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제주도 한라산 남부 지역 분석구 스코리아의 철 화합물에 관한 연구

한국자기학회지, Volume 26, Number 6, 31 Dec 2016, Pages 213-218
고정대 (제주대학교 기초과학연구소), 최원준 * (제주대학교 기초과학연구소)
Abstract

제주도 한라산 중산간지대 남부 지역에 분포하는 스코리아의 특성을 알아보기 위하여 이 지역 스코리아 시료들에 대한 광물 조성과 산화철의 원자가 상태 그리고 자기적 성질을 고찰하였다. XRD 분석으로부터 조성 광물을 확인하였으며, Mössbauer 분광법을 통해 시료 내에 존재하는 철 화합물 특성을 조사하였다. XRD 분석으로부터 구성 광물들은 석영 및 장석 anorite가 주 성분을 이루는 장석 현무암임을 알 수 있었으며, 철 화합물로는 olivine, pyroxene, ilmenite, hematite, magnetite 등으로 구성되어 있음을 알았다. 이들 철 화합물에 관한 Mössbauer 분광 분석으로부터 한라산 남부 지역에 분포하고 있는 스코리아는 대부분 6중 선의 초미세자기장을 나타내는 hematite와 magnetite로 구성되어 있고, olivine, pyroxene, ilmenite에 의한 2중선들도 함께 나타내고 있음을 볼 수 있었다. 이전 연구에서 발표했던 제주 서부 지역의 시료들과 비교한 결과, Fe2+인 olivine의 I.S.와 Q.S. 값은 각각 1.22 mm/s와 3.09~3.13 mm/s로써 서로 비슷한 구조의 Fe2+ olivine이 함유되어 있음을 알았고, Fe3+/Fetot.의 비율은 85.90~92.82 %이었다. 이 결과로부터 서로 같은 시기에 육상 형성된 시료들임을 추정할 수 있었다. 시료 내의 magnetite에 대한 사면체 (A site) 면적 비와 팔면체(B site) 면적 비(B/A)를 조사한 결과, 2보다 작은 0.22~0.55으로 나타났다.

This study reviewed mineral composition on Scoria samples of this area, atomic value state of oxidized steel, and magnetic property in order to look into characteristics of scoria that was distributed in southern area of mountainous areas, Halla Mt. of Jeju Island. By XRD analysis, mineral composition was confirmed, and characteristics of iron compounds existed in samples were investigated through Mössbauer spectroscope. Composing minerals could be learnt as feldspar basalt from XRD analysis because composting minerals were composed of quartz and feldspar anorite mainly, and iron compounds were made up with olivine, pyroxene, ilmenite, hematite, and magnetite. By Mössbauer spectroscope analysis on these iron compounds. it consisted of hematite and magnetite which showed hyperfine magnetic field of sextet mostly, and also doublet by olivine, pyroxene, ilmenite could be seen as appearing together. As a result of comparing with samples of Jeju western area having been announced in previous research, I.S. and Q.S. values of olivine, Fe2+, were 122 mm/s and 3.09~3.13 mm/s respectively, and a fact could be known that Fe2+ olivine having similar structure each other was contained, and the ratio of Fe3+/Fetot. was 85.90~92.82%. From these findings, it was able to be presumed that they belonged to samples having been formed on the land at the same period of time. As a result of investigating area ratio of tetrahedron (A site) and octahedron (B site) regarding magnetite in samples, it was turn out to be 0.22~0.55 less than 2.

 

Keywords: 제주도; 스코리아; XRD; Mössbauer 효과; 철 화합물; Jeju Island; scoria; XRD; Mössbauer effect; Iron compound
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2016.26.6.213