연구지역은 서울에서 포천 북부일대에 분포하며 경기 편마암 복합체를 관입한 대보 화강암질 저반의 중부에 해당한다. 주요 구성암상은 조립질 흑운모 화강암과 세립질 흑운모 화강암이다. 전자는 대체로 주변부와 중앙부를 이룬 회색 화강암(Gg)과 담홍색 화강암(Gp)로 각각 구분되며, 세립질 화강암은 소규모의 암주상으로 Gg를 관입하였다. Gg는 회색을 띠는 각섬석 흑운모 화강암으로서 염기성 분결체(basic clot)와 변성암류의 포획체가 자주 발달하며, Gp는 연한 담홍색을 띠는 석류석 흑운모 화강암으로 산점상의 석류석과 간혹 염기성 분결체를 수반함이 일반적인 특징이다. 이들은 모우드 분석에서 화강암에 도시되며 티탄철석 계열이나 자철석 계열에 해당한다. 흑운모 연령측정(K/Ar법)결과 Gg와Gp는 166와 165Ma, 세립질 화강암은 133Ma로 각각 쥬라기 중기와 백악기 초기에 해당한다. 이들은 뚜렷한 분화경향을 보이는 일부 저(met-)와 과일루미나암질(peraluminous)로서, 칼크-알칼리 계열에 속한다. 광물학적 및 지구화학적 특징에 의하면 이들은 S-형(티틴철석 계열)과 일부 Ⅰ-형(자철석 계열)에 속하며, 섭입과 관련된 대륙 주변 부의 마그마 홍 lwlrn조저 환경에서 비교적 고정된 근원성분의 용융으로 형성된 암체이다.

간성, 보온, 백령도의 알카리 현무암에 나타나는 맨틀포획암들은 감람석-사방휘석-단사휘석-스피넬의 구성광물로 이루어진 스피넬-러어조라이트이다. 스피넬은 갈색, 타형으로 감람석, 휘석 결정사이를 채우는 간극상으로 나타나며, 감람석과 휘석들은 킹크밴딩을 나타내며 삼증점이 결정경계선에 잘나타난다. 일정한 방향의 배열성은 없으며 거정질의 프로토그래뉴라 및 등립질의 광물조직을 보인다. 감람석의 Fo성분은 89.0-90.2로 입자의 중심부와 외연부 사이에서 매우 균질하며 CaO는 매우 낮은 0.03-0.12 wt%를 보인다. 사방휘석의 En조성범위는 89.0-90.0 인 엔스타이트로 $Al_2O_3$ 함량은 4-5wt%이다. 단사휘석은 En성분이 47.2-49.1인 다옵사이드이며 $Al_2O_3$ 함량은 보은이 높은 7.42-7.64wt% 백령도가 낮은 4.70-4.91wt%로 지역적인 차이를 보인다. 스피넬의 Mg값은 75.1-81.9이며 Cr수치는 8.5-12.6의 값을 보이며 AI성분이 증가할수록 Cr성분이 감소하는 뚜렷한 음의 경향을 보인다. 포획암들의 평현온도 및 압력을 구하기 위해 휘석-지질온도계 (Wood and Banno, 1973; Wells, 1977; Mercier, 1980; Sachtleben and Seck, 1981; Bertrand and Mercier, 1985; Brey amd Kohler, 1990)와 AI 용해도를 이용한 지질압력계 (Mercier, 1980; Lane and Ganguly. 1980)를 이용하였다. Mercier(1980)와 Sachtleben and Seck(1981)의 지질온도계가 합당한 값을 보이며 이들 둘의 평균값인 평형온도는 970-$1020^{\circ}C$이며 Mercier(1980)의 AI-등성분선에 Fe의 영향틀포획암의 평형온도, 압력을 P-T space에 나타내 보면 남한의 상부맨틀 지온구배에 속하는 남아프리카(Lesotho) 및 남부 인도와는 뚜렷한 대조가 된다. 중국 동부와 남한의 스피넬-레졸라이트는 광물화학조성이 매우 유사한 초생적 특징을 가지고 있는 해양 지온구배를 나타내고 있으나, 남한에 비하여 중국은 결핍도가 심한 다양한 포획암들이 산출되는 것으로 보아 서로 다른 부분용융에 따른 상부맨틀의 결핍도는 국부적으로 다를 가능성이 있다.

