia / Journal of Geochemical Exploration 67 : 109 ~ 125

3. [학술지(정기간행물)] - Bingqui, Z / 1995 / The use of geochemical indicatorelements in the exploration for hot water sourceswithin geothermal fields / Journal of Geochemical Exploration 55 : 125 ~ 136

5. [학술지(정기간행물)] - Chang, T.W / 1999 / Faulting Process andK-Ar Ages of Fault Gouges in the Yangsan Fault Zone / Journal of the Korean Earth Science Society 20 : 25 ~ 37

6. [학술지(정기간행물)] - 장태우 / 2005 / 울산단층 동부지역 제4기단층 비지대내 변질광물의 형성 / 한국광물학회지 18 (3) : 205 ~ 214

이 논문의 저자 정보

송수정

소속기관 경북대학교

주요연구분야 의약학 > 간호학 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 4 이용수 561

Chang Oh Choo

소속기관 경북대학교

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학 TOP 10% 사회과학 > 지리학 > 국제·지역개발학

논문수 36 이용수 4,446

장천중

소속기관 한국수력원자력

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 10 이용수 694

장윤득

소속기관 경북대학교

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학 TOP 5% 사회과학 > 지리학 > 국제·지역개발학

논문수 153 이용수 9,936

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