• 한국광물학회지
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• 제17권4호
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• pp.365-383
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• 2004

경상분지 남동부에 분포하는 화강암질암은 야외산상 및 암석기재적 특징에 따라 크게 세 그룹으로 나눌 수가 있다. 즉, 그룹I은 마그마혼합의 영향을 받은 암체로 염기성 미립 포유암 및 염기성광물 집합체를 다양하게 함유한다. 그룹II는 낮은 압력하에서 형성된 천소관입암의 특징을 나타내며, 그룹III은 A-형 화강암류의 특징을 보인다. 화강암질암의 광물학적 특징을 각 광물에 대하여 암상별로 살펴본 결과, 그룹에 따라 장석의 용리온도 및 흑운모의 성분 등에서 비교적 체계적인 성분변화를 보여주었다. 각섬석의 경우, 그룹I의 암상들은 칼식-각섬석 영역에 속하며 각섬석 지압계에 의한 추정압력은 0.4～2.8 kb에 해당되었다. 그룹II에서는 각섬석이 거의 산출되지 않았고, 그룹III의 각섬석은 알칼리-각섬석 영역의 리베카이트에 해당되었다. 흑운모의 화학조성은 비교적 그룹별로 군집을 잘 이루며, 그룹I에서부터 그룹II의 철질-앤나이트까지 연속적인 변화양상을 보여주었다. 사장석은 지역 및 암상별로 뚜렷한 차이를 나타내지 않으며, 대체로 알바이트, 올리고클레이스, 그리고 안데신의 영역에 해당된다. 그룹별로 퍼타이트 지온계에 의한 용리 온도를 검토한 결과, 그룹I은 대체로 $300～400^{\circ}C$ 정도이며, 그룹II의 등립질화강암과 그룹III의 알칼리장석화강암은 $500～600^{\circ}C$ 정도로 높게 나타났다.

• 암석학회지
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• 제10권1호
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• pp.36-55
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• 2001

각섬석지압계를 이용하여 영남육괴 내에 분포한 영주, 안동과 김천일대의 쥬라기 화강암체를 대상으로 정치심도를 측정하여 이의 지구조적 의미를 해석하였다. 영주화강암에서 22개, 안동화강암에서 10개, 김천화강암에서 12개의 시료를 선택하여 각섬석의 연변부 성분을 측정하였다. IMA(Leake et at., 1977)에 의한 각섬석 분류에서 이들은 에데나이트, 파가사이트와 페로파가사이트 성분영역에 속한다. Schmidt(1992)의 식에의해 계산된 정치압력은 영주화강암이 5.6~7.9 kb. 안동화강암이 5.5~7.5 kb, 김천화강암은 4.1~5.3 kb의 범위를 나타낸다. 특징적으로 영주화강암은 예천전단대 부근의 남동 경계부에서 북서 경계부로 가면서 정치심도가 7.5 kb에서 6 kb로 감소하는 경향을 보이며 5km의 정치심도 차이에 해당한다. 이를 경사각도로 적용하면 영주화강암은 대체로 북서방향으로 약 $10^{\circ}$정도 기울어져 있음을 보여준다. 즉, 정치이후 단층운동이나 전단운동 등과 같은 지구초적 환경에 의해 남쪽 부분이 더 상승한 이후 현재 지표면에 노출되었음을 의미한다. 또한 영주화강암은 북동-남서 방향으로 신장되어 있음에도 불구하고 장축방향으로의 압력 차이는 거의 보이지 않는다. 이러한 현상은 같은 영남육괴내에 관입한 김천지역 화강암에서도 동일한 양상을 보인다. 이러한 정치 심도의 분포 결과를 볼 때 적어도 영남육괴 내 일부 화강암은 비록 화강암체가 전단대와 접하더라도 북동-남서방향의 장축 방향으로 기울어짐(tilting)이 전연 일어나지 않았음을, 즉, 조구조운동에 의한 암체의 고결 후 동적 변화가 없었음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.31-43
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• 2014

