• 암석학회지
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• 제16권4호
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• pp.217-232
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• 2007

푸우오오 용암분출은 1983년에 분출이 시작된 이래 현재까지 활동하고 있으며, 다양한 성분 변화와 ($5.6{\sim}10.1wt.%$ MgO), 지표분출 면적을 가지는(${\sim}2km^3$) 하와이의 역사적인 분출 중에 하나이다(Garcia et al., 1999). 다년간에 걸쳐 하와이 분출에 대한 연구가 수행되어 왔으나, 최근 수년 이내에 분출된 푸우오오 용암의 지질학적인 특성에 대한 연구 결과의 부재와 푸우오오 분출 역사를 통한 하와이 마그마 분출과정의 특성을 파악하고자 시공간적으로 채취한 시료를 바탕으로 광물과 암석의 조직과 화학조성연구를 수행하였다. 박편 상에서 단사휘석이나 사장석 반정은 드물고 감람석이 대부분의 반정을 차지한다. 이것은 푸우오오 지역이 마그마 분화 초기단계에 머물러 있다는 것을 지시한다. MgO를 상대로 주원소에 대해 도시해 본 결과 MgO가 증가함에 따라 $TiO_2,\;Al_2O_3,\;Na_2O,\;SiO_2$는 감소하는 경향을 보인다. 미량원소의 경우 $K_2O$값에 대한 Zr, Y, Sr 그리고 V 도표에서 P18과 P19시료가 타 용암에 비해 진화가 더 진행된 영역에 도시되고 있다. 2003 년에서 2006년 분출년도 간에 높은 Ni 함량이 나타나는데, 이것은 동일 기원마그마의 유입에 의한 결과이다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.283-293
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• 2012

지구가 마그마 바다 상태에서 현재의 층상화된 내부 구조로 분화되는 진화과정의 체계적인 이해를 위하여 규산염 용융체와 같은 비정질 산화물의 결정화과정 메커니즘 규명이 필요하다. 이를 위하여 결정화 과정에서 수반하는 용융체의 원자구조 변화를 실험적으로 측정하여 결정화 과정을 정량적으로 정립할 수 있다. 본 연구에서는 고상 핵자기 공명 분광분석(NMR)을 이용하여 졸겔법으로 합성한 비정질 알루미나($Al_2O_3$)의 온도-가열 시간 변화에 따른 원자구조 변화로부터, 비정질-결정질 상전이 과정을 원자 단위에서 규명하였다. 비정질 $Al_2O_3$의 $^{27}Al$ 3QMAS NMR 실험 결과 다량의 배위수 4, 5의 알루미늄($^{[4,5]}Al$)과 소량의 배위수 6인 알루미늄($^{[6]}Al$)이 명확히 구분되어 관찰되었고, 973 K와 1,073 K에서 각각 가열시간을 증가시킬수록 배위수 5인 알루미늄($^{[5]}Al$)이 감소하였다. 본 연구에서는 $^{[5]}Al$의 분율을 결정화의 지표로 이용하여 $^{27}Al$ 3QMAS NMR 결과를 정량 분석하였다. 분석을 통해 점진적인 원자구조의 변화로 관찰되는 비정질 산화물의 상전이 과정이 결정화 혹은 비정질 내 구조적 무질서도의 변화와 같은 복합적인 단계로 구성될 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 자연계의 다성분계 규산염 용융체 결정화 과정 및 마그마 바다의 분화와 지구의 화학적 진화에 대한 원자 단위의 이해증진에 도움을 줄 것이다.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.147-153
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• 2016

남서부 영남육괴 안의도폭 지역의 변형 화강암류에 대한 SHRIMP U-Pb 연대측정을 수행하였다. 선캠브리아 편마암으로 알려진, 현저하게 변형된 호상구조를 보이는 압쇄조직의 화강암과 비교적 약하게 변형된 반상 내지 안구상의 화강암 각각 한 개씩의 시료에서 분리된 저어콘에 대한 연대측정 결과는 약 195 Ma로 연대가 동일하였다. 이 연구 결과와 기존의 연대자료에 의해 안의도폭 주변부 지역에서의 중생대 초-중기 화성활동은 다음과 같이 해석되었다: 트라이아스 중기(약 225-219 Ma)에 섭입관련 화강암질 마그마작용이 주로 서부지역에서 함양 화강암의 관입으로 시작되었고 트라이아스 말기(약 220-210 Ma)에 섬장암질 관입으로 끝났다. 비교적 짧은 휴지기 후에, 쥬라기 초기인 약 195 Ma에 이번 연구에서 연대가 측정된 변형 화강암류를 생성한 마그마의 관입으로 화강암질 마그마작용이 다시 시작되어 약 189 Ma까지 계속되었으며, 화강암질 마그마작용의 말기에는 섬록암류의 관입이 수반되었다.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.151-164
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• 2011

