• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-171
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• 2012

한반도의 페름-삼첩기 송림 조산운동은 유라시아 동쪽 경계부에서 복잡한 충돌현상을 포함한 주요 지구조운동이다. 이번 연구는 기존의 송림 조산운동의 변성/변형작용의 특징을 토대로 태백산분지에서 송림조산운동의 특징과 시기에 대해서 알아보고, 또한 최대 압축운동(bulk crustal shortening) 방향, 변성 온도-압력 그리고 온도-시간 경로를 비교 분석하여 옥천 변성대와 임진강 변성대에서의 송림 조산운동의 변성/변형작용을 대비하고자 한다. 태백산분지 북동부 지역에 분포하는 평안누층군은 퇴적된 이후 초기에 저온/중압형 광역변성작용과 후기에 중생대 화강암 관입과 연관된 접촉변성작용으로 특징 지워진다. 중압형 광역변성작용은 2개의 시계방향 온도-압력-변형 경로 고리(loop)를 보이며, 4회의 변형작용($D_1-D_4$)을 수반한다. 첫 번째 고리는 약 $400-500^{\circ}C$, 1.5-3.0 kbar에서 $D_1$과 $D_2$ 변형작용과 관련되며 syn-$D_1$ 경녹니석, syn-$D_1$ 홍주석, post-$D_1$ 마가라이트, Ca이 풍부한 syn-$D_2$ 또는 post-$D_2$ 사장석의 형성에 영향을 주었다. 그리고 두 번째 고리는 약 $520-580^{\circ}C$, 2.0-6.0 kbar에서 $D_3$과 $D_4$ 변형작용과 관련되며, syn-$D_3$ 석류석과 십자석의 형성과 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석의 재성장으로 정의된다. syn-$D_1$ 경녹니석과 홍주석은 E-W 방향의 최대 압축운동 동안에 성장하였으며, 반면에 syn-$D_3$ 석류석과 십자석 그리고 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석 반상변정은 N-S 최대 압축운동 동안에 형성되었다. 기존의 옥천분지와 임진강 변성대에서의 변성작용과 최대 압축운동 방향에 대한 연구결과를 비교해 보면, 최고 변성 온도-압력 조건은 한반도 동쪽(태백산분지)에서 서쪽(임진강 변성대와 경기육괴 남서부 지역)으로 감에 따라 증가하는 경향을 보인다. 또한 E-W 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 초기 동안에 옥천 변성대의 동부 지역에 영향을 주었고, N-S 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 후기 동안에 임진강 변성대와 옥천변성대 지역에 영향을 준 변형작용의 결과로 판단된다. 결론적으로 페름기 후기에서부터 삼첩기 동안 한반도에 영향을 준 송림 조산운동은 북중국-남중국 지괴의 충돌작용 뿐만 아니라 유라시아 동쪽부에 분포했던 소규모 지괴들의 봉합(amalgamation) (예, 중한 지괴와 히다-오키 지괴의 충돌)에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제9권3호
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• pp.121-141
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• 2000

소백산육피의 서남부인 승주-순천 일대에는 화강암질 편마암과 반상변정질 편마암이 광범위하게 분포되어 있다. 화강암질 편마암으로부터 두 그룹의 변성 온도-압력 조건이 추정된다. 석류석 내부 그리고 후퇴변성작용을 약하게 받은 시료로부터 $622-760^{\circ}C/6.2~7.4\;kbar$의 Group I과 후퇴변성에 의하여 파이로프가 감소하고 스페살틴이 증가한 석류석 주변부로부터 $606~785^{\circ}C/3.7~5.4\;kbar$의 Group II가 추정된다. 반상변정질 편마암으로부터 추정된 온도-압력 조건은$ 489~669^{\circ}C/2.1~4.8\;kbar$로서 화강암질 편마암에서 얻어진 Group II의 온도-압력 조건과 유사하다. 화강암질 편마암과 반상변정질 편마암의 전암-석류석 Sm/Nd 동위원소 연대는 각각 $1417{\pm}52\;Ma과\;1421{\pm}14\;Ma$로 서로 일치한다. 이러한 자료는 화강암질 편마암이 경험한 Group I에 해당하는 중압형 변성작용이 화강암질 편마암 관입 이후 그리고 반상변정질 편마암의 관입 이전, 즉 1890 Ma와 2120 Ma 사이에 일어났을 가능성이 높으며, 두 편마암은 반상변정질 편마암 관입 이후 함게 1417~1421 Ma 시기에 저압형 변성작용을 받았음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제7권2호
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• pp.111-131
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• 1998