영덕 화강암은 경상분지에 속해있는 영양 소분지의 동부에 분포하고 있으며 균질한 중립질 내지 조립질의 괴상으로 산출된다. 하부에서는 편암 및 편마암 복합체를 관입하고 있으며 상부는 백악기 퇴적암에 의해 부정합적으로 피복되어있다. 암석화학분석을 통하여 영덕 화강암의 마그마형을 밝히고 광물화학분석에 각섬석 지압계를 적용하여 정치깊이를 추정하고자 하였다. 암석화학 분석결과 마그마의 분화가 진행됨에 따라 $TiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3{^*}$, FeO, $Fe_2O_3$, MnO, MgO, CaO, $Na_2O$ 및 $P_2O_5$의 함량은 감소하고 $K_2O$의 함량은 증가하는 경향을 보여주며, 마그마 분화양상의 도식에서는 칼크알칼리계열에 해당하였고 철이온의 산화경향 및 알칼리성분의 함량비는 I-타입의 마그마임을 지시한다. 또한 각섬석의 $Al^T$성분을 Hollister et al. (1987)의 식에 적용한 결과 화강암의 정치압력은 지하 약 8.98 내지 17.19 km, 평균깊이는 13.03 km인 것으로 계산되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권1호
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• pp.59-66
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• 2000

경상분지내 백악기에는 매우 활동적인 마그마 활동이 많이 있었으며, 그 결과 여러 화산암과 심성암을 형성하였고, 반심성암의 관입에 이르는 하나의 화성윤회가 잘 나타나는 지역이다. 이러한 심성암 중 각섬석을 함유하고 있는 화강암에 대한 압력 추정은 경상분지내 백악기 불국사화강암류의 정치 깊이에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 각섬석의 성분 중 $Al^T$(Al total)함량은 온도, 산소분압, 그리고 고용체를 가지고 있는 광물들의 성분과 무관하고 압력에만 관계가 있다. 그래서 우리는 각섬석의 $Al^T$ 함량을 여러 경험적, 실험적 지압계에 적용하여 압력을 유추할 수 있었고, 이 각섬석을 함유하는 암석은 주위 다른 암석과 밀접한 관련성이 있으므로, 유추된 압력으로 경상분지내 백악기 불국사화강암류의 정치 깊이를 결정할 수 있었다. EPMA 분석을 통해 구한 각섬석 $Al^T$값을 여러 관계식에 적용해 본 결과, 압력과 $Al^T$값 사이에는 정의 상관 관계가 있었고, 경상분지내 백악기 화강암류 중에서 가장 작은 압력 값을 가지는 지역은 경주지역($0.73{\sim}l.70kbar$)이었고, 가장 높은 값을 가지는 지역은 김해지역($2.02{\sim}3.16kbar$)이었다. 그리고 유추된 압력 값이 김해, 거제, 부산, 마산, 남해, 경주 순서로 높기 때문에 경상분지의 지구조가 백악기의 화강암류의 정치 깊이와는 상관 관계가 없음을 나타내고 각 지역마다 수직성분의 운동이 달랐음을 의미한다. 그리고 지각의 밀도가 $2.8g/cm^3$로 가정했을 때, 경상분지의 화강암류의 압력평균값이 약 $0.73{\sim}3.16kbar$의 범위를 가졌고, 경상분지내 백악기 화강암류의 정치 깊이는 $2.6{\sim}11.4km$범위를 가졌다. 이는 경상분지 화강암류에 대해 유추된 기존의 정성적인 생각과 일치한다는 것을 알 수 있었고, 각섬석의 $Al^T$함량을 이용한 여러 경험적, 실험적인 압력계가 많은 제한점이 있지만 경상분지의 백악기 불국사화강암류에는 정성적으로 유효함을 알 수 있었다. 우리는 최종적으로 경상분지내 백악기 화강암류는 천부관입 암체이고 노출된 화강암류가 천부지각이라는 것을 알 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제7권2호
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• pp.111-131
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• 1998

