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Petrological and geochemical study of the Precambrian granitic gneiss in the Danyang- Yecheon area (단양-예천사이에 분포하는 선캠브리아 화강암질 편마암류의 암석학적 및 지구화학적 연구)

  • Yun Hyon Soo
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.1 no.1
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    • pp.34-41
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    • 1992
  • The Precambrian granitic gneisses are widely distributed in the Danyang-Yecheon area, eastern part of Korea, where the Ryeongnam massif borders the Ogcheon fold belt. They are composed of migmatitic, biotite granitic, garnet-bearing and granoblastic granitic gneisses. The common joint sets of the granitic gneiss are NE and NS directions, which are probably related to the effects of Daebo orogeny and Bulgugsa disturbance, respectively. Mineral assemblages of the banded gneiss xenolith in the garnet-bearing granitic gneiss are quartz-plagioc1ase-biotite-mus-covite-orthoclase and quartz-plagioc1ase-biotite-garnet, belonging to the amphibolite facies. The granoblastic granitic gneiss is felsic, metaluminous, and granitic, and shows subalkaline trend. The garnet-biotite geothermometry of garnet-bearing granitic gneiss yields 640$^{\circ}$-708$^{\circ}C$ at pressure of 4 kb.

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The Guiqulai consciousness appeared in Shin Heum Family's Cifu (신흠가(申欽家)의 사부(辭賦) 문학(文學)에 나타난 귀거래(歸去來) 의식(意識))

  • Kim, Kwangnyeon
    • (The)Study of the Eastern Classic
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    • no.66
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    • pp.75-101
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    • 2017
  • Cifu(辭賦) is a style that has been pointed out to many people because of Shin Heum Family's literary skills. I focused on this point and outlined Shin Heum Family's Cifu, and searched the literary through the works in which Guiqulai(歸去來) consciousness appeared. Shin Heum and his family members wrote many Cifu works, which were mainly in the form of Gufu(古賦). And many of them revealed personal emotions, such as melancholy. Especially they formed Guiqulai consciousness by taking personal suffering as their nourishments, and it was expressed in Cifu. The feature of Shin Heum Family's Cifu works is that the shape of Guiqulai consciousness is remarkable. There was a political ordeals on the base of such a consciousness. It was literally shaped through various methods.

