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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 孫榮冠
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 경상대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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마이오세 장기분지는 하부로부터 장기역암, 성동리층, 뇌성산현무암질암이 충전되어 있다. 분지 내 이산화탄소 지중저장 가능성 평가를 위해 시추한 결과, 성동리층 하부에 97~118m의 두께를 가지는 데사이트질 응회암이 나타나며, 내부구조와 입자조성에 따라 4개의 퇴적단위(하부로부터 Unit 1~4)로 구분된다. Unit 1은 육성환경에서, Unit 3, 4는 수중환경에서 쌓인 화쇄류암이며, Unit 2는 화산휴지기에 쌓인 망상하천 퇴적암이다. 5개의 시추공(JG1, JG3, JG4, JG5, JG6)에서 시료를 채취하여 박편관찰, XRD, SEM, EPMA 분석한 결과, 불석광물은 모데나이트(mordenite), 클리놉틸로라이트(clinoptilolite), 아날심(analcime) 순으로 생성되었다. 모데나이트(5.5~32.6%)는 주로 기공의 벽이나 유리질 샤드의 가장자리를 따라 섬유상 및 방사상으로 성장해 있으며, Unit 1의 동쪽이 서쪽에 비해 Ca함량이 높으나 상부 퇴적단위로 갈수록 Na함량이 증가하여 두 지역 간의 조성이 유사해진다. 클리놉틸로라이트(3.1~40.1%)도 모든 퇴적단위에서 관찰되고 있으나 Unit 1의 서쪽에서는 전혀 관찰되지 않는다. 주로 유리질 샤드 내부를 채우고 있거나 기공 내에 주상으로 성장한 모습을 보이며, 조성은 상부 퇴적단위로 갈수록 Na함량이 증가한다. 아날심(0.6~11.6%)은 Unit 3, 4의 서쪽에서만 나타나며 기질의 빈틈이나 결정의 주변부 또는 벽개를 따라 길고 불규칙하게 성장해 있다. 모데나이트와 클리놉틸로라이트는 매몰-속성과정 동안 화산유리와 공극수의 교대작용 및 용해-침전작용으로 생성된 것으로 보인다. 클리놉틸로라이트는 Unit 3에서 유리질 샤드를 채우는 경우가 기공에 성장한 경우보다 Si/Al비와 Na함량이 높고, Unit 4에서는 산출상태 및 지역에 상관없이 조성이 동일해 지는 것으로 보아 시간이 지날수록 화산유리의 교대 및 용탈작용으로 공극수는 점점 Si/Al비와 pH가 증가했으며, Unit 3의 클리놉틸로라이트가 생성될 당시에는 동-서쪽의 공극수 조성이 달랐음을 지시한다. 또한, 모데나이트의 성장이 끝난 후 클리놉틸로라이트가 생성되었으며, 두 불석광물은 각 퇴적단위 별로 순차적으로 생성된 것으로 해석된다. 종합해보면, Unit 1이 쌓인 후, 화산휴지기 동안 서고동저의 분지지형으로 인해 서쪽은 pH가 더 높았으나 스멕타이트의 성장으로 공극이 폐쇄되어 더 이상 클리놉틸로라이트가 성장하지 못한 반면, 동쪽은 망상하천이 발달한 개방계 상태에서 지하수의 영향을 받아 클리놉틸로라이트가 성장할 수 있었던 것으로 보인다. 그 후 분지의 침강으로 Unit 3, 4는 수중환경으로 변화였고 동-서쪽의 조성이 다른 두 공극수는 점점 Na함량이 증가하여 결국 동일한 조성으로 변한 것으로 해석된다. 마지막으로 Na가 풍부한 저규산질 불석광물인 아날심이 Unit 3, 4의 서쪽에서만 나타나고, 최후기에 빈틈을 따라 불규칙한 형태로 성장해 있는 것은 SiO₂함량이 낮은 현무암질 화산활동이 활발했던 서쪽에서 저온열수작용의 영향을 받은 것으로 해석된다. 이와 같이 유사한 조성의 응회암에서도 분지의 수계와 퇴적환경에 따라 다양한 불석광물이 공간적으로 다르게 분포할 수 있음을 보여준다.
목차
1. 서론 92. 지질개요 및 퇴적환경 112.1 장기분지 112.2 장기분지 성동리층 하부의 퇴적환경 133. 연구방법 154. 데사이트질 응회암 175. 불석광물의 산출상태 205.1 불석광물의 조직관찰 205.2 광물의 정성 및 정량분석 236. 불석광물의 화학조성 336.1 Si/Al 함량비 336.2 교환성 양이온 변화 367. 토의 397.1 불석화작용 397.2 불석화작용과 퇴적환경의 상관관계 418. 결론 44참고문헌 46부록 51
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