오대산편마암복합제의 미그미타이트질편마암내에는 규암, 앰피볼라이트, 대리암들이 협재되어 있으며 미그마타이트질편마암과 부정합적인 관계를 보이는 구룡층군 내에도 앰피볼라이트들이 나타난다. 기존 연구자들은 대리암과 접하고 있는 앰피볼라이트를 이질-탄산염질 기원물의 변성교대작용의 결과로 인식하고 있었으나 본 연구에서는 모두 화성기원으로 해석하였다. 앰피볼라이트의 $SiO_2$ 함량은 45.9~52.7 wt%로 현무암질에 해당한다. MgO의 함량은 비교적 좁은 범위(4.6~6.87 wt%)를 보이며 이를 이용한 분화정도를 살펴보면 MgO의 감소에 따라 $TiO_2, P_2O_5$, Hf, Zr은 감소하고 Cr과 Ni은 증가한다. 이러한 현상은 근원암인 현무암질 마그마에서 감람석 또는 휘석을 정출하는 분별정출작용의 결과이다. 희통류 성분은 LREE과 HREE 간의 변화폭이 작고 완만하다. $Eu/Eu^*$는 0.83~1.19로 Eu 이상치가 적어 사장석의 분별정출작용의 영향이 적었음을 지시하며 석류석을 함유하고 있는 앰피볼라이트는 HREE가 부화되는 경향을 보인다. 염기성마그마의 지구조 환경을 판별하는 여러 판별그림에 적용한 결과, 연구지역의 앰피볼라이트는 대륙판 열곡환경으리 지시하는 솔리아이트계열의 현무암질 마그마에서 유래되었음을 보여준다. 앰피볼라이트를 형성하는 변성작용을 알아보기 위해 석류석-각섬석 지온계와 석류석-각섬석-사장석 지온계를 이용하여 변성온도를 측정하였다. 앰피볼라이트의 최대 변성온도는 $788~870^{\circ}C$에 해당하며 북동쪽으로 가면서 변성온도가 감소한다. 이들 온도는 변성이질암에서 보고된 온도에 비하여 다소 높은 온도이나 변성정도가 서측에서 동측으로 가면서 감소하는 경향은 일치한다. 변성압력은 석류석-각섬석-사장석 지압계를 이용하여 측정한 결과 4~5 kb의 압력을 가진다. 그러나 석류석내에 포획되어 있는 사장석-티탄철석을 이용한 지압은 $700^{\circ}C$의 온도에 대해 8 kb 이상의 압력환경을 거쳤음을 지시한다. 시료 84의 석류석은 중심부에 균질한 조성을 거친후 점진적으로 그로슐라 함량은 감소하고 파이로프 함량은 증가하는 온도의 증가와 압력의 감소를 지시하는 벨형태의 누대구조를 보이고 있다. 이는 앰피볼라이트도 변성이질암과 마찬가지로 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 거쳤음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제8권1호
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• pp.34-45
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• 1999

