• 제목/요약/키워드: 동위원소 연대측정

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옥천 변성대의 시기-우리는 얼마만큼 알고 있나? (The Age of the Okcheon Metamorphic Belt-How Much Do We Know?)

  • 권성택
    • 암석학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.51-56
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    • 2008
  • 옥천변성대 암석의 생성시기는 화석의 발견과 동위원소 연대측정으로 대부분 고생대 및 신원생대인 것으로 밝혀지고 있다. 한편 동위원소 연대자료가 축적됨과 더불어 옥천변성대의 변성시기가 페름기 초기인가 혹은 페름기 말기-트라이아스기 초기인가 하는 문제가 대두되었다. 이 문제는 달리 표현하면 위의 두 시기에 해당하는 2번의 중요한 변성작용이 있었는가 혹은 후자 시기에 해당하는 한번의 변성작용인가 하는 것이다. 변성시기를 직접 지시할 수 있는 자료를 비교할 때 페름기 초기의 변성시기에 대한 자료(석류석 내 U-Pb 갈렴석 연대)는 전체적으로 오차가 클 뿐만 아니라 페름기 말기-트라이아스기 초기를 지시하는 자료(CHIME 갈렴석 연대 및 변성 저콘의 U-Pb 연대)와 어느 정도 중첩된다. 따라서 독립적인 두 종류의 자료에 의해 지지되는 후자가 보다 신빙성이 있는 것으로 생각되며, 이 시기는 임진강대와 경기육괴에서 대륙충돌과 관련되어 나타나는 중요한 변성시기와 유사하기 때문께 대륙충돌의 영향이 한반도 넓은 지역에 퍼져 있음을 시사한다.

정읍엽리상화강암의 지구화학 및 동위원소 특성과 U-Pb 스핀 연대 (Geochemistry, Isotope Properties and U-Pb Sphene Age of the Jeongeup Foliated Granite, Korea)

  • 정연중;정창식;박천영;신인현
    • 한국지구과학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.539-550
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    • 2008
  • 본 연구는 정읍지역에 분포하는 정읍엽리상화강암의 지구화학 및 동위원소 특성을 파악하고 U-Pb 스핀 연대측정으로 구한 관입연대로 호남전단대의 전단작용시기를 밝히는데 있다. 본 암은 AMF삼각도의 칼크-알칼리암계열과 일치하며, 실리카와 $FeO^{total}/(FeO^{total}+MgO)$의 변화도에서 마그네시아 영역에 속한다. Rb-Ba-Sr삼각도의 분화정도에 따른 암상분류에서 화강섬록암과 이상화강암영역에 해당되며, 희토류원소분포에서는 뚜렷한 음(-)의 Eu이상을 나타낸다. 실리카와 미량원소를 이용한 마그마의 지체구조상의 판별도에서 본 암은 화상호형(VAG)과 대륙충돌형(syn-COLG)에 해당되며 판구조운동과 관련된 응력장이 작용하는 대륙주변부나 호상열도 환경 하에서 형성되었음을 시사한다. $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 $0.511495{\sim}0.511783$의 범위이며, 결핍된 맨틀에 대한 모델연령($T_{DM}$)은 $1.68{\sim}2.36Ga$로 초기 원생대 시기의 맨틀에서 분리된 지각물질의 영향을 받았음을 시사한다. U-Pb 스핀연대는 $^{238}U-^{206}Pb$ 연대 $172.9{\pm}1.7Ma$$^{235}U-^{207}Pb$연대 $170.7{\pm}2.8Ma$로 조화로운 연대를 나타내어, 정읍주변지역의 전단작용 시기는 173 Ma 이후로 생각된다.

한반도 동남부 마이오세 포항분지 내 달전현무암의 층서적 의미 (Stratigraphic Implication of the Daljeon Basalt in the Miocene Pohang Basin, SE Korea)