이온현미분석기를 사용한 남서부 경기육괴 변성암류의 U-Pb 저어콘 연대: 남중국지괴와의 대비 가능성

  • 조문섭
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.141-142
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    • 2001
  • 남서부 경기육괴의 편마암류로부터 분리된 저어콘(zircon) 입자를 대상으로, 이온현미분석기(ion microprobe)를 사용한 U-Pb 연대를 구하였다. 그 결과는 후기 원생대(약 820 Ma) 뿐만 아니라 오르도비스기에 상당한 화성활동이 한반도에 있었음을 지시한다. 우리 나라 후기 원생대의 화성-변성 활동에 대해 알려져 있는 바는 극히 제한적이어서 후속연구가 필수적이며, 이러한 연구는 한반도의 지체구조적 변천사를 로디니아 초대륙(Rodinia supercontinent)의 생성-분리와 관련해 재조명할 수 있는 기회를 제공할 것이다. 또한 오르도비스기의 화성작용은 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아(Caledonian)” 변동 (cf. 조문섭, 2000)에 대한 또 다른 증거를 제공해준다. 저어콘의 연대측정은 서호주의 커튼공업대학교에 설치되어 있는 SHRIMP-II(Sensitive High-Resolution Ion Microprobe-II; 고감도-고분해능 이온현미분석기)를 사용하였으며, 시료 준비 및 분석방법은 기존에 보고된 바와 같다 (e.g., Kinny et al., 1999). 분석된 3개의 암석 시료(1006-5, 8, 9)는 경기육괴의 남서부에 위치한 홍성 지역의 정편마암들이다. 1006-8 시료는 Turek and Kim (1996)이 전통적인 방법을 사용해 687$\pm$5 Ma의 U-Pb 저어콘 연대를 보고한 바 있는 화강암질 편마암 (시료번호, KJ43)에 해당된다. 두 개의 다른 시료는 1006-8 주변에서 산출하는 전형적인 경기육괴의 편마암류로서 화강암질 정편마암이다. 이들 시료로부터 분리된 저어콘 입자들은 대부분 화성기원의 누대구조와 자형의 결정형태를 보여준다. 과성장띠(overgrouth rims)는 1006-5 시료에서 흔하게, 그리고 1006-9 시료에서 매우 드물게 관찰된다. 음극선발광(cathodoluminescence) 영상의 해석을 통해 저어콘 결정의 성장사를 유추하였으며, 이를 바탕으로 이온현미분석 점(spot)을 정하였다. U-Pb-Th 자료는 퍼스(Perth) 저어콘 스탠다드 (CZ3, 564 Ma, $^{206}$Pb/$^{238}$U=0.0914)를 사용하였다. 아래에 기술하는 연대는 모두 $^{206}$Pb/$^{238}$U 연대에 해당된다. 두 개의 화강암질 편마암 시료로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 각각 812 $\pm$ 14 Ma(1006-8)와 822 $\pm$ 17 Ma(1006-9)로 분석오차 내에서 서로 일치한다. 이 결과는 춘천 및 전곡 지역의 석류석 각섬암에서 보고된 Sm-Nd 전암연대(852 $\pm$ 24 Ma 및 824 $\pm$ 143 Ma; Lee and Cho, 1995; Ree et al., 1996)와 잘 부합한다. 따라서 후기 원생대 기간 중 화성활동이 한반도에서 광범위하게 일어났음을 시사한다. 한편, 1006-9 시료에서는 예외적으로 한 개의 저어콘 입자 주변부(rim)에서 매우 얇은 과성장띠가 관찰되었으며, 두 개의 점 분석으로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 약 235 Ma이다. 이 띠는 또한 변성기원의 저어콘에서 흔히 관찰되는 작은 W (<0.05) 비를 보인다. 1006-5 시료는 위 두 시료로부터 수 km 떨어진 지점에서 채집하였으나, 저어콘 연대는 상이한 기록을 보여준다. 즉 매우 작은 Th/U (<0.01) 값을 갖는 저어콘의 주변부에서 223 $\pm$ 5 Ma의 연대가 잘 정의되며, 이는 1006-9 시료에서 관찰된 결과와 함께 트라이아스기의 고온변성작용이 백립암상에 가까운, 매우 높은 온도에 달하였음을 지시한다. 한편 저어콘의 중심부는 335-473 Ma의 비교적 넓은 연대 분포를 보인다. 이는 저어콘이 실제 성장한 연대를 지시하기보다는 트라이아스기의 변성작용에 따른 납손실(Pb loss) 그리고 누대 규모보다 더 큰 빔 크기(beam size, 약 30 $\mu\textrm{m}$)의 영향일 것으로 해석된다. 또한 저어콘이 다양한 외래물질로부터 기원했다는 증거가 관찰되지 않으므로, 이 정편마암의 모암은 오르도비스기(약 430-470 Ma)에 관입하였을 것으로 생각된다. 따라서 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아” 변동이 한반도 내에 실존하였을 가능성을 시사한다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 경기육괴의 변성암류는 후기 원생대 이후 다양한 저어콘의 성장사를 기록하고 있음을 알 수 있다: 즉 (1) 후기원생대(약 820 Ma)의 화성작용; (2) 오르도비스기(약 450 Ma)의 화성작용: 그리고 (3) 트라이아스기 (약 223 Ma)의 부분용융을 수반한 고온 변성작용으로 대표된다. 이러한 지질연대는, 옥천변성대에서 얻어진 756 Ma의 저어콘 연대(Lee et al., 1998)와 더불어, 친링-다비-수루(Qinling-Dabie-Sulu) 대륙 충돌대와 양쯔 지괴에서 보고된 지질연대 결과와 잘 부합한다. 따라서 지구연대학적으로 경기육괴가 북중국보다는 대륙충돌대를 포함하는 남중국지괴에 속할 것으로 결론지을 수 있다.