소백산유괴 서남부의 지리산지역에 분포된 선캠브리아기 반상변정질 편마암에서 산출된 염기성 백립암질 포획암의 산상과 암석기재적 특징 및 변성진화 과정을 보고한다. 백립암질 포획암은 둥글고 긴 타원체형이며, 길이가 50-100 cm 정도이다. 조립질 입상변정질 조직과 신장된 석영과 흑운모에 의한 엽상조직을 보인다. 주 구성 광물은 사방휘석, 석률석, 측운모, 사장석, 석영, 티탄철석이며 사방각섬석이 후퇴변성 광물로 산출된다. 사방휘석은 대부분 후퇴변성되어 사방각섬석의 주변부로 둘러싸여 있다. 반상변정으로 산출되는 석류석들은 중심부에서 주변부로 감에 따라 파이로프 성분은 감소하고 알만딘 성분은 증가하는 후퇴변성 누대구조를 이루고 있다. 지질온도-압력계로부터 계산된 결과는 초기 변성의 조건은 약 $800-850^{\circ}C$, 6kb 정도이고 후퇴시의 조건은 $500^{\circ}C$, 4kb로 시계방향의 온도 압력 경로를 지시한다. 기 보고된 연대자료와 결부시켜 보면 백립암상의 변성작용이 화강암질 마그마의 정치시기인 21-19억년 보다 전에 일어났으며, 19-17억년 사이에 다시 $^{\circ}C$ 이상의 고도의 변성작용이 중첩된 후 융기과정에서 냉각에 따라 후퇴된 것으로 추정된다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.50-50
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• 2003

옥천변성대의 변성진화사를 밝히기 위한 많은 연구의 결과, 중온-중압형의 최고변성조건(약 490-63$0^{\circ}C$, 4.2-9.4 kbar)과 함께 시계방향의 압력-온도-시간 경로가 알려졌다. 이는 드러스트 나페에 의해 옥천변성대의 지각 두께가 증가했으리라는 제안과 일치한다. 하지만 변성작용에 관련된 조산운동을 규명하는데는 여러 가지 어려움이 남아 있다. 특히 변성시기에 대한 논란은 오랫동안 거듭되어 왔으며, 최근의 연구 결과는 옥천변성대의 최고변성작용 시기를 석탄기와 페름기의 경계 부근인 약 300-280 Ma로 규정짓는다. 또한 소위 황강리층의 화강암질 역에서 구한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대도 오차범위가 크긴 하지만, 석탄기의 열 사건을 지지한다. 이상의 연구결과는 지체구조적으로 중요한 의미를 지니며, 특히 옥천변성대와 태백산분지가 서로 다른 진화 과정을 경험한 별개의 지구조구임을 시사한다. 두 지구조구의 봉합은 약 250-220 Ma 사이에 이루어졌으리라 추정되지만, 보다 자세한 해석을 위해서 신뢰할만한 연대 자료의 축적이 필요하다. 그럼에도 불구하고, 이러한 결과들은 옥천대의 진화과정에 대한 기존의 생각과 일부 배치되며, 새로운 지체구조적 파라다임을 요구한다.

• 자원환경지질
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• 제22권4호
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• pp.371-379
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• 1989

서산지역의 변성퇴적암류에 대한 변성온도 및 압력 조건이 공존하는 변성광물에 대한 분석결과로부터 측정될 수 있었다. 석류석과 흑운모 지온계 (Ferry and Spear, 1978; Ganguly and Saxena, 1984)를 이용한 온도 측정 결과, 서산층에 서는 $620{\pm}40^{\circ}C$이며, 대산층에서는 $520{\pm}20^{\circ}C$인 것으로 나타났다. 석류석-사장석-$Al_2SiO_5$- 석영 지압계 (Newton and Haselton, 1981; Gangul and Saxena, 1984)을 이용한 압력 측정 결과, 두 층 모두 5-6kb로, 유사한 압력 조건을 보여주고 있다. 이같은 결과는 같은 압력 조건 아래에서 서산층이 대산층보다 상대적으로 높은 온도의 변성작용을 받았음을 제시해 준다. 서산층과 대산층에서 Fe, Mg, Mn 등 주원소에 대한 석류석의 chemical zonation은 서로 다른 양상을 보여 주는데, 아마도 두 층이 다른 열적 변성과정(thermal history)을 받아온 결과인 것같다.

