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석회석 평가A+최고예요

석회석 (Limestone)특성 활용 우리나라 산출 분포와 광상타입 경제적 경향ⅰ) 정의(definition)프랑스의 노르망디 절벽- 탄산칼슘(CaCO3)이 주성분인 암석으로, 동·식물의 뼈가 퇴적되어 형성된 퇴적암을 의미한다. 암석의 대부분은 방해석으로 되어 있으며 생성원인에 따라 방해석등이 암석화한 화학적 퇴적암과 탄산칼슘을 껍질로 쓰는 산호, 조개, 석회질 플랑크톤의 사체들이 쌓여서 만들어진 유기적 퇴적암으로 나뉜다. 또한 바다 속의 탄산칼슘이 과포화하면서 침전되고 그것이 쌓이면서 생성되기도 한다. 색깔은 대개 회색 빛깔을 띠지만, 지중해 주변엔 유독 하얀색 석회암들이 분포해 있는데, 이를 '백악'이라고 하며 주로 분필을 만드는데 사용한다.입자의 크기에 따라 큰 것부터, 석회질 루다이트(지름 2mm 이상), 아레나이트(1~2/16mm), 루타이트(1/16mm 이하)로 분류된다. 화석이 많아서 지질시대를 결정하고 퇴적 당시의 환경들을 암시하여 주요하며, 시멘트, 제철, 카바이드, 비료, 석재(건축 토목 및 기타 지각에 사용되는 돌로 구조용보다는 장식용으로 사용)등으로 대량 사용된다.영국의 도버의 White Cliffs- 위의 사진들은 하얀색 석회암들로 이루어진 백색 절벽 (White Cliffs)으로 석회암의 광대한 지층이 영국해협의 양쪽으로 노출되어 있다. 이 석회암층은 영국과 프랑스의 해협 아래로 180~300m 깊이로 확장되어 있다.일반적인 회색 석회석- 석회암의 생성 과정석회암은 크게 두 종류가 있다. 유기석회암은 석회질 생물의 껍질을 만드는 생물의 유해가 쌓여서 만들어진다. 침전석회암은 물에 녹아 있던 칼슘이온과 탄산이온이 침전되어 만들어진다.유기석회암은 석회질 생물의 종류에 따라 여러 가지가 있다.-패각석회암은 조개 껍질이 쌓여서 만들어진 석회암이다.-산호 석회암은 강장동물인 산호가 쌓여서 만들어진 석회암이며 석회암 중 가장 많은 양을 차지한다.-그 외, 유공충석회암, 방추충석회암, 백합석회암, 석회조류석회암 등이 있다.또한, 유기석회암에는 많은반응하여 물에 잘 녹는 탄산수소칼슘이 되면서 석회암 지대에 침식이 일어나게 되며, 이 과정이 계속되어 물이 석회암 지대를 계속해서 침식하면서 석회암 동굴이 생기게 된다. 카르스트 지형에서 쉽게 볼 수 있는 지형 중의 하나이다.석회암동굴에 생성되는 특이한 형태의 암석으로는 종유석, 석순, 석주 등이 있으며, 이들은 탄산수소칼슘 형태로 물에 용해되어 있는 탄산칼슘 성분이 석회암동굴이 생성될 때와 역방향의반응을 일으켜 동굴벽에 석출되면서 만들어진다.종유석 석순 석주2) 생성 과정석회암의 주성분인 탄산칼슘(CaCO3)이 절리(암석의 균열)나 지층의 층리(퇴적암이 형성될 때 만들어지는 수평 방향의 구조)를 따라 흘러온 지하수에 포함된 이산화탄소에 녹아 형성된다. 여기서 이산화탄소는 대기 중에 있다가 물과 결합하여 탄산이 된 상태이다. 암석의 절리와 층리에 따라 다양한 형태로 생성된 석회동굴에서 탄산칼슘의 역반응이 밑에 서술된 동굴 내 미지형, 즉 2차 생성물을 만들어 낸다.이를 화학식으로 나타내면 다음과 같다.H2CO3(탄산 용액) + CaCO3(탄산칼슘) ↔ Ca(칼슘) + 2HCO3(중탄산 용액)이 과정에서 지표의 침식과 용해가 계속되면 동굴 천장이나 벽에 구멍이 생겨 동굴이 외부로 드러난다.ⅲ) 광상- 석회석의 산출석회석은 고생대의 오르도비스기와 실루리아기, 석탄기와 페름기 지층에서 많이 산출된다. 