석회암동굴에서 형성된 초미립질탄산칼시움광물을 발견

김일성종합대학 지질학부 지구화학강좌에서는 최근 평안남도 덕천군 평화리에 있는 석회암동굴에서 자연적으로 형성된 초미립질탄산칼시움광물을 새로 발견하였다. 초미립질탄산칼시움이 발견된 동굴은 지질학적으로 하부고생대 법동군층 만달주층 아래층 석회암에 형성된 카르스트동굴이다.

초미립질탄산칼시움광물은 기본적으로 동굴의 천정과 바닥퇴적층 중간에 일정한 두께로 분포되여있으며 백색 또는 연황색의 미세한 광물립자들이 물을 함유하고있는 겔상태이다. 광물은 푸실푸실하며 조금만 압축하여도 물이 배여나오면서 체적이 줄어들고 손으로 비비면 크림과 같이 분산된다.

현미경감정결과 매우 미세한 둥근 개별적립자들이 한 방향으로 이어지고 그것이 그물모양을 이룬 형태이다.

화학조성은 CaO 55.62%, MgO 0.30%, SiO₂ 0.09%, Al₂O₃ 0.01%, Fe₂O₃ 0.03%, 작열감량 43.78%이다.

레이자립도분석결과 평균립자크기가 1.39㎛로서 응집립자크기로 측정되였으며 XRD-LB법(X-선회절너비법)에 의하여 측정한 결정립도는 149.3nm이다.

열분석결과에 의하면 63.5℃와 136.5℃근방에서 수분이 분리되고 630℃부터 약 900℃에서는 CaO와 CO₂가 분해된다. 이때의 작열감량은 약 44.6％이다. 분해온도는 CaCO₃의 리론적인 분해온도(898℃)보다 훨씬 낮으며 그것은 광물이 초미립질의 립자들로 이루어졌기때문이라고 본다. PH는 7.3이다.

발견된 초미립질탄산칼시움광물의 결정구조는 합성법으로 제조한 사슬형탄산칼시움의 결정구조와 일치하며 자연계에서 형성된 천연초미립질방해석으로 확정된다.

지금까지 초미립질탄산칼시움은 공업적으로만 만들어 리용하는것으로만 알려져있다.

연구집단이 발견한 석회암동굴에서 형성된 초미립질방해석은 광물연구와 동굴형성에 대한 과학적자료를 제시해주며 여러 부문들에서 널리 리용할수 있다.