Mineralogy and genesis of bentonites from the tertiary formations in Geumgwangdong area, Korea

• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: Soo Jin Kim(金洙鎭) Jin Hwan Noh(魯振煥) Jae Young Yu(兪在英)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』18권 4호, 399~409쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1985.08.30

국문 초록

金光洞地域의 第3紀 下部 마이오世의 長鬐層群中에서 産出되는 벤토나이트의 鑛物學的 및 成因的 特性에 關하여 硏究되었다. 벤토나이트는 長鬐礫岩을 除外한 모든 長鬐層群의 構成멤버層에서 産出된다. 그러나 重要한 벤토나이트鑛床은 主로 訥臺里凝灰岩層, 下部含炭層 및 玄武岩質凝灰岩에 賦存되어 있다. 벤토나이트는 主로 스멕타이트(主로 몬모릴로나이트)와 그리고 少量의 石英, 크리스토발라이트, 蛋白石, 長石 等으로 構成되어 있고 곳에 따라 클리놀틸로라이트, 할로이사이트, 石膏가 隨件된다. 벤토나이트에 對하여 顯微鏡觀察, X線廻折分析, 熱分析, 赤外線分光分析, 走査電子 顯微鏡觀察, 層間化合反應, 및 化學分析 等의 方法으로 硏究되었다. 스멕타이트는 보통 特徵的인 꾸부러진 緣邊部를 갖는 不規則한 스폰지 모양으로 産出되지만 境遇에 따라서는 완만하게 彎曲되거나 또는 平坦한 얇은 葉狀으로 産出되기도 한다. 대부분의 스멕타이트는 格子層間電荷가 0.25~0.42로서 典型的인 몬모릴로나이트임을 指示해준다. 그러나 간혹 바이델라이트에 該當하는 格子間電荷를 보여 주는 試料도 있다. 結晶化學的 資料로 볼때 8面體構造層에서는 Fe³⁺가 Al³⁺을 置換하고 있으며 4面體構造層에서는 Si⁴⁺가 다른 이온에 依하여 別로 置換되어 있지 않다. 層狀格子間에는 主로 Ca²⁺가 存在한다. 따라서 이 地域의 스멕타이트는 dioctahedral 칼슘몬모릴로나이트이다. 벤토나이트의 産出狀態와 組織은 스멕타이트, 크리스토발라이트 蛋白石 및 沸石이 凝灰質 物質로부터 續成作用에 依하여 生成되었음을 指示하여 준다. 스멕타이트의 原岩은 粗面岩質 또는 玄武岩質 凝灰岩이며 粗面岩質凝灰岩으로 부터 由來된 스멕타이트는 玄武岩質 凝灰岩으로 由來된 것 보다 Al₂O₃를 높게 그리고 Fe₂O₃를 낮게 含有하고 있다.

영문 초록

Bentonites from the Janggi Group of the Lower Miocene age from the Geumgwangdong area, Korea, have been studied for mineralogical and genetic characterization. The Janggi Group is subdivided, in ascending order, into the Janggi Conglomerate, the Nuldaeri Tuff, the Geumgwangdong Shale, the Lower Coal-bearing Formation, the Basaltic Tuff, and the Upper Coal-bearing Formation. Bentonites occur as thin or thick beds in all sedimentary units of the Janggi Group, except for the Janggi Conglomerate. Significant bentonite deposits are found in the Nuldaeri Tuff, the Lower Coal-bearing Formation and the Basaltic Tuff. Bentonites consist mainly of smectite (mainly montmorillonite), with minor quartz, cristobalite, opal-CT and feldspar. Occasionally, kaolinite, clinoptilolite or gypsum is associated with bentonites. Bentonites were studied by the methods of petrographic microscopy, X-ray diffraction, thermal analysis (DTA and TG), infrared absorption spectroscopic analysis, SEM, intercalation reaction, and chemical analysis. Smectites commonly occur as irregular boxwork-like masses with characteristic curled thin edges, but occasionally as smoothly curved to nearly flat thin flakes. Most of smectites have layer charge of 0.25~0.42, indicating typical montmorillonite. Crystal-chemical relations suggest that Fe is the dominant substituent for Al in the octahedral layer and there are generally no significant substituents for Si in the tetrahedral layer. Ca is the dominant interlayer cation in montmorillonite. Therefore, montmorillonite from the study area is dioctahedral Ca-montmorillonite. Occurrence and fabrics of bentonites suggest that smectites as well as cristobalite, opal-CT and zeolites have been formed diagenetically from tuffaceous materials. The precursor of smectites is trachytic or basaltic tuff. Smectites derived from the former contain relatively more Al₂O₃ and less Fe₂O₃ than those from the latter.

목차

Abstract

INTRODUCTION

GENERAL GEOLOGY

OCCURRENCE OF BENTONITES

EXPERIMENTS

MINERALOGY OF BENTONITES

GENESIS OF BENTONITES

SUMMARY AND CONCLUSIONS

REFERENCES

요약