라테라이트

Laterite
This monument is constructed of laterite brickstones. It commemorates Buchanan who first described laterite at this site.
1807년 뷰캐넌 해밀턴에 의해 라테라이트가 최초로 기술되고 논의된 곳을 기념하는 인도 케랄라주 앙가디푸람의 라테라이트 벽돌석 기념비.

라테라이트는 철과 알루미늄이 풍부한 토양과 암석 형태이며 일반적으로 고온 및 습한 열대 지역에서 형성되었다고 여겨진다.산화철 함량이 높기 때문에 거의 모든 라테라이트는 녹슨 빨간색입니다.그것들은 주로 고온과 폭우가 번갈아 내리고 습기와 건조기가 [1]있을 때 기초 암석의 집중적이고 장기적인 풍화에 의해 발달한다.열대 풍화(라테라이제이션)는 생성된 토양의 두께, 등급, 화학 및 광석 광물학에서 다양한 종류의 화학 풍화 과정을 발생시키는 장기화 과정이다.라테라이트를 포함한 육지의 대부분은 게자리와 염소자리 열대 사이에 있다.

라테라이트는 일반적으로 암석형일 뿐만 아니라 토양형이라고도 불린다.라테라이트에 대한 개념화 모드(예: 풍화에 대한 완전한 풍화 프로파일 또는 이론)의 이 및 추가적인 변화는 용어를 완전히 포기해야 한다는 요구로 이어졌다.적어도 몇몇 레골리스 개발 전문 연구자들은[who?] 이 이름을 둘러싸고 절망적인 혼란이 발생했다고 생각해 왔다.인도산 라테라이트와 매우 비슷하게 생긴 물질은 전 세계적으로 풍부하게 존재한다.

역사적으로, 라테라이트는 벽돌 모양으로 잘라서 기념비를 세울 때 사용되었습니다.1000년 이후 앙코르 와트를 비롯한 동남아시아 유적지의 건축은 라테라이트, 벽돌, 돌로 된 직사각형 사원 울타리로 바뀌었다.1970년대 중반부터 일부 역청색 도로의 시험 구간은 석재 대신 라테라이트를 베이스 코스로 사용하고 있다.두꺼운 라테라이트 층은 다공성이며 약간 투과성이 있기 때문에 시골에서는 대수층 역할을 할 수 있습니다.현지에서 구할 수 있는 라테라이트가 산성 용액에 사용된 후 하수 처리 시설에서 인과 중금속을 제거하기 위해 강수되었다.

라테라이트는 알루미늄 광석의 원천이다; 이 광석은 주로 보크사이트의 성분과 비슷한 수산화물, 깁사이트, 베이마이트, 디아스포어에 존재한다.북아일랜드에서는 한때 철과 알루미늄 광석의 주요 공급원이었다.라테라이트 광석은 니켈의 초기 주요 공급원이기도 했다.

정의 및 물리적 설명

베트남 하노이 선떠이의 라테라이트.

프란시스 뷰캐넌-해밀턴은 1807년 [2]: 65 인도 남부에서 라테라이트 층을 처음 묘사하고 이름을 붙였다.그는 나중에 벽돌이라는 뜻의 라틴어에서 라테라이트라고 이름 붙였습니다; 이 고도로 압축되고 굳어진 흙은 건물을 [2]: 65 짓기 위해 벽돌 모양으로 쉽게 자를 수 있습니다.라테라이트라는 단어는 변화무쌍한 시멘트로, 세스퀴옥시드가 풍부한 토양 [3]지평선에 사용되어 왔다.세스키옥시드는 세 개의 산소 원자와 두 개의 금속 원자를 가진 산화물이다.그것은 또한 지구 [3]표면이나 근처의 붉은 흙에도 사용되어 왔다.

라테라이트 커버는 서에티오피아 쉴드, 남미 플레이트의 크라톤 및 호주 [4]: 1 쉴드의 안정적인 영역에 두껍습니다.인도 마디아프라데시주에서는 고원을 덮고 있는 라테라이트의 [5]: 554 두께가 30미터(100피트)이다.라테라이트는 부드러워서 더 작은 조각으로 쉽게 부서질 수 있고 단단하고 신체적인 저항력이 있습니다.지하 암석은 두꺼운 풍화층 아래에 묻혀 거의 [4]: 1 노출되지 않는다.라테라이트 토양은 라테라이트 피복의 가장 윗부분을 형성한다.

형성

This diagram shows the position of laterite under residual soils and the ferruginous zone.
라테라이트는 종종 잔류 토양 아래에 있다.
토양에서 암반까지의 토양층: A는 토양을 나타내고, B는 라테라이트, 레골리스를 나타내고, C는 풍화가 덜 된 레골리스를 나타내고, C의 아래는 암반을 나타냅니다.