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Geochemistry of tourmalines in the Ilgwang Cu-W breccia-pipe deposit, Southeastern Gyeongsang Basin (경상남도 일광의 각력파이프형 구리(Cu)광상에서 산출되는 전기석의 지구화학)

  • 양경희;장주연
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.11 no.3_4
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    • pp.259-270
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    • 2002
  • A small granodiorite-quartz monzonitic stock containing sericitic and propylitic alteration assemblages hosts a Cu-W breccia-pipe deposit in the southeastern Cyeongsang basin. The mineralized breccia-pipe contains angular to subangular brecciated fragments of granitic rocks showing clast-supported textures. An assemblage of quartz, tourmalines, sulfide minerals (mainly chalcopyrite, arsenopyrite and pyrrhotite) and calcite was precipitated as a hydrothermal cement between the brecciated fragments. A tourmaline aureole surrounds the breccia pipe. Extensive tourmalinization of the granitic rocks near and within the pipe and no tourmalinization in the sedimentary and volcanic rocks. The tourmalines are marked by Fe-rich, black charcoal-like schorl (80 mol% schorl relative) nearer the schorl-dravite solid solution. The chemical changes in the hydrothermal fluid are reflected by variations in compositional Boning from cores to rims. They generally contain cores with low values of Fe/(Fe+Mg) and high values of Na/(Na+ca) relative to rims. This is because of an increase Fe and Ca contents toward rims. The main trend of these variations is a combination of the exchange vectors Ca(Fe, Mg) $(NaAl)_{- }$ $_1$ and $Fe^{3}^{+}$ $Al_{[-10]}$ $_1$ It is thought that boiling causes the loss of $H_2$ into the vapor phase resulting in the oxidation of Fe in the aqueous phase. pH of the melt would be one of important controlling factors for the tourmaline stability. The tourmalines could be precipitated when the system evolved to the acidic hydrothermal regime as most hydrothermal brines and acidic gases exsolved from the magma. The Ilgwang tourmaline crystallization is products of hypogene orthomagmatic hydrothermal processes that were strongly pipe-controlled.

Activities of esterase and acetylcholinesterase on the diamond backmoth, Plutella xylostella (Lepidoptera : Yponomeutidae) and beet armywarm, Spodoptera exigua (Lepidoptera : Noctuidae) and inhibitions of acetylcholinesterase with flupyrazofos (배추좀나방과 파밤나방의 효소활성 및 flupyrazofos 에 의한 AChE 활성 저해)

  • Lee, Sang-Guei;Chon, Gil-Hyong;Lee, Hoi-Seon;Hwang, Chang-Yeon;Han, Man-Jong;Park, Hyung-Man
    • The Korean Journal of Pesticide Science
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    • v.7 no.1
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    • pp.18-24
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    • 2003
  • The activities of esterase and acetylcholinesterase(AChE) on the Diamond backmoth (DBM), Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae) and Beet armywarm (BAW), Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) and inhibitions of AChE with flupyrazofos were clarified from the results of a series of experiments. These findings are described in brief as follows. The AChE activities of DBM and BAW in heads were $1.5{\sim}11.1{\mu}$mol/g/min in $1st{\sim}4th$ instar larvae of DBM and $1.7{\sim}45.2{\mu}$mol/g/min in $1st{\sim}6th$ instar larvae of BAW, respectively. Those were $25{\sim}30$ times higher in above 4th instar larvae of BAW than that of the 1st instar larvae of DBM. The activities of aliesterase in heads were $1.7{\sim}4.7$ times higher in $2nd{\sim}4th$ instar larvae of DBM and $8{\sim}55$ times higher in $3rd{\sim}6th$ instar larvae of BAW than 1st instar larvae of DBM. In abdomens, those were $3{\sim}17$ times higher in $2nd{\sim}4th$ instar larvae of DBM and $12{\sim}30$ times higher in $3rd{\sim}6th$ instar larvae of BAW than 1st instar larvae of DBM. Median AChE inhibition concentration $(I_{50})$ of flupyrazofos to the 2nd instar larvae of DBM and BAW were 92 nM and $15{\mu}M$, respectively, and those to the 4th instar larvae of DBM and BAW were $1.8{\mu}M$ and 3.1 mM, respectively. Insensitivity ratio of flupyrazofos in the 2nd instar BAW larvae showed ca. 162 times higher than that in the 2nd instar larvae of DBM, and that of the 4th instar BAW larvae showed ca. 1,720 times higher insensitivity to flupyrazofos than that of the 4th instar DBM larvae. AChE activities in the 2nd instar larvae of DBM and BAW at 32 h after applicaton of flupyrazofos decreased from 67.6% to 32.4% of the activity of the untreated control. That of the 4th instar larvae of DBM increased for 0.5 h after application flupyrazofos up to 75% of the untreated control, and after that it decreased to 34.5% of the untreated control at 32 h. In contrast, in the 4th instar larvae of BAW AChE activities increased for 8 h gradually up to 102 % of the activity of the untreated control, and then the activity decreased to 97% of the untreated control at 16 h after treatment.