오대산편마암복합제의 미그미타이트질편마암내에는 규암, 앰피볼라이트, 대리암들이 협재되어 있으며 미그마타이트질편마암과 부정합적인 관계를 보이는 구룡층군 내에도 앰피볼라이트들이 나타난다. 기존 연구자들은 대리암과 접하고 있는 앰피볼라이트를 이질-탄산염질 기원물의 변성교대작용의 결과로 인식하고 있었으나 본 연구에서는 모두 화성기원으로 해석하였다. 앰피볼라이트의 $SiO_2$ 함량은 45.9~52.7 wt%로 현무암질에 해당한다. MgO의 함량은 비교적 좁은 범위(4.6~6.87 wt%)를 보이며 이를 이용한 분화정도를 살펴보면 MgO의 감소에 따라 $TiO_2, P_2O_5$, Hf, Zr은 감소하고 Cr과 Ni은 증가한다. 이러한 현상은 근원암인 현무암질 마그마에서 감람석 또는 휘석을 정출하는 분별정출작용의 결과이다. 희통류 성분은 LREE과 HREE 간의 변화폭이 작고 완만하다. $Eu/Eu^*$는 0.83~1.19로 Eu 이상치가 적어 사장석의 분별정출작용의 영향이 적었음을 지시하며 석류석을 함유하고 있는 앰피볼라이트는 HREE가 부화되는 경향을 보인다. 염기성마그마의 지구조 환경을 판별하는 여러 판별그림에 적용한 결과, 연구지역의 앰피볼라이트는 대륙판 열곡환경으리 지시하는 솔리아이트계열의 현무암질 마그마에서 유래되었음을 보여준다. 앰피볼라이트를 형성하는 변성작용을 알아보기 위해 석류석-각섬석 지온계와 석류석-각섬석-사장석 지온계를 이용하여 변성온도를 측정하였다. 앰피볼라이트의 최대 변성온도는 $788~870^{\circ}C$에 해당하며 북동쪽으로 가면서 변성온도가 감소한다. 이들 온도는 변성이질암에서 보고된 온도에 비하여 다소 높은 온도이나 변성정도가 서측에서 동측으로 가면서 감소하는 경향은 일치한다. 변성압력은 석류석-각섬석-사장석 지압계를 이용하여 측정한 결과 4~5 kb의 압력을 가진다. 그러나 석류석내에 포획되어 있는 사장석-티탄철석을 이용한 지압은 $700^{\circ}C$의 온도에 대해 8 kb 이상의 압력환경을 거쳤음을 지시한다. 시료 84의 석류석은 중심부에 균질한 조성을 거친후 점진적으로 그로슐라 함량은 감소하고 파이로프 함량은 증가하는 온도의 증가와 압력의 감소를 지시하는 벨형태의 누대구조를 보이고 있다. 이는 앰피볼라이트도 변성이질암과 마찬가지로 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 거쳤음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-24
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• 1992

경기육괴 중앙부의 가평-청평 일대에 분포하는 선캠브리아의 변성암류는 호상편마암, 안구상편마암, 우백질편마암, 규질편암, 규암 등으로 주로 구성되며, 대리암, 각섬암, 사문암이 소량 산출한다. 변성퇴적알류치 광물조합은 규선석이 없는 것, 규선석이 있는 것, 그리고 규선석과 미사장석이 공존하는 것으로 나된다. 규선석의 존재여부에 따라 구성광물들이 성분의 차이를 보이며, 특히 사장석과 석류석의 경우 규선석과 공존할 때 상대적으로 Ca의 함량이 많다. 세개의 표품에서 남정석이 산출하며, 그 중 한 표품에서 남정석과 규선석이 공존한다. 따라서 이 지역의 변성암류는 중압상계에 해당하는 변성작용을 받았음을 알 수 있다. 석류석-흑운모 지온계, 석류석-각섬석 지온계, 그리고 석류석-Al$_2$ $SiO_{5}$-석영-사장석 (GASP) 지압계 등과 변성광물간의 상평형관계를 이용하여 추정한 최고 변성조건은 각각 규선석이 없는 경우 618-674$^{\circ}C$와 6.5$\pm$2.0 kbar이며, 규선석이 있는 경우는 701-74$0^{\circ}C$와 4.4$\pm$0.8 kbar이다. 남정석의 규선석으로의 상변화, 상부각섬석상에 속하는 광물조합의 존재, 그리고 백운모, 녹니석, 양기석 등의 산출로 특징지워지는 후퇴변성작용으로부터 연구지역의 변성암류가 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 겪었음을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.214-233
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• 2002