열대 풍화(라테라이제이션)는 [6]: 3 생성된 토양의 두께, 등급, 화학 및 광석 광물학에서 다양한 종류의 화학 풍화 과정을 발생시키는 장기화 과정이다.풍화작용의 초기 산물은 기본적으로 사프로라이트라고 불리는 카올린화 암석이다.[7]활동적인 편중기는 약 2세기 중엽에서 4세기 중엽(35만 년 전에서 150만 년 전)[6]: 3 으로 연장되었다.통계 분석에 따르면 플라이스토세 중반 동안 O의 평균과 분산 수준의 변화는 [8]갑작스러웠다.이 갑작스러운 변화는 전지구적인 것으로 보이며 주로 얼음 덩어리의 증가를 나타낸다; 동시에 해수면 온도가 갑자기 낮아졌다; 이 두 가지 변화는 전지구적인 급격한 [8]냉각을 나타낸다.지구의 급격한 냉각으로 인해 편중 속도가 감소했을 것이다.열대 기후에서의 풍화는 오늘날까지 감소된 [6]: 3 속도로 계속되고 있다.

라테라이트는 부모 퇴적암(사암, 점토, 림스톤), 변성암(편마타이트), 화성암(입상암, 현무암, 갑브로스, 주변암) 및 광물화된 원석(원생광석)[4]: 5 의 침출로 형성되며, 이는 주로 철과 알루미늄과 같은 용해되지 않은 이온을 남긴다.침출 메커니즘은 산이 숙주 미네랄 격자를 용해한 후, 고온의 아열대[9] 몬순 [10]기후 조건에서 불용성 산화물과 철, 알루미늄 및 실리카의 황산염의 가수 분해와 침전을 수반합니다.

라테라이트 형성에 필수적인 특징은 우기와 [11]건기의 반복이다.암석은 우기에 빗물을 침투시켜 침출되고, 침출된 이온을 포함한 용액은 [11]건기에 모세관 작용에 의해 지표로 떠오른다.이 이온들은 표면에서 마르는 수용성 소금 화합물을 형성합니다; 이 소금들은 다음 [11]우기에 씻겨 내려갑니다.라테라이트 형성은 표면 [6]: 4 커버의 침식을 방지하는 완만한 볏과 고원의 낮은 지형적 부조물에 선호된다.암석이 물과 접촉하는 반응 구역(최저 수위부터 최고 수위까지)은 쉽게 침출되는 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 [11]마그네슘 이온으로 점차 고갈됩니다.이들 이온의 용액은 산화알루미늄이나 [11]산화철보다 산화규소를 우선적으로 용해시키기 위한 정확한 pH를 가질 수 있다.

라테라이트의 광물학적, 화학적 조성은 그들의 [4]: 6 모암에 의존한다.라테라이트는 주로 석영, 지르콘, 티타늄, 철, 주석, 알루미늄 및 망간의 산화물로 구성되어 있으며,[4]: 7 이들은 풍화 과정에서 남아 있습니다.석영은 [4]: 7 모암에서 나온 가장 풍부한 유물의 광물입니다.

라테라이트는 위치, 기후, [9]깊이에 따라 크게 다릅니다.니켈과 코발트의 주 숙주 광물은 철산화물, 점토 광물 또는 망간 [9]산화물일 수 있습니다.산화철은 철이 풍부한 암석과 다른 철이 풍부한 암석에서 유래하고, 보크사이트는 화강암과 철이 부족한 다른 [11]암석에서 유래합니다.니켈 라테라이트는 철 마그네슘 광물인 올리빈, 피록센, 양서폴을 [6]: 3 포함한 초산성 암석의 오랜 열대 풍화를 경험한 지구의 구역에서 발생합니다.

장소

프랑스 국립 폴리테크니크 드 툴루즈와 국립 레체 사이언티픽 센터의 이브 타디는 라테이트가 지구 대륙 [4]: 1 면적의 약 3분의 1을 차지하고 있다고 계산했다.라테라이트성 토양은 적도 숲, 습한 열대 지방의 사바나, 그리고 사엘리안 스텝의 [4]: 1 토양을 말합니다.그들은 게자리와 염소자리 열대 사이의 육지 영역의 대부분을 차지하고 있다. 이러한 위도에 포함되지 않는 지역은 남아메리카의 극서부, 아프리카의 남서부, 북아프리카의 사막 지역, 아라비아 반도 및 호주 [4]: 2 내부를 포함한다.

