강원도 환선굴에서 발견되는 한 종유석의 조직과 성장단계

초록

강원도 삼척시 대이리 일대의 환선굴 내에서 성장한 한 종유석을 대상으로 성장단계와 속성작용에 대한 연구를 수행하였다. 연구된 종유석의 내부에는 방해석으로 이루어진 빨대 모양의 종유관이 존재하며, 이 종유관의 주변으로 아라고나이트가 구과상-섬유상으로 성장하고 있다. 이러한 조직적 특성은 동굴수의 공급이 감소하면서 종유관의 성장이 멈추고, 종유관 주변에 아라고나이트가 성장하였음을 나타낸다. 특히 종유관과 아라고나이트 결정의 일부 경계 부분은 아라고나이트가 방해석으로 치환된 조직이 발견된다. 미량원소 분석결과 종유관의 최외각 부분의 방해석 내 Mg와 Sr 성분이 아라고나이트와 거의 유사한 조성을 보이는 것은 아라고나이트가 성장하기 전에 종유관을 흐르던 동굴수가 방해석의 화학적 성분에 반영되었음을 지시한다. 종유관과 아라고나이트의 경계 부분의 방해석화작용은 동굴수의 공급이 증가되면서 투수율이 상대적으로 높은 경계면을 따라 흐르는 물에 의해 치환작용이 일어난 결과이다. 치환된 방해석 내에는 아라고나이트의 잔류결정과 잔류구조가 관찰되며, 이는 방해석화작용이 얇은 변질대를 따라 확산작용에 의해 공급된 동굴수에 의해 일어났음음을 지시한다. 그러나 방해석화작용에 의해 생성된 방해석은 원래 아라고나이트에 비해 Sr 성분은 고갈되고 Mg 성분은 부화되어 있으며, 종유관을 구성하는 등립질 방해석과 유사한 값을 보인다. 이는 방해석화작용이 열린 속성계에서 일어났음을 나타낸다.

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