Geological History and Landscapes of the Juwangsan National Park, Cheongsong (국립공원 주왕산의 지질과정과 지형경관)

  • Hwang, Sang Koo;Son, Young Woo;Choi, Jang Oh
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.26 no.3
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    • pp.235-254
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    • 2017
  • We investigate the geological history that formed geology and landscapes of the Juwangsan National Park and its surrounding areas. The Juwangsan area is composed of Precambrian gneisses, Paleozoic metasedimentary rocks, Permian to Triassic plutonic rocks, Early Mesozoic sedimentary rocks, Late Mesozoic plutonic and volcanic rocks, Cenozoic Tertiary rhyolites and Quaternary taluses. The Precambrian gneisses and Paleozoic metasedimentary rocks of the Ryeongnam massif occurs as xenolithes and roof-pendents in the Permian to Triassic Yeongdeok and Cheongsong plutonic rocks, which were formed as the Songrim orogeny by magmatic intrusions occurring in a subduction environment under the northeastern and western parts of the area before a continental collision between Sino-Korean and South China lands. The Cheongsong plutonic rocks were intruded by the Late Triassic granodiorite, which include to be metamorphosed as an orthogneiss. The granodiorite includes geosites of orbicular structure and mineral spring. During the Cretaceous, the Gyeongsang Basin and Gyeongsang arc were formed by a subduction of the Izanagi plate below East Asia continent in the southeastern Korean Peninsula. The Gyeongsang Basin was developed to separate into Yeongyang and Cheongsong subbasins, in which deposited Dongwach/Hupyeongdong Formation, Gasongdong/Jeomgok Formation, and Dogyedong/Sagok Formation in turn. There was intercalated by the Daejeonsa Basalt in the upper part of Dogyedong Formation in Juwangsan entrance. During the Late Cretaceous 75~77 Ma, the Bunam granitoid stock, which consists of various lithofacies in southwestern part, was made by a plutonism that was mixing to have an injection of mafic magma into felsic magma. During the latest Cretaceous, the volcanic rocks were made by several volcanisms from ubiquitous andesitic and rhyolitic magmas, and stratigraphically consist of Ipbong Andesite derived from Dalsan, Jipum Volcanics from Jipum, Naeyeonsan Tuff from Cheongha, Juwangsan Tuff from Dalsan, Neogudong Formation and Muposan Tuff. Especially the Juwangsan Tuff includes many beautiful cliffs, cayon, caves and falls because of vertical columnar joints by cooling in the dense welding zone. During the Cenozoic Tertiary, rhyolite intrusions formed lacolith, stocks and dykes in many sites. Especially many rhyolite dykes make a radial Cheongsong dyke swarm, of which spherulitic rhyolite dykes have various floral patterns. During the Quaternary, some taluses have been developed down the cliffs of Jungtaesan lacolith and Muposan Tuff.

Characterization on the Behavior of Heavy Metals and Arsenic in the Weathered Tailings of Songcheon Mine (송천광산의 풍화광미 내 중금속 및 비소 거동 특성)