브라질과 [6]: 3 호주의 복잡한 선캄브리아 방패에서 가장 오래되고 변형된 초박형 암석 중 일부가 발견되었다.과테말라, 콜롬비아, 중앙유럽, 인도, [6]: 3 버마 등에서는 비교적 변형성이 높은 알파인형 침입이 라테라이트 프로파일을 형성하고 있다.뉴칼레도니아, 쿠바, 인도네시아 및 필리핀에서 [6]: 3 중생대 섬 호와 대륙 충돌 구역의 대형 추력 시트가 후행화되었다.라테라이트들은 과거의 풍화 [3]상태를 반영한다; 오늘날 열대지방이 아닌 지역에서 발견되는 라테라이트들은 그 지역이 적도 근처에 있었던 이전의 지질 시대의 산물이다.오늘날 습한 열대 밖에서 발생하는 라테라이트는 기후 변화, 대륙 이동 또는 그 [12]둘의 조합의 지표로 간주된다.인도에서 라테라이트 토양은 240,000 평방 킬로미터의 면적을 차지한다.

사용하다

농업

라테라이트 토양은 점토 함량이 높아 모래 토양보다 양이온 교환능력과 수분 보유능력이 높다.왜냐하면 입자가 너무 작아서 그 사이에 물이 고여 있기 때문입니다.비가 온 후 물은 천천히 흙으로 이동한다.집중 침출로 인해, 라테라이트 토양은 다른 토양에 비해 비옥도가 낮지만, 그들은 쉽게 장작과 [1]관개에 반응한다.야자나무는 빗물이 토양에 고여 있기 때문에 가뭄에 시달릴 가능성이 적다.그러나 라테라이트성 토양의 구조가 열화되면 표면에 단단한 지각이 형성되어 수분 침투, 묘목의 출현을 방해하고 유출을 증가시킬 수 있다.퇴화된 토지의 생물 매립이라고 불리는 시스템을 사용하여 이러한 토양을 재생하는 것이 가능하다.여기에는 토종 수분 수확 방법(예: 구덩이 및 참호)을 사용하고, 동식물 잔류물을 적용하고, 가뭄에 강한 고부가가치 과수 및 토종 채소 작물을 심는 것이 포함된다.이 토양은 농원 작물에 가장 적합하다.그것들은 야자나무, 차, 커피, 캐슈 재배에 좋다.국제 반건조 열대 작물 연구소(ICRISAT)는 니제르에서 퇴화된 라테이트 토양을 복구하고 소농가의 소득을 [13]증가시키기 위해 이 시스템을 채택했습니다.어떤 곳에서는, 이러한 토양은 방목지와 관목림을 지탱한다.[1]

구성 요소

A man is cutting laterite into brickstones in Angadipuram, India.
인도 앙가디푸람에서 라테 벽돌을 자르기
캄보디아 앙코르의 프레룹에 라테라이트를 사용한 건축의 예.

습기가 차면, 라테라이트를 스페이드로 쉽게 잘라 보통 [4]: 1 크기의 블록으로 만들 수 있습니다.라테라이트는 수면 아래에 있을 때 채굴되기 때문에 습하고 [14]부드럽다.공기에 노출되면 평평한 점토 입자 사이의 수분이 증발하고 더 큰 철염이[11] 단단한 격자[14]: 158 구조에 갇혀 대기 조건에 내성이 [4]: 1 생기면서 점차 굳어집니다.라테라이트 재료를 석조로 채석하는 기술은 인도 [clarification needed][15]아대륙에서 전래된 것으로 의심된다.그들은 공기에 노출되면 쇠처럼 굳어진다.[1]

1000년 이후 앙코르 건축은 원형 또는 불규칙한 토벽에서 라테라이트,[16]: 3 벽돌, 돌로 된 직사각형 사원 건물로 바뀌었다.지리 조사 결과,[16]: 4 석회석 배열이 있는 지역은 아직 남아 있지 않은 사찰 터의 토대가 될 수 있습니다.크메르인들은 9세기에서 13세기 [17]: 209 사이에 캄보디아와 태국에 널리 분포된 앙코르 기념물을 건설했다.사용된 석재는 사암과 라테라이트이며, 벽돌은 9세기와 [17]: 210 10세기에 세워진 기념물에 사용되었다.라테라이트의 두 가지 유형은 식별할 수 있습니다. 두 가지 유형은 모두 카올리나이트, 석영, 헤마타이트 [17]: 211 및 괴타이트로 구성됩니다.두 라테라이트 [17]: 211 사이에서 비소, 안티몬, 바나듐, 스트론튬의 양 차이가 측정되었다.

