• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.10 no.1
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• pp.13-26
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• 2001

Songaksan volcano, which occurs as a monogenetic volcano on the southwestern promontory of Hallasan shield volcano, is composed of tuff ring, cinder cone, lava pond and cinder conelet complex on wide basalt plateau. Except for an influx of external quartz xenocrysts in the tuff ring. Totally the volcano ranges from trachyandesite to trachybasalt in petrography and chemical compositions, which confirm the continuum between the evolved and primitive compositions widely occurring in the Jeju volcanic system. Chemical data for the volcano show quantitative compositional variation from the lower to the upper part of the volcanic sequences. The continuous compositional variations generally define a compositionally zoned magma storage. The chemical data suggest that the compositiona1 donations might have resulted from the fractional crystallization of a parental alkali magma. As result, the Songaksan volcano initially tapped the lop of the zoned magma storage and subsequently erupted successively more primitive magma.

• Economic and Environmental Geology
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• v.48 no.6
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• pp.431-449
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• 2015

The study area is located in the western part of the Precambrian stock type of Sancheong anorthosite complex, the Jirisan province of the Yeongnam massif, in the southern part of the Korean Peninsula. We perform a detailed field geological investigation on the Sancheong anorthosite complex, and report the characteristics of lithofacies, occurrences, foliations, and research formation process and its mechanism of the Sancheong anorthosite complex. The Sancheong anorthosite complex is classified into massive and foliation types of Sancheong anorthosite (SA), Fe-Ti ore body (FTO), and mafic granulite (MG). Foliations are developed in the Sancheong anorthosite complex except the massif type of SA. The foliation type of SA, FTO, MG foliations are magmatic foliations which were formed in a not fully congealed state of SA from a result of the flow of FTO and MG melts and the kinematic interaction of SA blocks, and were continuously produced in the comagmatic differentiation. The Sancheong anorthosite complex is formed as the following sequence: the massive type of SA (a primary fractional crystallization of parental magmas under high pressure)${\rightarrow}$ the foliation type of SA [a secondary fractional crystallization of the plagioclase-rich crystal mushes (anorthositic magmas) primarily differentiated from parental magmas under low pressure]${\rightarrow}$the FTO (an injection by filter pressing of the residual mafic magmas in the last differentiation stage of anorthositic magmas into the not fully congealed SA)${\rightarrow}$the MG (a solidification of the finally residual mafic magmas). It indicates that the massive and foliation types of SA, the FTO, and the MG were not formed from the intrusion and differentiation of magmas which were different from each other in genesis and age but from the multiple fractionation and polybaric crystallization of the coeval and cogenetic magma.

• 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.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.9 no.3
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• pp.187-203
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• 2000

Mafic microgranular enclaves (MME) occur in the granites from the Bohyunsan area. The host granites are generally of granodioritic and granitic compositions. The MME can be divided into magic mineral clusters, quartz diorite and diorite according to their occurrence. Halter variation diagrams show linear trends between the MME and the host granites. Though the rim compositions of plagioclase in the host granites and the MME are similar the core compositions of plagioclase in some host granites show abnormally high An content. The Mg/(Mg+Fe) ratio of hornblende in the host granites gradually increase from the core to the rim. The chemical composition of minerals in the host granites had been affected by more marc magma composition. The modelling of major elements of the MME and hybrid host granites also indicate that they result from simple mingling/mixing between a dioritic magma and the host granite magma. The MME are thus interpreted to be globules of a more mafic magma which intruded the granite magma. Partial equilibration has been achieved between the MME and the host granites after they were commingled with each other.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.188-199
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• 1996

Boeun granodiorite, which intruded into the metasedimentary rocks of the Ogcheon Group, show chemical natures of metaluminous and calc-alkaline. Generating and emplacing environment of the Boeun granodiorite would have been a active continental margin. Comparing to the contemporaneous Inje-Hongcheon granodiorite in the Gyeonggi massif, the Boeun granodiorite seems likely to have formed under more immature continental arc environment. Compositional changes of major, trace and rare earth elements in granodiorite and felsic dyke are not certain to indicate crystallization differentiation. From this fact, the simple fractional crystallization model would be in question to explain the magma process which controlled the formation of the Boeun granitic mass. The model calculations for Rayleigh fractionation, fractionation with variable major-component composition, assimilation-fractional crystallization (AFC) were carried out to examine the magma process of the mass. The results of former two models do not agree with the compositional variations in the mass. The AFC model can be, however, applied to the magma process. The conditions for AFC process are (1) composition of assimilated wallrock is similar to that of primary magma. (2) assimilating rate is similar to crystallizing rate, and (3) mass of assimilated wallrock is about 10% of that of the magma. These conditions deny a possibility that the assimilated wallrock was the metasedimentary rocks of the Ogcheon Group. This indicates that after having experienced the assimilation process in deeper crust, the granodiorite magma intruded into the Ogcheon group. Every model calculating suggests that the felsic dyke was differentiated not from the granodiorite magma, but from a different source magma.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.43 no.1
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• pp.140-150
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• 2022

