• Journal of the Geological Society of Korea
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• v.54 no.5
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• pp.513-527
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• 2018

We have carried out granulometry and component analysis on pyroclastic deposits of the Maljandeung Tuff, Ulleung Island, to interpret the eruption types and prime dynamic mechanisms. It is divided into three members in the extracaldera area, each of which comprises the lithofacies of coarse tuffs and lapillistones in the lower part, and pumice deposits in upper one. The lithofacies present quantitative evidences in the granularity and component distribution patterns. As compared to the pumice deposits, the coarse tuffs and lapillistones exhibit a relative increase in both the lithic/juvenile and the crystal/juvenile ratios, and a preferential fragmentation of the juvenile fraction. The abundance of lithics and crystals in the tuffs and lapillistones can be attributed to preferential fragmentation of the aquifer-hosting rocks due to explosive evaporation of ground water, and indirect enrichment in lithics and crystals due to removal of juvenile fines from eruptive cloud. The above data exhibit that early phreatopmagmatic phase was followed by purely magmatic fragmentation phases. The coarse tuffs and lapillistones suggest phreatoplinian eruption derived from explosive interaction of magma with ground water near the conduit, while pumice deposits indicate magmatic eruption by magmatic explosion from juvenile gas pressure. In early stage, phreatoplinian eruption occurred from explosive magma/water interaction in connecting confining water with drawdown of the magma column in the conduit; Later it shifted to plinian eruption by explosive expansion of only magmatic volatiles in intercepting water influx due to higher magmatic gas pressure than confining water pressure with rising of the magma column in the conduit.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.6 no.3
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• pp.166-184
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• 1997

The Wondong caldea is a deeply eroded structure that offers spectacular exposures through the core and margins of a resurgent caldera. The Wondong Tuff and the postcollapse intrusions range from medium-silica rhyolite to rhyodacite in composition and the postcollapse lava and tuff, preresurgent and resurgent intrusions also range from medium-silica rhyolite to an-desite, which jump to gap dacite composition. The continuous compositional zonations generally define a large stratified magma system in the postcollapse and resurgent magma chamber. Isotopic and trace element evidence suggest that the compositional zonations might have resulted from the differentiations from crystal fractionations of a parental andesitic magma, accompanying a little contamination from the crustal assimilations near the chamber roof and wall. But chemically and isotopically distinct late intusions might have resulted from emplacement of any different magma batch.

• 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.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.349-360
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• 2016

The Bunam Stock ($29.5km^2$ area) is an outcrop of plutonic complex classified four facies: coarse-grained granite, quartz monzodiorite, granodiorite and fine-grained granite. Three facies except the last one exhibit very irregular boundaries with gradational compositional variations between both facies and show concentric zoning from the central quartz monzodiorite through granodiorite to outer coarse-grained granite. Mafic microgranular enclaves (MME) commonly occur in granodiorite. Some MMEs, have very fine-grained chilled margins and indentedly crenulate contacts, and display horizontally circular and vertically elongate shapes. Their shape and granularity indicate coeval flow and mingling of partly crystalline felsic and mafic magmas. MMEs exhibit dark fine-grained margins giving them a ellipsoidal form that has been attributed to undercooling of a mafic magma as blobs intruded into a felsic magma. The observed relations in the Bunam Stock identify that two endmembers are coarse-grained granite from a felsic magma and quartz monzodiorite from a mafic magma, and hybrid is granodiorite including MMEs. So they exhibit concentric zoning that lays the center on the mafic endmember due to magma mixing at the contacts of two magmas, when mafic magma injected into felsic magma. Thus the quartz monzodiorite may probably represent an ancient conduit of mafic magma transport through a granitic magma chamber. Mafic magma would rise through the conduit in which favorable conditions for magma mixing occurred. All these features suggest that they formed from mixing processes of calc-alkaline magma in the Bunam Stock.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.9 no.3
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• pp.142-168
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• 2000

The granites distributed in the Kyongsang basin contain the rocks which are different from the host rocks, and they are known as magic microgranular enclaves. The genesis of the magic micro-granular enclaves can be divided into four types: (1) rock fragments from country rocks; (2) cumulation of the early crystals in host magma or disruption of early chilled borders; (3) magma mingling; and (4) restite. These enclaves can be easily found in the granites around Mt. Wonhyo, Yangsan city. They are ellipsoidal in shape, and have phenocrysts might be originated from the host rocks and sharp contacts with the granites. Under the microscope, textures such as oscillation zoning, horn-blende-mantled quartz, rapakivi texture, and acicular apatite are observed, and these indicate that the enclaves were originated from magma and then produced by chilling. The evidences showing that the enclaves were formed by magma mingling are: (1) petrographical characteristics; (2) similarity of the compositions between the rim of plagioclase in the enclave and plagioclase in the granite; (3) linear trends of the major elements; (4) total REE content of the enclaves; and (5) Textural and compositional variations from rim to core in zoned enclaves. The magic end member of the enclave is regarded as the aphyric basaltic andesite in Mt. Sinbul-Youngchui area. The granites around Mt. Wonhyo experienced the magma mingling process which was produced by the injection of mafic magma at about 70 Ma, during the crystal differentiation, and then continued the crystallization. The equigranular granites and the micrographic granites in the study area are considered as the results after the magma mingling process.

• 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.

• 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 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.27 no.3
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• pp.121-138
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• 2018

We have examined the petrotectonic setting and magmatic evolution from petrochemical characteristics of major and trace elements for the Cretaceous volcanic rocks in and around the Mireukdo Island. The volcanic rocks, can be devided into Jusasan, Unmunsa, Yokji and Saryang subgroups on the ascending order, are classified as basalt, basaltic andesite, andesite, dacite and rhyolite on TAS diagram. Petrochemical data show that the rocks are calc-alkaline series, and suggest that erupted earlier medium-K series and later high-K series. The volcanic rocks provide a case in which the calc-alkaline magma are formed, not only from separate protoliths, but following separate paths from source to surface. Earlier and later subgroups take different paths to the surface respectively, and are emplaced in the shallow crust as a series of discrete magma chambers through the volcanic processes. After emplacement, each chamber evolves indepently through fractional crystallization with a little assimilation of wall rock. The volcanic rocks have close petrotectonic affinities with orogenic suite and subduction-related volcanic arc. The rhyolitic magma can be derived from calc-alkaline andesitic magma by fractional crystallization with crustal assimilation, which may be derived from a partial melt of peridotite in the upper mantle.