• 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.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.121-137
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• 2002

옥천변성대의 변성진화사를 밝히기 위한 연구는 지난 수십여년간 많은 학자들에 의해 수행되어 왔다. 그 결과 옥천변성대의 변성조건이 약 $490-630^{\circ}C$, 4.2-9.4 kbar에 해당되는 중온-중압형에 속함이 밝혀졌고, 또한 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 경험했음이 알려졌다. 이러한 결과는 드러스트 나페에 의해 옥천변성대의 지각 두께가 증가했음을 지시한다. 그러나 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 따라서 옥천변성대와 태백산분지는 별개의 지구조구로서 서로 다른 진화 과정을 겪었으리라 추정되며, 이들은 약 250-220 Ma사이에 봉합되어 옥천대를 형성했을 가능성이 있다. 이와 같은 결과는 옥천대의 진화과정에 대한 기존의 생각과 일부 배치되며 새로운 지체구조적 파라다임을 요구한다. 또한 옥천대가 일본의 히다연변대-히다변성대에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.51-52
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• 1999

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.10-11
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• 1999

• 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.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.103-120
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• 2002

경기육괴의 남서부에 위치한 백동-홍성 일원에는 선캠브리아기 편마암복합체내에 초염기성암체들이 소규모 렌즈상의 암체로 산출된다. 백동지역에 나타나는 초염기성암체내에 변성염기성암이 부딘 형태로 나타난다. 이들 변성염기성암으로부터 3차에 걸친 변성작용이 인지된다. 1차 변성작용은 석류석안에 나타나는 포획광물들에 의해 정의되는 석류석+나트륨질 단사휘석+감섬석+사장석+티타나이트 광물군에 의해 인지되며 2차 변성작용은 기질의 석류석+단사휘석+각섬석+사장석 광물군에 의해 인지된다. 3차 변성작용은 후퇴변성작용시 석류석과 주변 휘석 사이에 형성된 심플렉타이트내의 각섬석+사장석 광물군에 의해 인지된다. 1차와 3차 변성작용시의 온도-압력 조건은 각각 $690-780^{\circ}C$, 11.8-15.9 kb 그리고 $490-610^{\circ}C$, 4.0-6.3 kb이다. 이러한 자료들은 백동의 변성염기성암이 에클로자이트상-고압백립암상-감섬암상 점이대로부터 고압백립암상-감섬암상 점이대를 지나 각섬암상으로의 후퇴변성을 경험하였음을 지시한다. 초염기성암 주변의 석류석 화강편마암에서 석류석 중심부와 가장자리로부터 얻은 온도-압력 조건은 각각 $615-815^{\circ}C$, 10.7-16.0 kb그리고 $575-680^{\circ}C$, 5.4-7.0 kb이며 이는 석류석 화강편마암도 변성염기성암과 유사한 변성진화과정을 경험하였음을 지시한다. 희유원소 분석치는 백동지역 변성염기성암의 지구조적 환경이 호상열도였음을 지시한다. 이러한 지질, 변성진화과정, 광물화학 그리고 지구조적 환경은 백동-홍성 지역이 산둥반도 수루 충돌대의 연장선일 가능성이 높음을 지시한다. 하지만 백동지역의 변성염기성암으로부터 얻어진 전암-석류석 Sm-Nd 연령인 268.7~297.9 Ma는 중국의 다비-수루 충돌대에서 인지되는 초고압변성작용 시기인 208~245 Ma보다 오래되었다. 이는 Sino-Korea 판과 Yangtz 판의 충돌이 중국보다 한반도에서 먼저 일어났을 가능성을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제8권2호
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• pp.106-124
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• 1999