This paper focuses on introducing the concept of the multi-scale study on the Ulleungdo-Dokdo Volcanic Group in the East Sea and recent new findings from it. Multi-channel seismic reflection data reveals that the major volcanic activities of the Ulleungdo-Dokdo Volcanic Group took place between 5 and 2.5 Ma, which were propagated from Isabu Tablemount on the eastern end to the Ulleung Island on the western end. The terrestrial Ulleung Island was built via 5 stages, which eventually formed a 3 km-wide caldera, named Nari Caldera, and a volcanic dome, named Albong, within the caldera. The Albong and the unit N-1, the earliest phreatomagmatic explosive phase of the Albong volcano, were generated from a new magma injected into the existing phonolitic body. The generally trachyandesitic bulk rock composition of the pumice in unit N-1 and Albong is attributed to the contamination of the new magma by mafic cumulates at the base of the existing phonolitic chamber. The lines of evidence of a new magma injection point toward that Ulleung Island is an active volcano with a live subvolcanic magma plumbing system.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.6 no.3
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• pp.210-225
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• 1997

From their general natures of peraluminous, S-type and ilmenite-series granites, two-mica granites in the Cheongsan, Inje-Hongcheon, Yeongju and Namwon areas were originated from crust-derived granitic magma and solidified under reducing condition. Each two-mica granite in Inje-Hongcheon and Namwon districts was differentiated from the the residual magma of porphyric biotite granite and high Ti/Mg biotite granite, respectively. The genetic relationships between two-mica granite and porphyritic biotite granite in Chenongsan district and between two-mica granite and biotite granodiorite in Yeongju district are ambiguous. In Namwon district granitic magmas were water-saturated and possible water solubilities in magmas were more than 5.8wt.%. In Yeongju district two-mica granitic magma was nearly water-saturated and showed possible water solubilities between 2.4~5.8wt.%. Two-mica granitic magmas in Cheongsan and Inje-Hongcheon districts were water-undersaturated. Pressure-dependent minimum melt compositions (0.5~2kb) and petrographic textures of two-mica granites in Inje-Hongcheon and Yeongju districts represent that the granites intruded and solidified at shallow level, whereas those in Cheongsan and Namwon districts exhibit relatively deeper level of granitic intrusion (2-3kb). The intersection of granite-solidus/muscovite stability indicates that magmatic primary muscovite can be crystallized from the water-saturated magma above 1.6kb (ca. 6km), but below the pressure muscovite can be formed by the subsolidus reaction. On the other hand, more pressure would be necessary for the crystallization of primary muscovite from the water-undersaturated magma. This pressure condition can explain the occurrence of primary and secondary muscovites from the two-mica granites in the areas considered. The experimental muscovite stability must be cautious of the application to examine the origin of muscovite. The muscovite stability can move toward high temperature field with adding of Ti, Fe and Mg components to the octahedral site of pure muscovite end member.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.12-23
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• 2005

Cretaceous granitic rocks in the Waryongsan area occur as a stock and show compositional changes with altitude. They include mafic microgranular enclaves (MME) with various sizes and types. The MMEs present clear evidence of magma mingling such as supercooling zone, mantling texture and back veining. The granitic rocks are divided into porphyritic granite, porphyritic granodiorite and fined-grained granite by their petrographic characteristics and modal compositions. The MMEs are discriminated to quartzdioritie, quartzmonzodiorite and tonalite. They have varying areal proportions in each granitic rock-type: 10∼l5% in the porphyritic granite, about 50% in the porphyritic granodiorite, and about 20% in the fined-grained granite. SiO₂ contents shows compositional change of 61.2∼72.0wt.%. Mean SiO₂ contents have 61.7wt.% in the porphyritic granodiorite, 68.6wt.% in the porphyritic granite. and 71.9wt.% in the fined-grained granite, respectively. Major oxide contents of the granitic rocks linearly vary with SiO₂ contents from the porphyiritic granodiorite to the fine-grained granite on Harker diagrams. Linear compositional variations seem to have been caused by differential degrees of mingling between mafic magma and host granite. Where larger amount of mafic magma was injected into the host granitic magma, the two magmas reached to thermal equilibrium more quickly and eventually chemical mixing occurred to produce the composition of the porphyritic granodiorite. On the other hand. less amount of injected mafic magma would have been responsible for mechanical mixing to produce the compositions of the porphyritic granite and the fined-grained granite. Therefore, it is considered that the granitic rocks in the Waryongsan area experienced magmas mingling resulting from the injection of more mafic magma into differentiating granitic magma, and that the compositional changes of the granitic rocks were ascribed to the degree of mingling between the two magmas.

• 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

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.28 no.1
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• pp.61-69
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• 2015

While the macroscopic properties and eruption style of basaltic and phonolitic melts are different, the microscopic origins including atomic structures are not well understood. Here we report the atomic structure differences of glass in diopside-anorthite eutectic composition (basaltic glass) and phonolitic glass using high-resolution 1D and 2D solid-state Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The $^{27}Al$ MAS NMR spectra for basaltic glass and phonolitic glass show that the full width at half maximum (FWHM) of Al for basaltic glass is about twice than phonolitic glass, suggesting the topological disorder of basaltic magma is larger than that of phonolitic magma. The $^{27}Al$ 3QMAS NMR spectra for basaltic glass and phonolite glass show much improved resolution than the 1D MAS NMR, resolving Al and Al. Approximately 3.3% of Al is observed for basaltic glass, demonstrating the configurational disorder of basaltic magma is larger than phonolitic magma. This result confirms that the topological disorder of Al in basaltic glass is larger than that of phonolitic glass. The observed structural differences between basaltic glass and phonolitic glass can provide an atomistic origin for change of the macroscopic properties with composition including viscosity.