• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.367-379
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• 2019

태백산분지에 분포하는 평안누층군은 고생대 말-중생대 초기 동안 한반도 형성에 영향을 미친 송림 조산운동의 지구조적 특성을 이해하는데 필요한 지질학적 증거들을 가지고 있다. 따라서 이번 논문은 기존에 발표된 평안누층군의 변성-변형작용과 쇄설성 저어콘의 연령측정 결과들을 바탕으로 송림 조산운동의 특성을 알아보고, 평안누층군의 지질학적 중요성과 연구 필요성에 대해 고찰해 보고자 한다. 평안누층군의 쇄설성 저어콘의 Th/U 비와 연령분포 결과는 고생대 말 태백산분지의 퇴적환경은 능동적 대륙연변부의 화산호 형성으로 인해 만들어진 대륙전호분지와 후호 대륙전면분지일 것으로 판단된다. 또한 주된 화성활동은 펜실베니안 초기와 페름기 중기에 발생하였고, 따라서 평안누층군의 퇴적작용과 화성활동은 거의 동시기에 발생하였다. 송림 조산운동 동안 평안누층군은 저온-중압(M1)과 중온-중압(M2)의 광역변성작용에 영향을 받았다. M1 동안 경녹니석, 홍주석, 남정석 반성변정을 함유한 점판암과 천매암은 동-서 방향의 압축작용과 함께 수반된 습곡/전단운동에 의해 심하게 변형되어 산출되며, M2와 함께 수반된 남-북 방향의 최대 압축작용 동안 석류석과 십자석이 반상변정으로 형성되었다. 이런 평안누층군의 변성작용은 약 220-270 Ma 동안에 변형작용이 집중되는 지역에서 발생한 것으로 해석된다. 향후 고생대 태백산분지의 진화와 송림 조산운동의 지구조적 특성을 규명하기 위해서 평안누층군에 발달한 변성대의 광역적인 분포와 지질구조들의 특성과 형성 시기 그리고 고생대 말 태백산분지의 고지리 위치 등과 같은 연구가 수행되기를 기대한다.

• 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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• 제21권1호
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• pp.31-45
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• 2012

경기육괴의 북서부에 위치한 영흥도-선재도-대부도는 지구조적 중요성에도 불구하고 지질 및 지질연대 자료가 거의 없는 지역이다. 우리는 이 지역에 산출하는 변성퇴적암의 암상과 쇄설성 저어콘의 U-Pb 연대를 밝히는 연구를 수행하였다. 연구 지역의 변성퇴적암은 대부분 규암-변성사암 및 규암과 편암의 호층대로 이루어져 있으며, 규암 역을 포함하는 석회질 역질 사암, 석회질 편암 그리고 변성이질암이 소규모로 산출한다. 변성이질암에는 석류석 반상변정이 두드러지게 산출하며, 변성이질암 내의 석영맥에서는 남정석 또는 홍주석이 백운모와 함께 산출한다. 두개의 변성사암 시료에서 분석한 쇄설성 저어콘들은 신시생대(~2.5 Ga), 고원생대(~2.0-1.5 Ga), 신원생대(~1.1-0.7 Ga), 초기 고생대(~560-400Ma) 연대가 우세하게 분포하며, 가장 젊은 연령의 군집은 ~420 Ma에서 나타난다. 이러한 결과는 분석된 변성사암이 실루리아기 이후, 아마도 데본기에 퇴적되었음을 시사하며, 태안층에서 보고된 쇄설성 저어콘의 연령분포와 유사하다. 이와 함께 임진강대 변성퇴적암에서도 유사한 쇄설성 저어콘의 연령분포와 바로비안형 변성상이 보고되었다. 따라서, 경기육괴 서부에 산출하는 태안층은 임진강대의 서남 연장부에 해당될 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.129-150
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• 2012