오늘날 캄보디아에 위치한 앙코르 와트는 1112년부터 1152년까지 [18]: 39 크메르 제국을 통치했던 수리아바르만 2세가 지은 가장 큰 종교 건축물입니다.세계문화유산입니다.[18]: 39 앙코르 와트 건축에 사용된 사암은 [19]사원에서 40km(25마일) 떨어진 프놈 쿨렌 산맥에서 채석된 중생대 사암이다.사암 표면 [19]뒤에 있는 사원의 기초와 내부에는 라테라이트 블록이 들어 있습니다.그 석조 건물은 [19]절삭구 없이 부설되었다.

도로 건설

This shows a laterite road near Kounkane, Upper Casamance, Senegal. It resembles a red graveled road.
세네갈 어퍼카사망스 코운카네 인근 라테라이트 도로

프랑스군은 캄보디아, 태국, 베트남 지역의 도로를 석회암, 돌 또는 [20]자갈로 덮었다.1970년대 중반의 케냐와 1980년대 중반의 말라위는 석재 대신 라테라이트를 베이스 [21]코스로 사용하여 아스팔트 표면의 저체적 도로의 시험 구간을 건설했다.라테라이트는 승인된 사양에 부합하지 않지만 석재 또는 기타 안정화 재료를 [21]기반으로 하는 도로의 인접 구간과 비교했을 때 동일한 성능을 보였습니다.1984년 말라위에서 라테라이트를 사용하여 1km(0.62mi)당 40,000달러를 절약했다.[21]

급수

열대 지대의 암반들은 종종 화강암, 편마암, 편마암 또는 사암이다. 두꺼운 라테라이트 층은 다공질이고 약간 투과성이 있기 때문에 시골 지역의 [4]: 2 대수층 역할을 할 수 있다.한 가지 [22]: 1 예는 스리랑카의 남서부 라테라이트 대수층이다.이 대수층은 스리랑카의 남서쪽 경계에 있으며 해안 모래 위에 있는 좁은 얕은 대수층과 [22]: 4 바다 사이에 있습니다.그것은 [22]: 1 형성 깊이에 따라 상당한 보수 능력을 가지고 있다.이 라테라이트 속의 대수층은 2-3월의 건기에 이어 4-5월의 비와 함께 빠르게 재충전하고 계속해서 몬순 [22]: 10 비로 가득 찬다.수조는 천천히 물러나고 일년 [22]: 13 내내 여러 번 재충전된다.일부 고밀도 교외 지역에서는 65일 이상의 [22]: 13 건조 기간 동안 수위가 지하 15m(50ft)까지 후퇴할 수 있다.Cabook Aquifer laterite는 파헤친 [22]: 10 우물에 접근할 수 있는 비교적 얕은 대수층을 지탱합니다.

폐수 처리

북아일랜드에서는 농업으로 인한 호수의 인농축이 심각한 [23]문제이다.라테라이트(철과 알루미늄이 풍부한 낮은 등급의 보크사이트)는 산성 용액에 사용되며, 그 후 여러 하수 처리 [23]시설에서 인과 중금속을 제거하기 위해 침전됩니다.인 [23]제거에는 칼슘, 철분 및 알루미늄이 풍부한 고체 배지가 권장됩니다.한 연구에서는 실험실 테스트와 파일럿 스케일의 습지를 모두 사용하여 매립 [23]침출수에서 인과 중금속을 제거하는 입상 라테라이트의 효과를 보고했습니다.초기 실험실 연구에 따르면 라테라이트는 [23]용액에서 인을 99% 제거할 수 있습니다.라테라이트를 함유한 파일럿 규모의 실험 시설에서는 96%의 [23]인 제거를 달성했습니다.이 제거는 다른 [23]시스템에서 보고된 것보다 큽니다.파일럿 스케일 설비에 의한 알루미늄과 철의 초기 제거는 각각 [23]최대 85%, 98%였습니다.라테라이트 기둥의 침투는 카드뮴, 크롬을 충분히 제거하여 검출 불가능한 [23]농도로 이어졌다.오염원이 분산된 농촌 지역에 이 저비용,[23] 저기술, 시각적으로 눈에 띄지 않는 효율적인 시스템을 적용할 수 있다.

광석

이스라엘 남부 하마흐테시 하가돌에 있는 백악기 철분이 풍부한 라테라이트(어두운 단위).

광석은 금속성 라테라이트에 집중되어 있고, 알루미늄은 보크사이트에서 발견되며, 철과 망간은 철이 풍부한 단단한 지각에서 발견되며, 니켈과 구리는 분해된 암석에서 발견되며, 금은 얼룩진 [4]: 2 점토에서 발견됩니다.