청주-미원지역에 분포하는 중부 옥천변성대에서는 세 번의 M1, M2, M3 변성작용이 인지된다. 본 연구지역에서 가장 우세하게 나타나는 것은 중압형의 M2 변성작용이다. 저압형의 M3 변성작용은 중압형의 M2 변성작용후 관입한 화강암의 주변부에서 일어났다. 그리고 M2 변성작용 이전의 M1 변성작용은 석류석내의 포획물에 의하여 인지되었다. M2 변성작용시기의 변성정도는 흑운모+백운모+녹니석+사장석+석영의 광물조합을 보이는 남동부의 흑운모대에서 석류석+흑운모+백운모+사장석+석영$\pm$십자석($\pm$남정석\ulcorner)고아물조합을 보이는 북서부의 석류석대로 증가한다. 이는 옥천변성대 남서부재역에서 보고된 변성진화과정과 유사하다. 석류석대의 석류석은 포획물들이 기질의 운모류와 연결되는 방향성을 보여주는 것(A형)과 중심부에는 다량의 포획물이 존재하나 외각부는 포획물이 거의 없는 것(B형)으로 구분된다. A형 석류석은 주로 이질 성분이 높으며 파랑벽개가 잘 발달한 변성이질암에서 나타나며 B형 석류석은 사질 성분이 높으며 파랑벽개가 미약한 변성이질암에서 주로 나타난다. 석류석대의 일부 노두에서는 두 형태의 석류석이 함께 나타나며 B형 석류석 외각부는 A형 석류석 외각부에 비해 알만딘, 파이로프의 함량이 높고 스페서틴과 그로슐라의 함량이 낮은 것을 보여준다. 일부 B형 석류석에서는 포획물이 거의 없는 외각부에 어둡고 탁한 색을 띠거나 외각부와 동일한색을 띠는 돌기형 석류석이 과성장(overgrowth)한다. B형 석류석에서 포획물이 없는 부분이나 과성장한 부분들에서는 급격한 그로귤라의 증가와 스페서틴의 감소현사이 나타난다. 석류석 형태의 차이에 관계없이 연구지역에서 나타나는 석류석은 중심부에서 외각부로 갈수록 Ca의 함량은 증가하고, Mn의 함량은 감소하는 누대구조를 보인다. 두 다른 형태의 석류석은 변성 또는 변형작용의 시기차이 보다는 주로 원암의 차이에 의해 발생하였다. A형 석류석을 가지고 있는 암석에서 계산된 변성온도-압력을 종합하면 595-69$0^{\circ}C$/5.7-8.8kb로 M2 변성시기에 중앙형의 광역변성작용이 일어났음을 지시한다. B형 석류석은 A형에 비하여 다양한 변성온도-압력을 지시하고 있다. B형 석류석에서 측정된 변성온도-압력은 대체적으로 617-69$0^{\circ}C$/6.2-8.9kb로 역시 중앙형의 M2 변성환경을 지시하고 있으나 과성자이 미약한 부분에서는 그로슐라 함량이 낮고 573-624$^{\circ}C$/4.7-5.8kb의 온도-압력이 계산된다. 또한 석류석내의 사장석과 흑운모의 포획물로부터 계산된 온도-압력은 460-50$0^{\circ}C$/1.9-3.0kb이다. B형 석류석에서 과성장이 미약한 부분으로부터 구한 온도-압력과 흑운모, 사장석의 포획물에서 구한 온도-압력은 중압형의 M2 변성작용 이전에 저압형의 M1 광역변성작용이 일어났을 가증성을 지시한다. M2 변성작용 이후에 일어난 저압형의 M3 변성작용을 강하게 받은 시료로부터 계산된 온도-압력 조건은 547-61$0^{\circ}C$/2.1-5.0kb이다.

• 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.

• 암석학회지
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• 제3권1호
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• pp.94-108
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• 1994