또 중생대의 쥐라기와 백악기 지층에서도 많이 산출된다. 영국 해협의 양쪽과 프랑스의 노르망디 절벽에서는 거대한 석회암층이 노출되어 있다. 또한, 그랜드캐니언 주변에도 석회암이 노출되어 있다.석회암은 퇴적 당시의 환경이나 지층 속에 들어 있는 화석으로 암석이나 지층의 시대를 구분하거나 고생물의 모습을 알 수 있으므로 매우 중요하다.우리나라에서는 삼척, 태백, 영월 지역의 고생대 지층에서 석회암이 산출된다. 이 지역은 카르스트 지형이 발달되어 있으며, 초당굴, 고씨 동굴 등의 석회 동굴도 많이 발견된다.- 우리나라 석회암 광상 분포고생대는 크게 캄브리아기-오르도비스기-실 선군 정선읍 일대)6). 태백 탄전지역 (강원도 태백시 장성동, 황지 일대)7). 예미 무능지역 (강원도 정선군 신동면, 남면 일대)8). 영월지역 (강원도 영월군 영월읍 일대)9). 제천지역 (충청북도 제천시 송학면, 강원도 영월군 서면 일대)10). 단양지역 (충청북도 단양군, 단양읍 일대)11). 문경지역 (경상북도 문경군 문경면, 점촌읍 일대)대부분 개발 초기에는 노천 채굴 형식으로 채광되었으나, 지금은 환경문제 등의 이유로 대부분 갱도 굴진 방식으로 개발되고 있는 상황이다. 제천-단양 지구에서는 평안누층군의 갑산층과 조선누층군의 영흥층에서 고품위 석회석이 산출된다. 이 지역의 석회석 강화대는 열수변질을 비교적 약하게 받아 석회암의 원래의 암상을 어느 정도로 그대로 유지하고 있다. 이에 비해 삼척-정선-영월지구의 석회석 광화대는 조선누층군의 풍촌층 상의 석회암의 조성과 조직을 보존하지 못하고 재결정화 된 상태로 산출된다.- 우리나라 석회암 광상학적 특징석회석 광산은 각 지층에 발달된 석회암층 그 자체를 대상하게 됨으로 지질 특성에서 각 지층별로 기술된 바에 의하면 석회석 광산의 전반적인 부존 상태를 알 수 있다. 다만, 각 지층별로 정확한 품질을 파악하여 수요 대상을 선정하여 개발됨이 중요하다. 전반적으로 우리나라의 석회석 광산은 조선계 대석회암통의 풍촌석회암층, 막동석회암층, 삼태삼층, 부곡리층, 석병산석 회암층, 정선석 회암층이며 풍촌석 회암층의 상부층이 일반적으로 탄산칼슘이 높고 반면에 불순물인 석영, 아루미나, 철분 등이 극히 적어 고품위 석회석을 요하는 제철 응용제 카바이드 원료인 탄산 소오다 제조 원료에 적합한 것들이 많다. 막동석회암층, 삼태산층, 부곡리층, 석병산 석회암층, 정선석 회암층 등에는 고품위 석회석이 부분적으로 부존하나 일반적으로 불순물이 약간 높아 시멘트 원료로서는 가능하나 고품위 석회석을 요하는 데는 불가능하다.< 우리나라 석회석 광산 분포도 >ⅳ) 활용- 석회석 이용 상황석회석은 주성분이 CaCO₃로 구성하는 암석에 지나지 결정면을 따라 붕괴하고 노내의 통풍을 방해하므로 부적당하며 비정질의 석회석이 적당하다. 석회석 중에 규산분이 필요량 이상으로 함유되어 있으면 거기에 해당할 만치 석회분을 가하지 않으면 않되며 보통은 SiO₂: 0.5％이하가 적당하다. 제선 제강에 사용되는 석회석의 크기는 10～45㎜가 사용된다. 일반적으로 고로 선철에 제공되는 석회석의 원단위는 0.12～0.18이며 재강용에 제공되는 석회석의 원단위는 0.25～0.35이다3) 석회석회의 소성은 석회석과 코크스, 무연탄 등의 탄재를 가마중에서 약 800°C로 가열하여 석회석을 만든다. 