  • Lee, Woo-Chun;Kim, Young-Ho;Cho, Hyen-Goo;Kim, Soon-Oh
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.23 no.2
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    • pp.125-139
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    • 2010
  • Behavior of heavy metals and arsenic in the tailings of Songcheon Au-Ag mine was characterized via both mineralogical and geochemical methods. Mineral composition of the tailings was investigated by X-ray diffractometry, energy-dispersive spectroscopy, and electron probe micro-analyzer (EPMA) and total concentrations of heavy metals and arsenic and their chemical forms were analyzed by total digestion of aqua regia and sequential extraction method, respectively. The results of mineralogical study indicate that the tailings included mineral particles of resinous shape mainly consisting of galena, sphalerite, pyrite, quartz, and scorodite, and specifically socordite was identified in the form of matrix. EPMA quantitative analyses were performed to evaluate the weatherability of each mineral, and the results suggest that it decreased in the sequence of arsenopyrite > galena > sphalerite > pyrite. The weathering pattern of galena was observed to show distinctive zonal structure consisting of secondary minerals such as anglesite and beudantite. In addition, almost all of arsenopyrite has been altered to scorodite existing asmatrix and galena, sphalerite, and pyrite which have lower weatherability than arsenopyrite were identified within the matrix of scorodite. During the process of alteration of arsenopyrite into scorodite, it is likely that a portion of arsenic was lixiviated and caused a great deal of detrimental effects to surrounding environment. The results of EPMA quantitative analyses verify that the stability of scorodite was relatively high and this stable scorodite has restrained the weathering of other primary minerals within tailings as a result of its coating of mineral surfaces. For this reason, Songcheon tailings show the characteristics of the first weathering stage, although they have been exposed to the surface environment for a long time. Based on the overall results of mineralogical and geochemical studies undertaken in this research, if the tailings are kept to be exposed to the surface environment and the weathering process is continuous, not only hazardous heavy metals, such as lead and arsenic seem to be significantly leached out because their larger portions are being partitioned in weakly-bound (highly-mobile) fractions, but the potential of arsenic leaching is likely to be high as the stability of scorodite is gradually decreased. Consequently, it is speculated that the environmental hazard of Songcheon mine is significantly high.

Magmatic Evolutions based on Compositional Variations with Time in the Maljandeung Tuff, Ulleung Island, Korea (울릉도 말잔등응회암에서 시간에 따른 조성변화에 근거한 마그마 진화)

  • Hwang, Sang Koo;Lee, So-Jin;Ahn, Ung San
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.28 no.2
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    • pp.111-128
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    • 2019
  • Ulleung Island is the top of an intraplate alkalic volcano rising 3200 m from sea floor in the East Sea (or Sea of Japan). The emergent 984.6 m consist of eruptive products of basaltic, trachytic and phonolitic magmas, which are divided into Dodong Basaltic Rocks, and Ulleung, Seonginbong and Nari groups. The Maljandeung Tuff in the Nari Group consists of thick pyroclastic sequences which are subdivided into 4 members (N-5, U-4, 3, 2), generating from explosive eruptions during past 18.8~5.6 ka B.P. From chemical data, the Member N-5, phonolitic in composition, is considerably enriched in incompatible elements and REE patterns with significant negative Eu anomalies. The members 4, 3 and 2 are phonolitic to tephriphonolitic in composition, and their REE patterns do not have significant Eu anomalies. In variation trend diagrams, many elements show abrupt compositional gaps between members, and gradual upward-mafic variations from phonolite to tephriphonolite within each member. It suggests a downward-mafic zonation that were evolved into phonolitic zone in the lower part to tephriphonolitic zone in upper part of magma chamber. It is supposed that the chemical stratification generated from multiple mechanisms of thermal gravidiffusion, crystal fractionation, and gradual melting and sequential emplacement. The stratified magmas were explosively erupted to generate a small caldera during short period (11 ka B.P.). Especially both members (U-3, 2) were accumulated by gradually erupting from the upper phonoltic zone to the lower tephriphonoltic zone of the stratified chamber in 8.4 ka B.P. and 5.6 ka B.P. time, respectively.