울릉도에서 산출되는 치밀한 회색부석, 회색부석, 갈색 및 검은색부석의 기질에 대한 광물 암석학적 특성을 연구하기 위하여 X-선 회절분석, FT-IR, 열분석, XRF, SEM 분석을 실시하였다. 그 결과, 울릉도 부석의 기질은 전반적으로 비정질이며 미량의 새니딘과 아노르도클레이스의 결정구조적 특성을 보였다. FT-IR 흡수스펙트럼에서 흡착수분을 지시하는 O-H 피크가 관찰되었으나 열분석에서 나타나지 않는 것으로 보아 수분 함량은 미미한 수준인 것으로 판단된다. 이러한 낮은 수분 함량은 기질이 넓은 비표면적을 가지며 형성 이후 상당한 시간이 지났음에도 불구하고 수화변질 정도를 매우 낮게 만든 것으로 생각된다. SEM 이미지상에서 기질의 기공은 $2\sim2000{\mu}m$ 크기를 가지며 구형, 타원형, 실타래형 및 각상의 형태학적 특성을 보인다. 또한, 기공들은 융합하고 성장하면서 변형되는 연성특성을 보여준다. 다양한 크기와 형태를 보이는 기공의 특성은 마그마의 급격한 압력감소와 빠른 냉각에 기인하며 형성과정에서 마그마가 상당한 연성을 유지하였음을 시사한다. 초기에 형성된 치밀한 회색부석은 기공의 성장이 제한되고 구형 기공의 결핍과 각상의 매우 작은 기공($15{\mu}m$ 이하)을 포함하는 것으로 보아 수화프리니언 분출에 근접하였음을 시사한다. 기질표변에서 관찰되는 비정질 알루미나 규산염 덩어리인 극미립질 입자는 알칼리계열의 포놀라이트질 마그마가 급격히 상승하는 과정에서 미립자화된 마그마가 기질표면에 부착된 것으로 판단되며 부분적으로 결정화된 알칼리 장석입자와 공존할 가능성이 높은 것으로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제26권4호
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• pp.299-312
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• 2013

홍천 카보나타이트-포스코라이트 복합체를 형성하는 주 구성광물인 자철석은 각각 세 시기에 걸쳐 정출되었으며 후기로 가면서 함량이 점차 감소한다. 자철석에 대한 전자현미분석결과 Ti, V은 미량 검출되지만 초기에서 후기로 가면서 증가하는 경향을 보여준다. 반면, Mg, Mn은 뚜렷이 감소하는데 이는 일반적인 카보나타이트질 마그마 분화특성을 잘 나타낸다. Al 또한 카보나타이트와 포스코라이트에서 감소하는 경향을 보여주며, Cr은 대부분 검출한계 미만을 나타내나 후기 포스코라이트에 와서는 미량 정출된다. 자철석은 초기에는 $Fe^{2+}$가 주로 $Mg{2+}$와 $Mn^{2+}$에 의해 치환되고, $Fe^{3+}$는 $Al^{3+}$에 의한 치환되는 양상이 주를 이루었으나 후기에 와서는 감소하면서 거의 순수한 자철석 조성을 갖게 된다. V의 증가와 Mn의 감소는 마그마 분화가 산소분압이 점차 감소하는 환경에서 진행되었음 나타내고, 감람석, 금운모의 부재와 더불어 자철석의 Mg, Al, Cr 및 Ti 원소들의 함량이 낮은 것은 홍천 카보나타이트-포스코라이트 복합체가 결핍된 모마그마로부터 생성되었음을 지시한다. 특히, 후기로 가면서 철질 탄산염광물과 석영의 산출이 두드러지면서 전형적인 카보나타이트-포스코라이트 복합체에 비해 연구지역 자철석의 Mg 함량이 적게 산출되는 것은 마그마 분화가 최후기까지 진행되었음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제26권2호
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• pp.113-125
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• 2017

이 연구는 임진강대 남변부에서 산출되는 보장산조면암에 대한 새로운 지구화학적 특징과 조구조 배경에 대해 논한다. 보장산조면암은 희토류 및 고장력 원소의 함량이 매우 풍부하며 거미도형에서 Nb의 이상치가 나타나지 않는 것이 특징인데, 이는 지각물질이 개입하는 호환경의 마그마 과정을 겪지 않았음을 암시한다. 이 조면암은 비유동적인 고장력 원소인 Nb-Y와 (Y+Nb)-Rb 상관도에 의하면 판내부 환경에서 생성된 것으로 판단된다. 또한 높은 Ga 함량은 전형적인 A-형 마그마의 특성을 잘 보여주고, Nb-Y-Ce과 Nb-Y-3Ga 삼각도에서 A1-형 영역에 속하며, Y-La-Nb 삼각도에서 판내부 대륙열곡에서 산출되는 알칼리암을 나타낸다. 이는 이들이 비조산성 대륙열곡 환경에서 맨틀근원물질로부터 나온 마그마의 분화작용으로 생성되었음을 의미한다. 이의 지화학적 특징은 임진강대에서 보장산조면암이 페름-트라이아스기 송림조산운동동안 주 충돌작용 다음에 확장성 환경에서 발달하는 대륙열곡에서 맨틀유래 마그마작용에 의해 생성된 사건을 가리킨다. 이러한 자료는 임진강대를 북중국 및 남중국 지괴 사이의 칠링-다비-술루대의 연장부로 생각할 수 있게 한다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.279-292
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• 2014