• 암석학회지
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• 제23권4호
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• pp.311-324
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• 2014

문경탄전 주변에 분포하는 평안누층군의 홍점층은 주로 변성사질암과 변성이질암으로 구성되어 있다, 변성이질암은 대부분 점판암으로 산출되며, 경녹니석+녹니석+백운모 그리고 홍주석+흑운모+녹니석+백운모의 광물조합을 보인다. 경녹니석과 홍주석은 반상변정으로 산출되고, 세립의 운모류는 기질을 구성하고 있다. $MnO-K_2O-FeO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O(MnKFMASH)$ 계에서 작성한 온도-압력 가상평형도과 경녹니석과 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 등성분도선의 교차영역을 통해 구한 이 변성광물 조합의 온도-압력 조건은 $510-520^{\circ}C$, 3.0-3.5 kbar이다. 이 중온-저압의 변성작용은 매몰 변성작용의 지온 구배율 보다 높은 지온 구배율(약 $40-45^{\circ}C/km$)환경 하에서 일어난 것으로 판단된다. 홍점층에서 얻은 가장 젊은 쇄설성 저어콘(SHRIMP U-Pb 연령: 약 327-310 Ma)은 진동구조와 높은 Th/U 비(0.60-1.12)를 보인다. 기존의 태백산분지의 만항층의 퇴적학적, 고생물학적, 지구연대학적 연구결과와 이번 연구결과를 종합해 보면, 문경지역 홍점층의 퇴적작용은 강릉지역의 만항층과 유사하게 기원지의 화성활동과 거의 동시기에 발생했음을 지시한다. 따라서 평안누층군은 석탄기-폐름기 동안 능동적 대륙 연변부의 화산호 주변 환경 하에서 퇴적작용 일어났고, 또한 기원지에서는 화성활동이 비교적 짧은 시간 간격으로 반복적으로 일어난 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제7권3호
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• pp.177-189
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• 1998

경기육괴의 북서부에 해당하는 파주 및 김포지역에 분포하는 편마암복합체는 주로 편마암류와 편암류로 구성되어 있으며, 수조의 규암과 변성석회질암이 협재되어 있다. 편마암류의 구성광물은 크게 규선석이 없는 광물조합(석류석대)과 규선석을 포함하는 광물조합(규선석대)으로 나눌 수 있다. 고양시에서 2개의 편마암 내에는 남정석이 불안정한 잔류물로 산출되며, 남정석 외에 규선석, 석류석, 흑운모, 정장석 및 사장석이 산출된다. 근청석을 포함하는 편마암의 광물조합은 근청석+규선석+석류석+흑운모+사장석+석영($\pm$K-장석, 백운모)이다. 본역의 편마암류는 압력형이 다른 광역변성작용을 거쳤으며, 초기 변성작용은 남정석이 안정한 영역에서 발생한 중압형의 누진변성작용으로 최대 변성조건은 대략 $718~778^{\circ}C$, 7.0~9.4 kb 정도이다. 근청석의 산출에 의해 특징 지워지는 두 번째 변성작용은 저압형의 후퇴변성작용으로, 변성조건은 $750~889^{\circ}C$, 3.6~5.5 kb이다. 편마암류의 광물조합과 계산된 온도, 압력 조건은 본역이 상부 각섬암상에서 하부 백립암상의 변성작용을 경험했음을 나타낸다. 남정석이 잔유물로서 산출되고, 초기에 생성된 광물들이 근청석이나 사장석 내에 포획되는 점 그리고 계산된 변성조건들은 본역이 시계방향의 변성진화과정을 겪었음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.61-87
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• 1995