석회제조의 적합한 석회석의 품질이라든가 크기는 그 용도가 광범함으로 용도에 따라서 달라지고 있다.4) 탄산칼슘석회석을 Hammer mill, Micron mill등을 사용하여 기계적으로 미분쇄한 석회분(중질 탄산칼슘)과 석회석을 소성한 후 석회유를 만들고 그 후에 소성시 발생한 탄산가스를 석회유에 주입시켜 인공적으로 탄산칼슘의 미립자를 침전시키는 탄산칼슘(경질 탄산칼슘)으로 나눌 수 있다. 우리나라에서 경질 탄산칼슘은 논산석회 등에서 생산하고 있다. 중질탄산칼슘은 CaCO₃가 98％ 이상의 것이 사용되며 경질탄산칼슘은 CaO:53％ 이상 SiO₂: 0.3％ 이하이며 50～120㎜ 크기 것이 사용된다.탄산칼슘은 값도 싸고 무게도 가벼워서 이런 저런 용도로 널리 쓰인다. 건축 재료로 많이 사용되고유리 제조에 사용되어 점도를 조절한다. 또한 타일용 접착제의 주성분이다. 마감용 실런트에도 들어가고 각종 제품에서 충진재로 사용되며 분필의 주재료로도 사용된다. 그리고 의약품이나 식품첨가물로도 사용된다.5) 카바이드카바이드는 석회석을 코크스 무연탄 등의 탄재와 같이 석회로 에서 소성하여 생석회를 만들고 이것을 다시 탄재 (무연탄,코크스등)와 같이 전기로 등에 투입하여 1,800～2,200°C고온 반응에 의하여 만든다. 카바이드용 석회석은 광석의 성상이 조정질이면 노내에 통풍이 잘되지 않기 때문에 치밀질 이거나 미정질 석회석이 요구되며 그 성분는 40～70mm가 많다.7) 유리유리는 규산알루미나, 산화철, 석회, 마그네시아, 나토리움 등의 성분을 천연산에 일정한 비율로 배합하여 적당한 폐유리를 첨가하여 용융하여 유리화를 완전히 한 후 더욱 온도를 조정하여 냉각한 것이다. 유리에 대한 조합 비율은 유리 100Kg 에 대하여 석회석 5.2 Kg가 필요하다. 이상의 원료 중에 석회분은 석회석으로부터 마그네시아는 백운석으로부터 공급되며 때에 따라서는 소석회를 사용할 때도 있다. 탄간칼슘 97% 이상의 석회석이면 유리 원료로서 적합하다.8) 비료토질 안정화 작용 및 산성토양의 중화제 역할을 하는데 사용된다. 우리나라 산성토양의 pH 범위는 대체로 pH 4에서 7로 되어 있으나 pH 4 이하의 값은 특이산성 토양에서 황산(H2SO4) 등 유리산이 있을 때 가능하다. 토양 용액 중에는 염기이온(Ca, Mg, K, Na)과 산이온(H, Al)이 공존하고 있는데 광물이 풍화에 의한 Ca, Mg, K, Na 등이 토양 용액 중에 방출되면 이들 염류는 식물에 흡수 제거되거나 용출되어 H와 Al 이온이 상대적으로 증가하여 산성토양이 된다. Ca는 산도 교정 외에 대량원소 급원으로서도 중요한데, 대체로 작물의 양분 이용면에서 pH범위가 중성 부근에서 적정한 것으로 밝혀져 이를 기초로 하여 낮은 pH에서는 석회물질을 이용하여 중성부근으로 교정하는데 이용되고, 우리나라 토양에서는 석회물질(Ca, Mg) 함량이 적정범위 이하로 낮은 수준에 있는데 특히 Mg는 극히 부족한 상태여서 Mg를 포함한 석회고토비료 시용이 바람직하다. 이러한 이유로 석회석을 사용하고 있다.< 밭에 비료를 뿌린 사진 >- 국내 석회석을 이용한 주요용도 및 품질 규격일반적으로 석회석은 용도에 따라, 이용되는 품질 기준도 다양하기 때문에 반드시 고품위만 대상으로 하지 않는 경향이 강하다. 이것은 타 광산에 비해 상대적으로 저품위도 충분히 이용할 수 있는 용도가 다양하게 개발되어 있기 때문이다. 즉 고품위는 고품위대로 또 저품위는 저품위 대로 이용할 수 있는

교육학| 2019.04.04| 11페이지| 1,000원| 조회(205)

석회석, 경제적 경향, 특성 활용, 우리나라 산출 분포, 우리나라 산출 분포와 ..

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