• Journal of the Korean earth science society
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• v.25 no.4
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• pp.222-231
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• 2004

The purpose of this study is to analyze the seventh curriculum textbooks and teacher's guides of high school science courses in relation to the generation (mechanism) of magma in subduction boundary and find the incorrect descriptions of the texts and the figures (illustrations) and then suggest some improved schemes. According to the result there are many discrepancies in definition of 'magma' among the textbooks and further little scientific explanations about the formation mechanism of magma in most textbooks, and even no descriptions about that. In addition, the figures are inconsistent with the description of the text and also have some incorrect depiction which might contribute to the forming and reinforcing misconceptions about Plate Tectonics as well as a volcanic activity in subduction boundary. On the basis of the previous researches, therefore, some improved schemes (text descriptions and figures) are suggested. The results of this study should be used as a reference for publishing science textbook, developing science curriculum, and teaching effectively in the high school.

• 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.

• 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 Science Education
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• v.32 no.2
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• pp.121-145
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• 2008

The purposes of this study were to identify the misconceptions that students have on the magma and plate tectonics and to present the implications in developing textbooks as well as related curriculum of high school textbooks. Data were collected through questionnaire, consisting of some questions, short essays, and descriptive drawings, developed by the research team. A total of 140 high school students(9th graders) responded to those questionnaires and were interviewed for further information. It was reported that participants displayed various misconceptions related to magma and plate tectonics. The identified misconceptions are as follows: For the definition of magma, the 31% of participants misunderstood magma as lava. In respect to the generative mechanism of magma at subduction zone, over 90% of students responded that it is generated by frictional heat. The source of misconceptions were identified as a result from textbooks and related reference-books. For the concept of plates, 87% of students conceived 'crust or a lower part of the plates' as 'plates'. Most participants hold the right concept of oceanic ridge, whereas, 66% of them considered 'rift valley' as either 'divergence of continental plates' or 'converging boundary'. 63% of them defined 'collision boundary of continental plate' as either 'subduction zone' or 'diverging boundary'. For the definitions of the trench and Benioff zone, 86% of students responded them as the place of subduction or differing density between two converging plates. The students' misconceptions were resulted from the errors and insufficient explanation, inappropriate figures, and data presented in textbooks, reference-books, lecture, and web sites. The results of this study are implied to contribute the improvement of students' misconceptions.

• 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.

• 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.10 no.1
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• pp.1-12
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• 2001

A small of carbonate rocks and spatially-associated ultramafic rocks uniquely occur in the ulsan iron-serpentine mine of the sourtheastern Kyungsang basin. The study of field geology, core drilling data and stable isotope analysis suggest that the carbonate rocks are carbonatite formed from the melt reflecting intrusive natures. Based on this study, the geology of the Ulsan iron-serpentinite mining area consists of Cretaceous sedimentary, volcanic, granitic ultramafic and carbonate rocks in ascending order. The carbonate and ultramafic rocks show concentric and ellipsoidal shapes at the outcrop and a funnel shape in the cross sectional view. Carbon and oxygen stable isotope analysis show a bimodal pattern rather than a typical mantle pattern, which may indicate that the melt was a secondary melt generated within the crus not in the mantle directly. The uprising of ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crus. Then, the intrusion of the ultramafic melts would have melted lime-contained rocks forming a secondary carbonate melt in the upper crust. Then, the intrusion of the ultramafic melt was followed by the intrusion of the carbonate melt along deep-seated fractures. Well-developed major fractures in this area, fluid inclusion characteristics of the carbonate rocks, the spatial relation between the ultramafic and carbonate rocks and stable isotope data support interpreting the Ulsan carbonate rocks as carbonatite.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.28 no.2
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• pp.71-83
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• 2019

The volcanic rocks in Saryangdo area are composed of Witseom Andesite, Punghwari Tuff, Araetseom Andesite, Obido Formation, Namsan Rhyolite and Saryangdo Tuff in ascending order. The volcanic rocks has a range of andesite-rhyodacite-rhyolite, which indicates calc-alkaline series and volcanic arc of orogenic belt. In Harker diagrams for trace element and REE pattern, these are also distinguished into so three groups(Witseom Andesite, Araetseom Andesite and Saryangdo Tuff) that each unit is interpreted to have originated in different magma chamber. The Saryangdo Tuff exhibits systematically(chemical zonations that gradually change) from lower dacite to upper rhyolite in section. The systematic sequence of compositional variations suggests that the tuffs were formed by successive eruptions of upper to lower part of a zoned magma chamber in which relatively dacitic magma is surrounded around rhyolitic magma of the central part. The zoned magma chamber was formed from marginal accretion and crystal settling that resulted form magmatic differentiations by fractional crystallization.

• 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.