  • 송철우;김현정;김종선;김민철;손문
    • 암석학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.323-335
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    • 2015
  • 달전현무암은 포항분지의 발달사 해석에 중요한 의미를 가지나 야외 산상, 층서적 위치, 동위원소 연대 등에서 연구자들 간에 많은 논란이 있다. 본 연구는 이러한 논란을 해결하기 위해 상세한 야외조사를 통해 이 암석의 분포와 연일층군과의 접촉관계를 밝히고 지화학 자료를 분석하였으며, $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대를 측정하였다. 달전저수지 주변에는 연일층군과 관입접촉 관계를 가지는 3매의 현무암체와 10여 개의 소규모 암맥과 암상이 분포하고 있음이 밝혀졌다. 경하관찰에서 이들은 감람석과 휘석을 반정으로 하는 반상조직을 보이며 기질은 사장석, 감람석, 휘석 등으로 구성된 알칼리 현무암의 특징을 보인다. 기존 지화학 분석결과를 재구성한 결과, 3 매의 암체와 소규모 관입암들은 TAS 도표, 미량원소와 희토류원소 패턴, Zr-Ti 도표상에서 모두 동일한 지화학적 특성을 보이고 있다. 이들은 모두 알칼리 계열로 도시되며, 부화된 해양성 현무암 또는 지판 내의 알칼리 현무암과 유사한 원소별 패턴을 보인다. 또한 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대측정 결과, 13.82 Ma의 등시선 연대가 도출되었다. 이러한 결과들은 종합하면, 달전현무암은 알칼리 현무암으로써 층서적으로 연일층군을 관입한 포항분지 충전물에 속하는 것으로 결론지어진다.

동위원소희석법을 이용한 열이온 질량분석: 희토류원소 지구화학에의 응용 (Thermal Ion Mass Spectrometry with Isotope Dilution Method: An application to Rare Earth Element Geochemistry)

  • 이승구;성낙훈;김용제
    • 암석학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.190-201
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    • 2001
  • 동위원소희석법은 스파이크(농축 동위원소)를 사용하여, 질량분석기에서 얻어지는 각 원소들의 동위원소 스펙트럼을 비교함으로써 정량화하는 방법으로서, 현재까지 개발된 정량분석 방법 중 가장 정확한 방법이다. 특히 열이온 질량분석기(Thermal Ion Mass Spectrometer)를 이용한 동위원소희석법은 현재까지 알려진 분석방법 중 가장 신뢰도가 높은 결과(1% 이내의 정도까지 가능함)를 얻을 수가 있다. 동위원소회석법에 의해 정량분석을 하고자 할 때, 가장 중요한 요인중의 하나로서 스파이크(농축 동위원소)의 선택이다. 회토류원소의 복합 스파이크용액을 만들 때의 개개의 회토류원소의 스파이크는 $^{138}$ $La^{142}$ , $Ce^{145}$ /Nd, $^{149}$ /, $Sm^{151}$ , $Sm^{151}$Eu, $^{157}$ Gd, $^{163}$ Dy, $^{167}$ Er, $^{171}$ , $Yb^{176}$ Lu를 많이 쓴다. 이 동위원소희석법에 의한 정량분석이 가장 유용하게 쓰여지고 있는 지구화학적 연구분야는 암석이나 광물의 연대를 측정하고자 할 때의 관심원소의 정량 및 자연계시료의 회토류 원소의 미세구조를 들 수가 있다. 특히 희토류원소의 테트라드 효과를 연구하고자 할 때, 이 동위원소희석법은 아주 효과적인 방법이다.

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정족산 무제치 늪의 성인과 자연환경 (Origin and natural Environment of the Mujechi Highmor Peat Bog Cheongjoksan)

  • 최기룡
    • 한국제4기학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.63-76
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    • 1998
  • 한반도는 산악지형이 우세하기 때문에 늪지나 호수의 발달이 불량하다. 현재 소규모 의 자연늪지는 낙동가 하류지역에 분포하며 동해안을 따라 일부 해안지역에 발달하여 있을 뿐이다. 고산지역에도 소규모의 늪지가 최근에 발견되었는데 그중에서도 무제치늪이 국내의 가장 남동쪽에 위치하고 있다. 정족산 정상부를 향하여 4개의 늪지가 차례대로 발달하여있 는데 이들의 성인은 온도차이에 의한 기계적풍화와 암석 차이에 의한 화학적 풍화적작용의 결과로 해석된다, 이들의 형성시기는 제 2늪의 습원퇴적이 가장 오래되 지층으로서 100~ 105cm 심도에서 탄소동위원소 연대측정으로 5,960$\pm$110yr BP. 의결과를 보이고 있드며 제 1늪의 습원 퇴적은 지표로부터 64~69cm 심도의 토탄층 최하부 부분에서 1,785$\pm$120yr BP. 의 연대측정 결과를 확인하였다.