무등산 지역 화성암류는 화강편마암, 각섬석흑운모화강섬록암, 백악기 화성암류로 구성되어 있다. 백악기 화성암류는 안산암-데사이트-유문암으로 구성된 화산암류와 미문상화강암과 석영반암 등의 심성-반심성암으로 구성되어 있다. 이들 화성암류는 중생대 송림변동-대보운동-불국사변동의 화성활동 산물로서 각 지질시대에 분출-관입한 화성암류들의 일련의 분화산물들로서 칼크-알카리암 계열에 속한다. 이는 대륙이나 대륙 연변부에서 구조운동시 생성되는 화강암류가 보이는 특징과 일치한다. 총희토류 함량에 대한 La/Yb 변화도와 바나듐에 대한 SiO$_2$ 변화도는 화산암에 대한 분화도와 자철석 분별결정작용을 받은 순서가 화순안산암$\longrightarrow$무등산데사이트$\longrightarrow$석영반암 임을 지시해 준다. 광물성분 중에서 사장석과 흑운모의 화학성분은 분화에 따른 전암 성분 변화와 잘 일치하며, 각섬석 지압력계에 의한 마그마의 정치-고결 심도는 석영섬록암은 약 15 km(4.9 Kbar)이고, 각섬석흑운모화강섬록암은 약 2.0~3.2 km (0.6~l.0 Kbar) 이다. 무등산 지역의 화성암류를 형성시킨 마그마 유형은 I형(자철석 계열) 및 동시충돌성화강암(syn-COLG)에 해당한다.

• 암석학회지
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• 제10권2호
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• pp.57-81
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• 2001

황강리 지역내 앰피볼라이트에 대해 주요 광물군으로 변성분대를 설정해 보면 각섬석-양기석대(H-AZ), 각섬석대(HZ), 투휘석대(DZ)등 세 개의 변성분대가 인지된다. 그 특성을 보면 열적 영향을 가장 많이 받은 투휘석대에서 각섬석대 그리고 각섬석-양기석대가 발달하고 있어 화강암체로부터 거리가 멀어지면서 접촉변성작용의 변성도가 감소하고 있음을 알 수 있다. 본암의 광물군들을 종합 분류해 보면 (1) 양기석+사장석+녹니석, (2) 양기석+각섬석+사장석+녹니석$\pm$녹염석$\pm$흑운모, (3) 양기석+각섬석+사장석$\pm$혹운모$\pm$녹염석, (4) 각섬석+사장석$\pm$흑운모$\pm$녹니석, (5) 각섬석+사장석+투휘석+양기석$\pm$녹염석$\pm$녹니석, (6) 각섬석+사장석$\pm$투휘석$\pm$흑운모$\pm$녹염석 등 크게 여섯 가지 그룹으로 나뉘어 진다. 이 지역의 앰피볼라이트는 두 번의 변성작용을 받은 것으로 인지되고 있는데 첫 번째 변성작용은 옥천변성대에 우세하게 작용한 중압형의 광역변성작용으로 본암에서 조립질에서 중립질의 각섬석류 입자의 중앙부의 양기석을 성장시켰으며 변성도는 녹색편암상에서 녹염석-앰퍼볼라이트상에 이르렀다. 이에 중침된 두 번째 변성작용은 주변의 화강암체에 의한 접촉변성 작용으로 변성도는 최대 상부 앰피볼라이트상의 저압부에 이른 것으로 사료된다. TWEEQU지은지압계와 각섬석-사장석 지온계에 의한 계산에 따르면 초기 광역변성작용의 변성조건은 4.6-7.3kb의 압럭하에 온도가 $439-537^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $492-537^{\circ}C$, 5.2-7.3kb의 값에 이르는 것으로 나타났다. 또한 백악기 화강암의 관입으로 인한 접촉변성작용의 변성조건은 2.6-5.2kb의 압력하에서 온도가 $588-739^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $697-739^{\circ}C$, 3.8-5.2kb내에 분포하고 있으며 온도상승과 압력강하의 변성진화과정을 겪은 것으로 추정되고 있다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.25-54
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• 2015