소백산육괴 북동부지역의 변성 진화과정을 밝히는 작업의 일환으로, 선캠브리아 홍제사화강압 및 율리층군과 현동 편마암복합체를 연구하였다. 홍제사 화강암은 650-$700^{\circ}C$ 와 $3{\pm}1$ kbar에서 관입하였으며, 310-$568^{\circ}C$ 에서 변질작용을 받았다. 변질과정 중에 흑운모의 녹니석화 작용 뿐만 아니라 사장석의 견운모화 및 소수라이트화 작용이 일어났다. 홍제사 화강암 내의 흑운모는 마가마 고결 이후 이팔면체(dictahedral) 치환과 처마카이트(tschermakite) 치환에 의해 Al, Fe와 Mg 양이 변한다. 이차 백운모는 처마카이트 치환과 삼팔면체(trioctahedral) 치환에 의해 Si와 (Mg+F2) 양이 증가한다. 현동 편마암 복합체의변성 압력, 온도조건은 593-$718^{\circ}C$, 3.6-6.6 kbar이다. 근청석을 포함하는 광물조합을 형성시킨 혼성암화 작용이 현동 편마암복합체 내에서 국부적으로 관찰되다. 호상편마암 내의 흑운모+석류석+사장석+석영의 광물 조합에 대해 깁스(Gibbs) 방법을 적용하였을 때, 현동 편마암복합체가복잡한 온도-압력 진화과정을 겪었음을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-35
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• 2008

삼척 원덕읍에 분포하는 영남육괴 변성퇴적암류에 대한 변성작용을 판단하고 이에 따른 우백질 화강암의 기원과 진화과정을 규명하였다. 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 규산질 퇴적암의 특징을 나타내는 변성퇴적암류는 암석성인격자를 바탕으로 석류석대는 $4.8{\sim}5.8\;kbar$, $740{\sim}800^{\circ}C$, 규선석대는 2.5-4.5 kbar, $640-760^{\circ}C$의 변성작용을 받았다. 이 지역에 분포하는 우백질 화강편마암류(임원 우백질화강암)는 A/CNK=1.31-1.93이고 DF(discriminant factor)>0인 과알루미늄질 화강암이다. 따라서 이는 S-type의 화강암류에 속하며 이의 기원은 주변의 변성퇴적암류이다. 주원소 및 미량원소 성분들은 우백질 화강암이 충돌대 또는 화산호 화강암 같은 대륙의 충돌 환경과 관련성을 나타낸다 우백질 화강암의 Rb/Sr의 비율(1.8-22.9)은 Sr/Ba 비율(0.21-0.79)에 비해 크기 때문에 백운모의 탈수 용융작용으로 우백질 마그마가 형성되었다. 우백질 화강암의 REE 함량은 전반적으로 변성퇴적암류보다 낮은 LREE 함량과 비슷한 HREE 함량을 갖는다. 이러한 형성 과정을 확인하기 위해 일부 변성퇴적암 및 우백질화강암 시료의 광물 함량비율과 기존 연구의 유문암 및 미그마타이트에 들어 있는 광물의 REE 함량을 이용하여 모델링을 수행했다. 이에 따르면 일부 우백질 화강암의 HREE를 저어콘이 조절했을 가능성도 보여주나, 대부분의 우백질 화강암의 LREE 조절자는 모나자이트이고 HREE 조절자는 석류석으로 판단된다 변성퇴적암에서 부수광물들 모나자이트 및 저어콘 같은 부수광물들은 주로 흑운모의 포유물로 확인되기 때문에 변성퇴적암으로부터 형성된 우백질 마그마는 주로 백운모의 붕괴 작용으로 형성된 것이다. 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 우백질 화강암은 음의 Eu 이상치를 갖는 것(Type I)과 양의 이상치를 갖는 것(Type II)로 구분할 수 있다. 우백질 화강암은 변성퇴적암류에 비해 낮은 Eu 함량을 갖으며 REE 형태와 관계없이 비슷한 Eu 함량을 갖는다. 이는 REE 모델링에서 변성퇴적암과 우백질 화강암의 장석 성분과 관련이 깊은 것으로 나타난다. 또한 주원소 ($K_2O$ and $Na_2O$) 및 미량원소(Eu, Rb, Sr, Ba) 역시 강한 알칼리 장석의 분화작용을 지시한다. 결론적으로 본 연구지역에 분포하는 우백질 화강암은 대륙충돌 환경에서 변성퇴적암류가 고온변성작용 중에 발생한 백운모 탈수 용융작용으로 발생된 용융체가 이후 분화과정을 겪어 산출된 것으로 판단된다.