경주시 양남 제4기 역질 해안단구 퇴적층 풍화단면내 앨로패인(allophane) 교결층의 기원

  • 정기영;배진한;정창식
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.115-115
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    • 2001
  • 경주시 양남면의 4기 단층으로 추정되는 수렴단층에 의해 절단되는 해안단구 퇴적층 풍화단면에서 저결정질 광물인 앨로패인 교결층을 기재하였다. 이들은 자갈퇴적층 내에 협재하는 수조의 모래층에 한정되어 형성되어 있으며, 3-17 cm 두께로 연장성이 매우 좋다. 편광현미경 관찰에 의하면 모래층에는 사장석편들이 다량 함유되어 있으며 앨로패인은 광학적 등방성의 치밀한 점토집합체들로서 사장석 입자를 선택적으로 교대하거나 자갈과 모래입자들을 피복하고 있다. 앨로패인은 광학적 이방성인 상하위층의 고령토질 점토피복물과 명확히 구분된다. 앨로패인의 전자현미분석에 의하면, Al/Si 원자비가 1.3-1.7 범위이고 평균값은 1.5이다. X선회절분석 결과 3.49$\AA$과 2.26$\AA$에서 두 개의 넓은 회절대가 관찰된다. 주사 및 투과전자현미경관찰에 의하면 앨로패인을 특정한 입자형태 없이 치밀한 겔상태를 이루고 있다. 열분석에 의하면 96$^{\circ}C$에서 큰 흡열피크와 992$^{\circ}C$에서 발열피크가 관찰되며, 총 45% 정도의 중량감소를 보인다. 사장석의 평균조성은 An$_{87}$이며, 사장석내 유리포유물의 전자현미분석결과는 화산암 화학분류도에서 현무암 영역에 도시된다. 이 지역의 기반암은 현무암질 라필리응회암이나 사장석편을 제외하고 벤토나이트화되어 있다. 따라서 해빈환경에서 사장석이 벤토나이트에서 분리되어 퇴적한 것으로 보인다. 앨로패인 교결층은 해수면 강하로 단구퇴적층이 지표로 노출된 후, Al의 함량이 높고 비교적 풍화에 약한 사장석이 선택적으로 풍화되어 생성되었다. 앨로패인으로 피복된 모래층 내의 자갈은 풍화반응이 지체되어 상하위층의 자갈과 비교하여 풍화도에 있어서 현저한 차이를 보인다.. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서

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경상분지 남동부 일광광산에 산출하는 전기석 기원과 그 중요성에 관한 예비연구

  • 장주연;양경희;이준동
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.58-59
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    • 2001
  • 부산에서 북동쪽으로 대략 25km 떨어진 지점에 위치하고 있는 일광광산 부근의 지질은 백악기 화산암ㆍ퇴적암 그리고 이를 관입한 화강암류와 이 암주 내에 발달하는 구리-중석을 함유하고 있는 각력파이프광상으로 이루어져 있다. 일광광산의 화강암류는 거의 타원형으로 felsic한 중앙부와 mafic한 양상의 주변부로 나뉘어지며, 암주 내에 수직적인 원통형의 각력파이프가 광화대를 이루고 있고, 그 주변에는 모암변질대가 발달되어 있다. 각력파이프를 충진하고 있는 vein과 화강암의 중앙부에는 전기석이 풍부하게 산출되고 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석은 야외 관찰시 각력파이프 중심에서부터 외곽부쪽으로 전기석의 풍부함이 감소하며 산출형태도 달라진다. 파이프에서 대략반경 150m내에서 전기석은 침상형 의 방사상 모양 내지 rosettes형으로 풍부하게 산출되며, 화강암내의 mafic한 암편을 치환한 형태로 산출되기도 한다. 암주의 중앙부 주변부에서는 거의 미세한 구상형으로 산재되어 나타나고 있다. 전기석은 복잡한 화학식 {(Na, Ca)(Fe, Mg)$_3$(Al, Li)$_{6}$(BO$_3$)$_3$Si$_{6}$O$_{18}$ (OH, F)$_4$}을 갖는 붕산 규산염광물이다. 이러 한 다양한 성분은 마그마의 진화과정, 모암의 특성, 온도, 압력, 성분과 같은 물리ㆍ화학적 성질에 따라 전기석의 성분이 체계적으로 변하기 때문에 모암과 전기석 기원과의 상관관계를 파악할 수 있다. 파이프 부근의 화강암류는 현미 경상에서 전기석이 석류석과 같이 풍부하게 나타나며 장석들은 변질받은 상태로 세리사이트, 녹렴석으로 나타나고, 흑운모와 각섬석은 녹니석화되어 변질된 상태를 보이고 있다. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서 어떠한 중요성을 갖는지 논의되어질 수 있다.

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