동래온천수의 $^{14}C$ 연대의 지구과학적 의의 (Geochemical Significance of $^{14}C$ Age from the Dongrae Hot Spring Water)

  • 이승구;;김통권;;김형찬;이태종
    • 자원환경지질
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    • 제42권6호
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    • pp.541-548
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    • 2009
  • 한반도 남동부에 위치한 동래온천은 우리나라의 대표적인 고온성 온천중의 하나이다. 동래온천수의 수질형태는 Na-Cl형이고, 상부의 일반 천부지하수는Ca(-Na)-$HCO_3$ 형으로서 서로 간에 연결성이 매우 미약하다. 이 논문에서는 동래 온천수의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비와 AMS를 이용하여 측정한 $^{14}C$ 동위원소 년대를 토대로 동래온천수의 나이 즉 온천수-지하수-지표수-천수간의 순환속도를 토의하고자 한다. 연구결과, 2008년도의 2차례에 걸쳐 채취된 동래온천수의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 0.705663-0.705688로 매우 안정된 값을 갖고 있으며, 이는 천부지하수, 지표수, 해수 및 천수보다 낮은 값이다. $^{14}C$ 동위원소 연대에 의하면, 온천수는 1271년에서 2467년 비보정연대(BP)를 보여주고, 지표수는 -495년으로 나타났다. 이는 동래온천수의 순환속도가 적어도 2500년 이상임을 지시해준다. 이와 같은 순환연대는 현재 사용되고 있는 동래온천수는 과거에 가열된 고온의 물과 현재의 천부지하수와의 혼합수임을 지시해주는 것이다.

영남육괴 북동부 내덕리-농거리 화강암내 구성광물의 희토류원소 분포도 및 Rb-Sr 광물연대의 지구화학적 의의 (Geochemical Implication of Rare Earth Element pattern and Rb-Sr mineral isochron from consituent minerals in the Naedeokri-Nonggeori granite, Yeongnam Massif, Korea )

  • 이승구;이승렬
    • 광물과 암석
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    • 제36권2호
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    • pp.125-134
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    • 2023
  • 내덕리 화강암과 농거리 화강암은 영남육괴 동북부의 태백-상동지역에서 분포하는 고원생대 화강암이다. 이 단보에서는 내덕리 화강암과 농거리 화강암에서 추출된 광물들에 대해 희토류원소의 함량측정 및 이들 광물들로 부터의 Rb-Sr 광물연대를 구함으로써 내덕리-농거리 화강암의 지구화학적 진화사를 재조명할 수 있는 틀을 마련하고자 하였다. 운석으로 규격화한 희토류원소 분포도에서는, 저어콘을 제외한 흑운모, 장석, 석영, 전기석 등 모든 주구성광물은 경희토류가 부화되어 있고, 중희토류가 결핍된 희토류원소 분포도를 보여주고 있다. 저어콘의 경우 Eu의 강한 부(-)의 이상과 더불어 경희토류와 중희토류 모두 부화된 특성을 보여주는데. 이는 열수기원임을 지시하는 증거라 할 수 있다. 그리고 Rb-Sr 광물연대에 있어서 광물분리한 시료만을 이용한 Rb-Sr 광물연대는 1.814±142(2σ) Ma의 연대치를 지시해주었고, 기존의 자료와 함께 통합하여 계산했을 때는 1,707±74(2σ) Ma의 연대치를 지시해주었다. 이 광물연대값은 겉보기에서는 기존의 1.72 Ga Rb-Sr 전암연대보다는 더 오래됐고, 1.87 Ga의 Sm-Nd 전암연대보다는 더 젊다. 이와 같이 광물연대와 전암연대가 다르게 나타나는 것은, 저어콘의 희토류원소 분포도가 지시해주는 바와 같이 Rb-Sr 동위원소계가 화강암의 정치 후 열수변질을 받았음을 지시해준다고 해석된다.

