제주학 아카이브

전남대학교 대학원 이학석사 논문

제주도의 토양은 화산 분화로 분출되는 크고 작은 암석인 화산 쇄설물을 모재로 발달하였다. 일반적으로 화산 쇄설물은 굳기가 강하지 않고 풍화의 진행이 빠르며 결과적으로 비정질 물질을 형성한다. 제주 고산리 선사시대 유적지는 화산쇄설층 기원의 토양이며 고고학적 지층 파악 및 대비를 위해 토층을 구성하는 광물의 특성 파악이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 화산쇄설층을 기원으로 하는 토양의 물리화학적 특성과 토양 깊이에 따른 입도별 광물학적 특성 연구 및 점토광물의 광물학적 특성을 알아보았다. 시료채취는 GS-1, GS-2 두 곳을 선정하였으며, 각각 경작층인 A 층을 제외한 집적층인 B 층을 대상으로 12 개, 7 개를 채취하여 연구를 실시하였다. 물리·화학적 특성 연구로 토양의 색, ICP-AES 및 pH를 측정하였으며 토성 확인을 위해 입도분석을 실시하였다. 입도분리를 통해 얻은 모래, 미사, 점토는 광물 조성 확인을 위해 X-선회절분석(XRD)을 통해 확인하였다. 광물의 형태와 화학조성은 주사전자현미경분석(SEM-EDS) 및 투과전자현미경분석(TEM-EDS)을 통해 확인하였다. GS-1, GS-2 토양색은 대체로 dark yellowish brown, very dark brown으로 확인하였다. GS-1 pH(HO)는 6.05~7.02, pH(CaCl)는 5.95~7로 약산성에서 중성의 범위를 띠고 있었으며, GS-2 pH(HO)는 6.34~6.66, pH(CaCl)는 6.34~6.68로 약산성의 범위를 띠고 있었다. 두 지역 모두 심도가 깊어질수록 pH는 증가하는 경향을 보인다. 또한 심도가 깊어지면서 Fe와 Al의 농도가 증가하는 경향을 나타났다. 토양 입도분석 결과 GS-1, GS-2 토양은 미사질 양토(silt loam)와 양질토(loam)로 이루어져 있었다. XRD 분석 결과 두 지역의 모래와 미사의 주 구성 광물은 감람석, 휘석, 장석, 운모 및 석영이다. 점토 입도에서는 녹니석, 일라이트, 카올리나이트 및 석영이 산출되었으며, 알로판과 이모골라이트가 산출되었다. 점토 광물의 화학적 처리를 통해 GS-1은 심도가 깊어짐에 따라 점토입자가 Fe와 Al의 피막 양상이 강하게 나타나며 GS-2는 얕은 심도에서 그 양상이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. SEM-EDS 및 TEM-EDS 분석을 통해, 토양을 구성하는 광물들의 형태와 화학조성을 확인하고 점토의 피막을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구 지역은 화산쇄설물을 모재로 하여 형성된 토양이 1차 광물로 감람석, 휘석, 장석, 운모 및 석영이 형성되었고 풍화되면서 2차 광물로 녹니석, 고령석, 일라이트 등의 층산규산염광물들이 형성되었을 것으로 사료된다. 그리고 이 연구를 통해 고고학적 층서와 토양층의 대비를 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.