보크사이트

Bauxite on white kaolinitic sandstone at Pera Head, Weipa, Australia.
호주 웨이파 페라 헤드의 하얀 카올리나이트 사암에 있는 보크사이트
This rock wall shows dark veins of mobilized and precipitated iron within kaolinized basalt in Hungen, Vogelsberg area, Germany. The dark veins are precipitated iron within kaolinized basalt near Hungen, Vogelsberg, Germany.

보크사이트 광석은 [2]: 65 알루미늄의 주요 공급원이다.보크사이트는 다양한 라테라이트(잔존 퇴적암)이기 때문에 정확한 화학식이 [24]없다.새로운 열대 퇴적물의 경우 기브사이트 [Al(OH)3 또는 AlO23. 3HO2]와 같은 수화 알루미나 광물로 주로 구성되며, 오래된 아열대 온대 퇴적물의 경우 주요 광물은 베이마이트[γ-AlO(OH) 또는 AlO23]이다.HO2] 및 일부 디아스포어 [α-AlO(OH) 또는 AlO23.보크사이트의 평균 화학조성은 중량 기준 4523~60%, FeO는23 [24]20~30%이다2.[24]나머지 중량은 규소(석영, 칼케돈, 카올리나이트), 탄산염(칼슘, 마그네사이트, 돌로마이트), 이산화티타늄 [24]및 물로 구성됩니다.경제적 관심이 있는 보크사이트는 [7]카올리네이트 함량이 낮아야 한다.라테라이트 보크사이트의 형성은 전 세계적으로 145년에서 200만년 된 백악기와 제3차 해안 평원에서 일어난다.[25]보크사이트는 인도와 남아메리카의 제3차 하부 해안선과 평행하게 때로는 수백 킬로미터 길이의 가늘고 긴 띠를 형성합니다; 그들의 분포는 모암의 [25]특정 광물학적 구성과 관련이 없습니다.해안 평야에는 많은 높은 수준의 보크사이트가 형성되어 있으며, 이후 현재의 [25]고도로 상승하였다.

철

This photograph shows the irregular weathering of the grey serpentinite to the greyish-brown nickel-containing laterite with a high iron percentage (nickel limonite). This was taken near Mayaguex, Puerto Rico.
푸에르토리코 마야궤즈 부근에서 철분율이 높은 회색 뱀에서 회색-갈색 니켈 함유 라테라이트(니켈 리모나이트)의 불규칙한 풍화.

북아일랜드의 현무암 라테라이트는 화산 [10]활동 기간 동안 현무암의 광범위한 화학적 풍화에 의해 형성되었습니다.최대 두께가 30m(100ft)에 달하며 한때 철과 알루미늄 [10]광석의 주요 공급원이었다.물이 스며들면서 모현무암이 분해되고 철과 알루미늄 [10]광석을 떠난 격자를 통해 산성수에 의해 우선적으로 침전이 발생했다.1차 감람석, 사장석 장석 및 오가이트를 순차적으로 분해하여 헤마타이트, 깁사이트, 괴사이트, 아나타아제, 할로이사이트 및 [10]카올리네이트로 이루어진 광물 집합체로 대체하였다.

니켈

주요 기사: 라테라이트 니켈 광상

라테라이트 광석은 초기 [6]: 1 니켈의 주요 공급원이었다.뉴칼레도니아에서는 백금속을 [6]: 1 생산하기 위해 19세기 말부터 풍부한 라테라이트 광상이 채굴되었다.20세기 초 캐나다 온타리오주 서드베리의 황화물 퇴적물이 발견되면서 니켈 [6]: 1 추출을 위한 황화물로 초점이 옮겨졌다.지구 육지 니켈 자원의 약 70%가 라테라이트에 포함되어 있으며, 현재 전 세계 [6]: 1 니켈 생산량의 약 40%를 차지하고 있습니다.1950년에는 라테라이트 소스 니켈이 전체 생산량의 10% 미만이었고, 2003년에는 42%를 차지했으며, 2012년에는 라테라이트 소스 니켈의 점유율이 51%[6]: 1 가 될 것으로 예상되었습니다.세계에서 니켈 라테라이트 자원이 가장 많은 4개 주요 지역은 뉴칼레도니아로 21%입니다.호주(20%), 필리핀(17%), 인도네시아(12%).[6]: 4

「 」를 참조해 주세요.

  • 철제 콘크리트 – 지하수의 산화 철화합물에 의해 암석이 된 돌 입자
  • 옥시솔 – 열대 우림에서 발생하는 것으로 알려진 토양 유형
  • 플린토솔 – 철분이 풍부한 토양 유형

레퍼런스

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