제주 중산간지역 스코리아의 철 화합물에 관한 연구

Abstract

제주도 중북부 산간 지대 일원에 형성된 오름에서 채취한 스코리아의 화학적 조성, 산화철의 원자가상태와 자기적 성질을 조사하였다. X-선 형광분석으로부터 철 함유량은 <TEX>$12.01{\sim}13.57\;wt%$</TEX> 이었고, X-선 회절법을 이용하여 <TEX>$SiO_2$</TEX>와 같은 규산염 외에 소량의 철산화물을 확인할 수 있었다. <TEX>$M{\ddot{o}}ssbauer$</TEX> 분광법을 통해 광물 내의 철 성분들이 어떤 형태를 이루는지 확인하였다. 측정한 시료들로부터 olivine인 규산염과 pyroxene, ilmenite와 같은 상자성 철산화물 및 상온에서 반강자성 및 강자성 물질인 hematite와 magnetite 산화철 광물을 확인하였다. 철 화합물의 원자가 상태는 일부 <TEX>$Fe^{2+}$</TEX>인 olivine, pyroxene 그리고 ilmenite와 <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>인 hematite, magnetite 등을 포함하고 있으며 주성분으로 볼 수 있는 hematite의 총 면적비는 평균 51.77 wt% 이었고 스코리아 내에 존재하는 철의 주 원자가 상태는 대부분 <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>임을 알 수 있었다. It have been investigated the measured results of the XRF, the X-ray diffractometry and <TEX>$^{57}Fe\;M{\ddot{o}}ssbauer$</TEX> spectrum for scoria samples which are distributed throughout different areas in Mid-mountain Area of Jeju island. We consider that the scoria samples are chiefly made of silicate minerals, like <TEX>$SiO_2$</TEX>, others silicate minerals and iron oxides minerals. We study that it's materiel is consisted of olivine, pyroxene, ilmenite, hematite and magnetite. Iron compounds in that are <TEX>$Fe^{2+}$</TEX> of olivine, pyroxene, ilmenite and <TEX>$Fe^{3+}$</TEX> of hematite, magnetite et al. The major Fe fractions of the scoria samples are 51.77 wt%, so Fe fractions of the scoria samples are almost 3+ charge state with a little of the 2+ charge state.