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토양 지화학 분석

기본 정보
시대	구석기 시대
관련 정보
키워드	X-선 형광 분석, 유도 결합 플라스마 분광 분석, 중성자 방사화 분석, 지화학, 토양 생성 작용, 토양 풍화, 토양 시료, 흑요석
사전 정보
수록 사전	한국고고학전문사전(구석기 시대 편)
집필 연도	2023
집필자	이찬희

설명

토양 지화학 분석은 토양에 함유된 수소(H), 헬륨(He), 기타 원소의 성분을 분석하여 모암(parent rock)의 생성 요인들을 근거로 그 기원과 토양의 생성 과정 및 풍화 정도 등을 해석하는 방법이다. 지화학이란 지구의 구성 물질과 지구 환경에 존재하는 원소 또는 화합물 사이에 발생하는 화학적 변화를 이해하기 위한 지질학의 한 분야로, 장기간에 걸쳐 발생하는 지질학적 시간 변화를 고려하기 때문에 광물과 암석의 형성과 풍화 과정을 설명하는 데 적합하다.

토양은 암석이 풍화되어 생성된 물질들로 토양 생성 작용(pedogenesis)이 시작되기 전에는 모암과 거의 동일한 화학 조성(chemical composition)을 갖는다. 하지만 토양 생성이 진행됨에 따라 토양의 화학 조성은 지속적으로 변화한다. 일반적으로 토양을 분석하면 풍화 과정이 끝난 시점의 결과를 얻게 된다. 따라서 토양의 화학적 반응을 추적하기 위해서는 지화학적 해석이 필수적이다.

토양 지화학 분석의 분석 기법으로는 X-선 형광 분석(XRF), 유도 결합 플라스마 분광 분석(ICP), 중성자 방사화 분석(NAA) 등이 있다. 일반적으로 XRF 분석은 퍼센트(%) 단위의 주요 성분 원소 분석에 사용한다. 후자의 분석법들은 ppm 수준의 미량 원소 함량의 측정에 유리하다.

지화학 분석용 토양 시료는 지구 구성 물질의 화학적 특성 변화를 살펴보기 위해 목적에 따라 다양한 형태로 가공되며, 표준화 과정을 통해 구성 원소의 상대적인 많고 적음, 광물과 친한 원소와 그렇지 않은 원소의 경향성, 절대적인 함량 등을 종합적으로 검토한다.

국내의 구석기 시대 연구에서는 지화학적 거동 특성을 검토하여 남해안 지역에서 발견되는 흑요석의 산지를 백두산 또는 일본 규슈(九州)를 기원으로 구분하였으며, 석기 제작에 사용한 암석의 산지를 추정하기도 하였다. 또한 토양의 화학 조성을 계산하여 토양의 풍화 강도나 점토화 정도를 확인하는 등 다방면으로 지화학 분석을 활용하고 있다.

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참고문헌

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