섬장암은 대륙지각의 주요 구성 성분인 화강암질 암석과는 달리 그 산출에 있어서 희귀성이 인정된다. 이 연구의 목적은 산청 일원의 섬장암에 대한 산상과 기재적 특성을 밝히고 지화학적 연구를 통해 섬장암질 마그마의 성인을 알아보는 것이다. 산청섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석(정장석, 미사장석), 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정이 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여주며, 마그마에서 결정화작용 시 초기에는 물이 부족하였음을 나타낸다. 광물성분 분석에 의하면 섬장암의 각섬석은 대부분 페로 에데나이트에 해당하며, 각섬석 지압계를 이용하여 계산한 각섬석의 생성 압력은 3.3~4.9 kb로, 11.9~17.3 km 범위의 정치심도를 나타낸다. 흑운모는 애나이트가 풍부한 영역에 도시되고, 휘석은 헤덴버자이트의 영역에 도시된다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-type에 해당한다. 섬장암에 대한 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 섬록암 및 화강암과는 차이를 보인다. 연구지역의 섬장암은 하커 변화도에서 공간적으로 인접하고 있는 반려암-섬록암 및 화강암과 다른 변화 경향을 보여준다. 이는 각 암상이 다른 근원 마그마로부터 생성되었을 가능성을 시사한다. 실험적 자료를 근거로 (1) 압력이 높거나 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해, (2) 상승하는 마그마에서 잔류멜트의 분리 이동으로 초기정출광물이 잔류할 때, (3) 마그마의 기원물질 또는 기원 장소에서 플루오린(F) 성분이 풍부할 때 섬장암질 마그마를 형성할 수 있다. 이들 중 암석기재적 특징에 근거하여 물이 불포화된 조건에서 부분용융에 의해 산청 섬장암질 마그마를 형성하였을 가능성이 가장 높다고 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.251-264
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• 2004

연구지역의 차노카이트는 일반 화강암질암에 비해 암색을 띠고 사방휘석과 석류석을 함유하는 석영장석질암이다. 일부 지역에서 엽리가 발달하나 대체로 미약한 편이며 산상의 특징, 구성광물의 종류와 암석의 변형 정도 등에 의해 암상의 변화를 보인다. 주 구성광물은 석영, 사장석, K-장석, 사방휘석이며, 흑운모, 석류석, 앤쏘필라이트 등을 부분적으로 포함한다. 암석화힉적 분석 결과, $SiO_2$의 함량이 61${\sim}$65%에 해당되었으며, 주위의 규장질 화성암 조성의 편마암류들과 연속적인 변화 경향성을 보인다. 주성분 산화물들의 변화 경향을 살펴본 결과, 각섬석 편마암, 회장질암을 제외한 주위의 편마암류들과 거의 동일한 체계성을 보였다. 차노카이트의 변성조건을 고찰하기 위하여 사방휘석-석류석 지온계와 사장석-석류석 지압계를 적용해 본 결과 석류석의 중심부의 경우 $761^{\circ}C$내외의 온도와 약 7 kbar의 압력 조건, 주변부의 경우 $653^{\circ}C$내외의 온도와 약 6.4 kbar의 압력조건을 지시하였다. 이는 차노카이트가 초기의 고변성작용을 받은 후 보다 후기의 저 변성작용에 의해 재평형이 이루졌음을 암시한다.