미국 위스콘신주의 울프리버 저반의 산소동위원소의 조성을 분석한 결과, 분화계열에 속하는 심성암들 간의 산소동위원소 조성은 거의 유사한 경향을 보이고 있으며, 미분화계열에 속하는 신성암체 간의 조성도 거의 유사한 경향을 보였다. 이는 고온에서의 극히 미약한 동위원소 분별작용을 보여주는 것이다. 주변 모암인 피노키안 심성암체의 산소동위원소 조성이 울프리버 저반보다 약 1-2 퍼밀이 높기 때문에 울프리버 저반의 근원 암으로 볼 수는 없으나, 울프리버 저반보다 약간 낮은 산소동위원소 조성을 갖는 근원 마그마가 존배하였다면, 이 마그마에 의한 주변 모암의 동화작용에 의해서 울프리버 저반의 산소동위원소조성의 생성이 가능한 것으로 판단된다.

울프리버 저반의 화강암질 심성암체의 황함량과 황동위원소는 각각, 30~150 ppm 및 1.1~6.5 permil의 조성범위를 보이며, 마그마 기원으로 판단된다. 주변 모암인 피노키안 심성암체의 황함량과 동위원소 조성은 각각, 31~381 ppm과 -1.7~7.2의 범위로서 울프리버 저반의 직접적인 근원 암이 될 수 없는 것으로 보인다. 피노키안 심성암체와 울프리버 저반의 화강암체들의 산소와 황동위원소 조성이 상당히 뚜렸한 선형의 경향을 보이는데, 이러한 경향은 심부 지하가 근원인 본원마그마에 의한 피노키안 심성암체의 동화작용, 또는 심부에서 본원 마그마와 좀 더 높은 산소 및 황동위원소 조성을 갖는 또 다른 마그마와의 혼합에 의한 것으로 볼 수 있다.

단양에서 동남동으로 약 6km 떨어진 천동리 지역에는 조선누층군의 최하부층인 장신규암과 영남육괴의 선캠브리아기로 추측되어온 엽리상 화강암(소위 화강암질 편마암)이 직접 접하고 있다. 이들의 관계는 전통적으로 장산규암이 엽리상 화강암을부정합으로 피복한 것으로 생각되었다. 그러나, 장판 규암의 하부에 관찰되는 소위 기저역암은 주로 규암으로 엽리상 화강암의 역을 전혀 가지고 있지 않아 두 암석 단위의 경계를 부정합으로 보기는 힘들다. 반면, 이지연의 최근 구조지질학적 연구는 이 경계가 여성전단운동에 의한 단층접촉임을 보이고 있다. 그러나, 이 전단대의 전단감각과 운동시기에 대해서는 아직 분명하지 않다. 우리는 옥동 단층의 일부인 천동리 지역 반취성전단대(semi-brittle shear zone)에서 나타나는 엽리상 패쇄암(foliated cataclasite)과 천매압쇄암(phyllonite)의 중구조 및 미구조 관찰하였는데, 이들은 북서측의 장산규암층이 남동측의 엽리상 화강암에 대해서 북동측으로 이동한 전단감각(top-to-the-northeast shearing)을 나타낸다(즉, 우수 주향이동), 전단운동의 시기를 제한하는 한 방법으로, 전통적으로 선캠브리아기루 추정되나 그 관입시기가 확인되지 않는 엽리상 화강암에 대하여 Pb-Pb 연대측정을 시도하였다. 즉, 구조운동을 받은 화강암체의 관입시기는 구조운동 시기으 l상한을 지시할 수 있기 때문이다. 엽리상 화강암의 전암 및 장석과 포획암의 전암에 대한 Pb 동위원소 자료는 $^{207}Pb/^{204}Pb-^{206}Pb/^{204}Pb$ 그림에서 $2.16{\pm}0.15$ Ga ($2{\sigma}$;MSWD=4.4)의 연대를 정의한다. 이 연대는 엽리상 화강암의 관입시기로 해석되는데, 보고된 영남육괴의 화성활동 시기와 잘 일치한다. 이 원생대 초기의 관입시기는 전통적인 생각기 옭음을 확인해 주며 전단운동의 시기를 알기위해서는다른 방법이 시도되어야 함을 지시한다.