홍제사 화강암질 편마엄체의 암상은 국부적으로 중앙부에거 주변부로 감에 따라 차례로 입상변정질 화강임질 편마암, 반상변정질 화강암질 편마암, 그리고 미그마타이트질 편마암으로 점이적인 변화를 보인다. 암상변화에 따른 광물군의 변화는 뚜렷하게 구분되지 않지만, 미그마타이트질 편마암 인접부에서는 부분적으로, 광물군이 변화를 보여, 이를 Zone I과 II로 구분하였다. Zone I의 특징은 K-장석+백운모+규선석의 공생이고, Zone II의 특징은 (1)백운모의 소멸, (2) 석류석+군청석의 공생, (3) 석류석+근청석+각섬석의 공생이다. 분천 화강암질 편마암체는 주로 안구상편마암으로 구성되어있으며, 홍제사 화강암질 편마암체과 인접부에서는 흑운모+K-장석+규선석+(남장석) 광물군집을 보인다. 두 암체에서 산출되는 남정석은 타형 내지 반자형의 결정으로잔류형태의 광물로 나타나며, 규석석과 공존하며 나타나기도 한다. 미그마이트질 편마암의 ZoneII에서 석류석은 중심부와 주변부에서 높은 F/FM(=Fe/Fe+Mg)값과 $X_{Fe}$ 함량을 보인다. 반면에, $X_{Mg}$와 $X_{Ca}$ 함량은 상대적으로 약간 감소하는 경향을 보인다. 반상변정질 화강암질 편마암의 ZoneI에서 산출되는 석류석은 중심부에서는 성분변화를 보이지 않지만, 주변부에서는 누대구조를 보인다. 흑운모 ZoneI에서 ZoneII로 이동됨에 따라 색은 녹갈색에서 갈색, 적갈색으로 변화하는 양상을 보이며, 그에따라 Ti, Mg 함량이 증가하는 경향을 보인다. ZoneI에서 장정석은 올리고크레스에 해당하는 $Ab_{84}An_{16}$내지 $Ab_{70}An_{30}$ 의 화학조성을 보이며, ZoneII의 사장석은 안데신에 해당하는 $Ab_{70}An_{30}$ 내지 $Ab_{50}An_{50}$ 의화학조성을 나타낸다. 이와같은 변화양상을 연구지역이 규선석+K-장석대 또는 상부 앰피볼라이트상에서 해당되는 규선석+K-장정석대에 해당하는 고온-저혈압형 변성작용 이전에 고온-중압형의 변성작용을 경험했을 가능성을 제기해 주고 있다. 석류석- 흑운모, 근청석-석류석, 사장석-K-장석 지온계, GASP 지압계 및 ZoneI과 II의 광물군으로 측정된 연구지역의 암석에 대한 변성 작용의 온도.압력 조건은 분천 화강암질 편마암의 경우, 698~$729^{\circ}C$/6.3~11.3kbar (Zone I의 중압대)이고, 미그마타이트질 편마암의 경우, 621~$667^{\circ}C$/1.0~5.4kbar (Zone II)이며, 반상변정질 화강암질 편마암이 경우는 602~$624^{\circ}C$/1.9~3.4kbar (Zone I의 저압대) 이다. 이상의 증거로부터 추정된 연구 지역의 전체적인 온도.압력 경로는 "등온성 압력감소 (isothermal-decompression: ITD"를 보이며 시계방향(clockwise path)으로 이동된 것으로 생각된다. 압력감소 비율(dP/dT)은 약 60bar/$^{\circ}C$를 보인다.TEX>를 보인다.

• 암석학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-15
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• 2008

충남 대천해수욕장부근과 서천군 마량리 인대에 변성역암, 변성사암, 천매암 등으로 구성된 변성퇴적 암층이 노출되어 있다. 원암의 구성으로 볼 때 남포층군 중의 조계리층에 대비되며, 대표적인 변성광물군은 흑운모-백운모-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)과 흑운모-백운모-석류석-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)으로 중압변성의 각섬암상중 석류석대에 속한다. 지질온도압력계에 의해 계산된 온도-압력조건은 $560{\sim}595^{\circ}C$에 $6.9{\sim}8.2\;kb$이다. 천매암에서 분리된 흑운모의 K-Ar 연대는 $143.2{\pm}3.6\;Ma$, $122.6{\pm}2.4\;Ma$ 및 $124.8{\pm}2.4\;Ma$인데 뒤의 두 연대는 후기에 열적교란을 받은 것으로 판단된다. 기 발표된 연대측정에 의하면 대동누층군의 생성시기는 $187{\sim}175\;Ma$로 (Han et al., 2006; Jeon et al., 2007) 이 연구의 결과들과 조합하여 대보조산운동기에 일어난 이 지역에서의 변성지구조적 진화과정을 유추하였다. 남포층군 퇴적 직후인 175 Ma 부근에 습곡작용과 중첩된 트러스트운동으로 지각의 두께증가가 시작되었고, 정점변성작용을 거친 후 지각확장에 따른 정단층운동으로 흑운모의 폐쇄온도까지 빠르게 삭박되면서 냉각되는 과정을 겪었다.