한국의 현생 화강암류에서 분석된 Nd 동위원소 자료를 종합하여 고찰해보았다. Nd 동위원소의 변화는 추세적인 변화 또는 지역적인 변화로 설명될 수 있다. 세 차례로 나타나는 화성활동기 중에서 페름기-트라이아스기 그리고 쥬라기에 있었던 두 차례의 화성활동기에서는 초기에는 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 마그마가 만들어진 이후에 점차 낮은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 방향으로 변화한 것으로 볼 수 있다. 섭입작용의 시작과 더불어 초기에 생성된 마그마의 경우 섭입된 해양지각의 용융과 같은 결핍맨틀의 함량이 높은 마그마가 생성되고, 섭입작용의 진행과 더불어 마그마의 생성에 오래된 지각물질의 영향이 더욱 커져서 이러한 변화경향을 만들어낸 것이라고 해석할 수 있다. 그러나 백악기-고제3기의 화성활동기에서는 후기의 화성암체들이 오히려 더 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는, 이전의 화성활동기와는 반대되는 변화경향이 나타난다. 다른 해석으로는 페름기-트라이아스기 활동기 초기의 영덕화강암과 쥬라기 활동기 초기의 청송화강암 등 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값의 암체들이 대부분이 경상북도 북부지역에 밀집되어 있기 때문에 이러한 변화가 단순히 지역적인 차이를 반영하는 것이라는 해석도 전적으로 배제할 수는 없다. 이 외에도 백악기-고제3기 활동기에서 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 암체인 온정리 화강암 역시 영덕화강암과 인접하여 산출하며, 그 밖의 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 화성암들은 주로 경상분지내에서만 산출되는 것 역시 지역적 차이라는 가설을 지지한다고 볼 수 있다. 이 경우 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 지역은 다른 지역에 비해 상대적으로 젊은 평균지각 연령을 갖는 등 구분되는 지각진화사를 가질 것으로 판단된다. 이상에서 제기한 두 가설들 사이의 선택은 추가적인 연구를 통해 판단해야 할 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권6호
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• pp.737-748
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• 2022

본 연구에서는 울릉도 알봉조면안산암 용암돔에서 관찰되는 장석 반정의 안티라파키비 조직에 대하여 점분석 및 X-ray element mapping 면분석(EPMA 분석)을 실시하여 장석들의 성분을 파악하였다. 알봉조면안산암에서 반정으로 산출되는 사장석은 비토우나이트에서 라브라도라이트 및 안데신에, 미반정과 석기에서 래쓰로 산출되는 것은 안데신에서 올리고클레이스에 해당한다. 사장석 반정과 미반정을 감싸 얇은 띠(누대)를 이루는 알칼리장석은 안오쏘클레이스에서 새니딘에 해당한다. 뚜렷한 누대구조를 보이는 사장석 반정은 반정 중앙부에서 가장자리 쪽으로 감에 따라 누대의 An 함량이 비토우나이트에서 라브라도라이트 또는 라브라도라이트에서 안데신으로 감소하는 정상 누대구조를 나타내며, 반정의 가장자리는 알칼리장석으로 둘러싸여 안티라파키비 조직을 나타낸다. 전형적인 안티라파키비 조직을 나타내는 장석 반정에 대하여 X-ray 면분석을 실시한 결과, 누대가 뚜렷한 성분 조성의 차이를 나타내는 정상 누대구조를 잘 보여주며, 그 가장자리는 알칼리장석으로 감싸면서 안티라파키비 조직을 나타낸다. 알봉조면안산암에서 나타나는 장석의 안티라파키비 조직은 조면안산암 마그마보다 더 고철질인 마그마 속에서 이미 결정화된 사장석 반정과 미반정이 알봉조면안산암 마그마와 혼합되면서 사장석 반정과 미반정 주위를 알칼리장석이 결정화되어 맨틀링하면서 형성되었을 것이다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 1999년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.143-145
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• 1999

• 자원환경지질
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• 제17권4호
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• pp.259-272
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• 1984

상동 텅그스텐 스카른의 생성온도와 동위원소가 보여준 결과는 광화용액의 근원이 마그마로부터 공급되어진 것으로 추정이 가능해 현 광체 하위부 1km 이내에 화강암류의 존재를 예측케 한바 있다. 스카른 광물군은 중앙의 운모부화대로 부터 측면으로 유체는 이동해 나가면서 평형 조건하에서 형성되어진것 같다. 광물학적 누대는 점차 외곽으로 가면서 시간이 지남에 따라 점차 확대되어 광상전반에 걸쳐 초기 광물군의 잔적을 남기면서 특징적인 스카른을 형성하였다. 중심부의 특징적인 운모-회중석대는 유체의 진화과정의 마지막 단계의 마그마 유체의 성질을 나타내 보이고 있다. 열역학적인 계산에 의한 그림을 이용해 일부 광물의 성분을 단순화시켜 스카른의 생성을 도시함으로써 정량화시켜 생성조건을 표현하였다.