백두산 빙하지형의 존재 가능성과 제4기 화산활동과의 관계 (Some Evidences for Glacial Landforms on the Baekdusan and Its Implications to Quaternary Volcanic Eruptions)

  • 이성이;성영배;강희철;최광희
    • 대한지리학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.159-178
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    • 2012
  • 백두산의 현재 지형은 반복적인 화산활동과 함께 신생대 제4기 기후변화로 추동된 빙하 활동의 결과물이다. 그러나 여전히 백두산 빙하지형의 존재에 대한 의문들은 해소되지 못해왔다. 이에, 본 연구에서는 야외조사를 통하여, 빙하지형에 관련된 지형들을 제시하고, 이의 연대측정을 실시하였으며, 제4기 화산 활동과의 관련성을 살펴보았다. 가속기 질량 분석기를 이용하여 빙하의 후퇴 이후 지표면에 노출되었을 백두산 천지 서사면의 빙하 기반암 지형 면에 대하여, 우주선 유발 동위원소 $^{36}Cl$의 농도를 측정하여 46~26ka의 표면노출연대를 얻었으며, 이는 적어도 천지 서쪽 사면은 지난 최종빙기 이후의 화산활동에 영향을 받지 않은 것을 지시하며, 특히 대략 천 년 전에 있었다고 보고되는 폭발성 분화에도 영향을 거의 받지 않았을 가능성이 매우 높다. 또한, 화산 쇄설물의 비대칭적 퇴적을 고려했을 때, 계절적으로 이 분화는 북서풍이 탁월한 겨울철에 발생한 것으로 사료된다. 빙하지형과 이의 연대 결과를 바탕으로 지형 발달과정을 복원해보면, 백두산의 빙하 지형은 지난 빙기까지 곡빙하(valley glacier)들이 연합한 빙모(ice cap) 형태에서 고립된 곡빙하를 거쳐 화산체 내부의 소규모 권곡(cirque) 형태로 변화한 것으로 추론된다.

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포항 및 대전지역 강수의 삼중수소 함량 (Tritium Contents in Precipitation in Pohang and Taejon)

  • 고용권;배대석;김천수;김건영
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.126-132
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    • 1999
  • 삼중수소는 물분자중 수소원소의 동위원소로서 물의 유동연구에 가장 이상적인 추적자로서 활용된다. 국내에서 포항지역 강수중 삼중수소 함량은 1961년-1976년까지는 IAEA에서 분석되었고. 1987년도부터 현재까지 한국원자력 연구소에서 분석하고 있다. 강수중 삼중수소함량은 핵실험의 영향으로 1963년에 1.940 TU까지 증가된 바 있으나. 그후 지속적으로 감소되어 현재는 약10TU로 핵실험이전 수준으로 낮아졌다. 이러한 삼중수소 분석결과는 지표수-지하수 상관관계 해석 및 지하수의 연대측정등 국내 수문학연구에서 매우 중요한 입력자료로 활용될 것이다. 분석결과의 신뢰성은 국제기관과의 교차분석을 통해서 확인되었다.

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월성동 구석기 유적 출토 흑요석제 석기의 암석 및 광물학적 연구를 통한 원산지 추정 (Petrologic and Mineralogic Studies on the Origin of Paleolithic Obsidian Implements from Wolseongdong, Korea)

  • 장윤득;박태윤;이상목;김정진
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.733-742
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    • 2007
  • 대구 월성동 출토 구석기 흑요석 석기는 광물, 암석 및 지구화학적 분석결과 마그마에서 급랭하여 생성된 균질한 유리질을 가지는 전형적인 흑요석에 속한다. 연구대상 흑요석의 주 구성성분은 규장질 유문암으로서 Calk-alkaline계열에 속한다. 기존의 국내 출토지, 백두산, 일본 큐슈지방에서 출토된 흑요석과 연구 대상 지역의 흑요석에 대한 분석 결과를 비교했을 때 미량원소와 희토류 원소의 함량의 차이는 있으나 대부분 서로 유사한 원소분포 패턴을 보였다. Sr 동위원소 분석 결과 소사 대상지역의 흑요석이 우리나라 남부지방이나 백두산 기원의 흑요석과는 상당히 많은 차이를 나타낸다. E-Ar 연대 측정 결과 약 30Ma로써 백두산 화산환동 시기인 10Ma보다 오래된 것으로 나타났다. 따라서 조사지역의 흑요석을 포함하여 한반도에서 발견되는 흑요석을 광물, 안석, 미량원소, 동위원소 및 연대 측정 등을 종합적해 볼 때 백두산지역, 일본큐슈와 한반도 남부지역, 한반도 중부지역 및 조사지역인 월성동 흑요석으로 4대분 할 수 있으며 이는 한반도에서 출토되는 흑요석의 기원지의 다양성을 시사하고 있다.