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암괴류 구성 암괴의 반발 강도 특성과 풍화각의 화학적 조성에 대한 연구 - 비슬산을 사례로 -

A study on the rock strength and chemical composition weathering rind on corestones in blockstream - A case study on Biseul Mt., Korea -

김종연|유영완
한국지형학회 (The Geomorphological Association Of Korea)|2014.03|한국지형학회지 (Journal of The Korean Geomorphological Association)|제21권 제1호|pp. 63-80|DOI 10.18339/jkga.2014.21.1.63

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XRF다각형균열풍화각weathering rind암괴Polygonal crackingblock
주제분류지리학

초록

우리나라 암괴 관련 지형에 대한 연구는 암괴류의 형성 과정과 시기, 형태적 특성에 대한 분석이 주로 이루어졌고 암괴의 강도나 암괴의 화학적 특성 변화, 암괴 표면의 미지형 대한 논의는 거의 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 비슬산 사면의 암괴들의 물리적, 화학적 특성을 조사하였다. 특히 암괴 표면에 형성된 다각형 균열의 특성을 관찰하였다. 균열이 형성된 암괴들을 중심으로 풍화 진행에 따른 강도를 알아보기 위해 슈미트 해머를 이용한 반발 강도를 측정하였고, WD-XRF(X-ray fluorescene)를 이용하여 각 시료의 화학적 조성을 분석하였다. 암괴의 표면에 풍화각이 반발 강도를 측정한 결과 풍화각이 남아 있는 부분과 제거된 부분 간의 경향성이 모든 시료에서 일치하는 것은 아니었으며, 풍화각이 제거된 부분의 강도가 더 큰 경우와 반대의 경우가 공존하고 있다. 물론 풍화각의 두께가 측정 값에 영향을 줄 수 있으나, 전반적으로 풍화 진행에 다른 강도의 약화로 판단할 수 있다. 이러한 강도의 약화는 이후의 균열의 성장에 영향을 준 것으로 보인다. 다각형 균열은 암석의 크기와 상관없이 다양한 크기의 암석에서 모두 발견되었으며 상당히 불규칙한 형상을 하고 있었다. 또한 균열의 형상은 암괴 표면의 경사나 구조적 취약선에의해 거의 영향을 받고 있지 않았으며, 균열이 암석의 모서리 부분에서 끊어지지 않고 이어지고 있었다. 풍화각의 화학 조성은 전반적으로 유사하게 나타났으며, 풍화각 상부와 하부 간의 물질 조성 비율에서는 다소 차이를 보였다. 이러한 차이는 풍화로 인한 물질 용출에서 기인한 것으로 추정되지만 그 경향성을 일반화시키기엔 어려운 점이 있어 향후 세부적인 연구가 필요해 보인다.

Abstract

Studies on the bedrock block related landforms in Korea have been focused on the forming processes, time of formation, and morphological characteristics, while physical strength and chemical composition of the block and micro forms formed by weathering has been rarely studied. The chemical composition and physical strength of the blocks on the slope of the Biseul Mt. in this study, especially on the characteristics of the polygonal cracking developed on the weathering rind of the blocks. Physical strength of the block were measured with Schmidt hammer’s rebound values. Chemical composition of the block were analyzed with WD-XRF(X-ray fluorescene). The rebound values, represents physical strength of the mass, for the surface where weathering rind were stripped away showed higher than the part where the rinds remaining. It could be the effect of the thickness of the weathering rind which absorb the impacting forces but strength of each part s also can influence the rebound value. So weaken part of the rock surface can be the condition for the further development of polygonal cracks on the surface of the weathering rind. Polygonal cracks with various shape and patterns found from the surface of the various size blocks. The patterns of the cracks has no relation with the gradient of the surface, and the cracks were not influenced by boundary of the block or other structural fractures like joints. The samples of the weathering rind have similar chemical composition, but upper(surface) and lower(corestone) parts of same block showed different composition. The difference can be the result of the material loss by chemical weathering, but further analysis could confirm it.

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