울릉도 해안지역 화산암의 철 화합물에 관한 연구

Abstract

울릉도의 해안지역에서 채취한 화산암 시료에 대하여 X-선 회절분석 실험, X-선 형광 분광 분석 및 M<TEX>$\ddot{o}$</TEX>ssbauer 분광 분석으로 물리적 특성을 조사하여 화산암의 화학적 조성과 시료 내에 존재하는 Fe의 원자가 상태와 자기적 성질을 연구하였다. X-선 형광분광 분석의 결과로부터 울릉도 해안지역의 화산암은 지역에 따라 적철석인 hematite(<TEX>$\alpha-Fe_2O_3$</TEX>)를 포함한 총 철 화합물의 양이 10.6 w%에서 14.5 w%인 전형적인 염기성암인 것을 알 수 있었다. M<TEX>$\ddot{o}$</TEX>ssbauer 분광 분석 결과로부터 울릉도 해안지역의 모든 시료에서 hematite에 의한 6중선의 공명 흡수선과 다양한 clay mineral에 포함된 <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>에 의한 2중선의 공명흡수선이 나타나고 있으며, pyroxene(<TEX>$(Ca,Fe,Mg)_2(SiO_4)_2$</TEX>)과 ilmenite(<TEX>$FeTiO_3$</TEX>) 그리고 olivine(<TEX>$(Mg,Fe)_2SiO_4$</TEX>) 들에 포함되어 있는 <TEX>$Fe^{2+}$</TEX>에 의한 2중선의 공명흡수선들도 나타나고 있음을 알 수 있었다. 또한 모든 시료들에서 철 화합물들이 주로 <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>의 산화철 형태로 존재하므로 울릉도 해안지역의 염기성 화산암들은 육상형성 화산암임을 알 수 있다. Fe compounds of volcanic rock samples distributed in the seaside area of Ulleung island were investigated by means of X-ray diffractometry (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) and M<TEX>$\ddot{o}$</TEX>ssbauer spectroscopy. We found that samples were typical basic rock which had the total amount of iron compounds including hematite (<TEX>$\alpha-Fe_2O_3$</TEX>) varies from 10.6 w% to 14.5 w% depending on the different regions by XRF. The M<TEX>$\ddot{o}$</TEX>ssbauer spectra of the samples were consisted of one sextet due to hemitite and doublets due to <TEX>$Fe^{3+}$</TEX> in various clay mineral and <TEX>$Fe^{2+}$</TEX> in pyroxene <TEX>$(Ca,Fe,Mg)_2(SiO_4)_2$</TEX>, ilmenite (<TEX>$FeTiO_3$</TEX>) and olivine <TEX>$(Mg,Fe)_2SiO_4$</TEX>. The balance state of Fe ions of all samples was chiefly <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>, so we could find that the volcanic rocks distributed in the seaside area of Ulleung island were made in inland.