옥천습곡대 중앙부에 분포하는 중생대 화강암체의 전암 및 광물연령을 Rb-Sr, K-Ar, 휫션트랙법으로 측정하여, 그들 암체의 관입 정치시기와 지체구조 발달과정인 지열사를 규명하였다. 이들 중생대 화강암체중 Rb-Sr법으로 동시선 연령을 구한 쥬라기의 제천화강암체(~203 Ma)와 문경화강함체(~200 Ma), 그리고 백악기 중기의 무암사화강암체(~110 Ma), 월악산 및 대야산화강암체(~110 Ma)는 모드 스트론치움 초생값($Y^{87}Sr/^{88}Sr)_i$이 0.7100 이상의 값을 나타내여, "I-형"과 "S-형"에 속하여, 지각물질이 혼화된 "M-형"의 마그마로부터 결정분화한 것으로 밝혀졌다. 또 위의 쥬라기 화강암체는 암상 및 조암광물의 지화학적 연구결과 심부에 정치되어 약 $300^{\circ}C$가지는 급히 낵강하였으나, 그 이후부터는 서서히 냉각한 것으로 생각되나, 문경화강암체는 ~110 Ma경에 천부에 관입한 백악기 중기의 월악산, 대야산 화강암체의 높고 큰 열로 동위원소계가 완전히 또는 부분적인 재평을 이루므로써, 각 연령측 안방법중 연령보존온도 이하의 연령측안시료에서는 실제 제시해야 할 연령보다도 더 젊은, 후기의 지질변동 시기(~110 Ma)를 제시하거나, 부분적인 연령감소를 나타내는 감소된 연령(K-Ar 감섬석 연령: 142 Ma)을 나타내고 있다. 또 백악기 중기(~110 Ma)의 무암사, 월악산, 대야산화강암체와 백악기 중기-말기(~90 Ma)의 속리산 및 형제봉화강암체는 천처에 관입하여 매우 단순하게 그리고 급속히 냉각한 암체인 것으로 확인되었다.

Crystal boundaries in igneous rocks are genetically classified in order to predict the geometric patterns of the boundaries which may aid deciphering the textural code in igneous rocks. Crystal boundaries may be formed by two end-member processes;(1) mechanical and (2) chemical removal of interstitial melt. Mechanical removal of the melt will form displacement impingement boundaries, while chemical removal of the melt will form growth impingement boundaries. The positions of boundaries relative to the material points may be affected by secondary processes such as (1) migration and (2) dissolution. The geometric features of crystal boundaries, suggested in this study, may be useful when studying igneous textures and processes, although it may be impossible to determine the suggested features with the analytical techniques currently avilable.

증평-덕평 지역에서 산출하는 중부 옥천변성대의 13개 이질 편암에서 구한 K-Ar 흑운모 연대는 한 개 시료를 제외하고는 89-213Ma 의 범위에 속한다. 이들 K-Ar 연령은 쥬라기와 백악관 화강암체어 가까와 질수록 체계적으로 감소하는 경향을 보인다. 쥬라기 백악관 화강암체 부근에서 얻은 K-Ar 흑운모연대는 각각 166Ma와 89Ma이다. 따라서 연구 지역의 흑운모 연대는, 트라이아스가 후기 내지 쥬라기 초기의 광역-열 변성작용 이후, 중생대화강암의 관입에 의한 열적 작용 때문에 부분적으로 또는 거의 완전히 재평형되었음을 알 수 있다.

구상구조를 보이는무주 구상편마암은 전북 무주군 왕정리일대에 분포하는 정편마암인 함전기석 복운모 화강편마암내에 배태되어 있다. 구상구조는 구상편마암의 기원암인 화강암내에 포획된 이질암이 변성분화작용을 받아 생성된 것으로 사료된다. 구상편마암은 각의 발달이 없는 초생암구로 구성된 TypeI의 암구와 각의 발딜이 있는 TypeII로 구분이 가능하다. TypeII는 단각암구와 다각암구 그리고 핵의 구조에 따라 다양한 형태로 나눌수 이TEk. 구성암은 내핵, 외학, 각, 그리고 기질부로 구성된다. 핵의 장경은 보통 5cm 내지 8cm이며 구형 또는 타원형의 행태로 암구으 중심부를 이루고 있다. 핵의 화학성분은 $Al_2O_3$, total $Fe_2O_3$, MgO, $K_2O$ LREE가 풍부하고 반대로 $Na_2O$, CaO, HREE가 결정된 것이 특징이며, 핵을 주로 구성하는 변성광물은 근청석-규선석-흑운모-올리고클레이스이다. 각은 운모류의 우혹질 각과 장석류의 우백질 각으로 구분되며 수mm내지 수cm의 두께를 이루며 단일각 내지 다각구조를 이루고 있다. 이들은 핵에 비하여 $Na_2O$, CaO가 상대적으로 부화되고 있으며 기질부를 이루는 화강편마암의 조성과 유사하다. 기지루는 반상변정질로 되어 있고 장석 반상변정의 크기는 대략 2내지 3 mm의 크기로 구성되어 있으며 부수적으로 운모류와 소량의 전기석과 규선석이 존재한다. 또한 후기에 유입된 많은 유체들에 의한 후퇴변성작용의 영향으로 장석은 견운모화내지 전기석화되고, 근청석은 피나이트화 되었다.