본 논문에서는 옥천, 청산, 문경 부운령, 부산 지역에서 작성된 암상구분에 의한 상세한 지질도, 변형단계별 지질구조와 미구조, 변형작용과 변성작용 사이의 상대적 시간관계 등에 대한 종합적인 연구결과와 옥천누층군에서 최근까지 보고된 절대 및 화석 연대자료로부터 중부 옥천대의 지구조 발달과정을 새롭게 고찰해 보았다. 첫 번째 지구조운동($D^*$)은 원경기육괴를 북부 경기육괴(현재의 경기육괴)와 남부 경기육괴(부산 및 박달령 편마암복합체)로 분리시키는 열곡작용에 의해 특징 지워진다. 전기 고생대 동안에는 조선누층군과 이에 상응하는 옥천누층군의 하위층군(석영사질암, 이질암, 탄산염질암, 염기성질암)이 옥천열곡분지에 퇴적 및 분출 관입되었고, 후기 고생대 동안에는 평안누층군과 이에 상응하는 옥천누층군의 상위층군(역질암, 이질암, 산성질암)이 퇴적 및 분출 관입되었다. 두 번째 지구조운동(옥천-청산 지구조운동/송림조산운동: D1)은 후기 페름기~중기 트라이아스기 동안에 발생하였고, D1은 전기단계의 옥천 아지구조운동(D1a)과 후기단계의 청산 아지구조운동(D1b)으로 구분된다. D1a는 북부 경기육괴와 남부 경기육괴의 결합 즉 옥천열곡분지의 닫힘운동과 관련하여 발생하였으며, 그 초기단계에는 옥천누층군에 조립흑운모, 석류석, 십자석 등 중압형 변성광물의 성장과 관련된 M1 중압형 변성작용을 발생시켰고 그 후기단계에는 옥천 중압형 변성암류를 남동-버젼스의 몇몇 나쁘로서 발굴시켰다. 그 결과 옥천변성대에서는 남동-버젼스의 지구조단위들이 형성되고 옥천누층군에는 이에 수반되어 대규모 칼집습곡, 광역엽리, 신장선구조가 형성되었다. D1b는 (북)북동-(남)남서의 압축지구조 환경하에서 발생하여 남중국판(경기육괴와 옥천변성대)과 북중국판(영남육괴와 태백산대)을 결합시켰다. 주요 지질구조로는 결합부의 선단부와 후미부에 (북)북동-버젼스 내지 (남)남서-버젼스를 갖는 (서)북서 방향의 충상단층이 형성되고, 결합부의 측면부에는 북북동 방향의 우수 주향-이동성 청산전단대와 조선 및 평안누층군에 북북동 방향의 직립습곡이 형성되었으며, 한반도에는 대동분지가 형성되었다. 그 이후, 후기 트라이아스기~전기 쥬라기의 대동층군이 퇴적되고, 세 번째 지구조운동(호남 지구조운동/대보조산운동: D2)은 전기~후기 쥬라기 동안에 북북동 방향의 우수 주향-이동성 호남전단운동의 횡압축응력 지구조환경하에서 발생하여 옥천누층군에 비대칭 파랑습곡과 조선 및 평안누층군에 북북동 방향의 횡와습곡과 후기 트라이아기 이전의 지층군이 대동층군의 상부로 충상하는 동남동-버젼스의 충상단층을 형성시켰다. M2 홍주석-규선석형 접촉변성작용은 D2의 휴식기에 해당하는 중기 쥬라기에 대보 화강암류의 관입에 의해 발생하였다. 네 번째 지구조운동(청마리 지구조운동: D3)은 전기 백악기에 남-북 방향의 압축지구조 환경하에서 발생하여 북북동 방향의 좌수 주향-이동성 전단운동에 수반된 당겨-열림형 백악기 퇴적분지를 형성시켰다. M3 후퇴변성작용은 주로 D2 이후에 발생하여 옥천누층군에 녹니석 반상변정을 결정시켰다. D3 이후 옥천지역에서는 기생 킹크습곡과 함께 대규모 금강 끌림습곡을 수반하는 좌수향 금강단층운동(금강 지구조운동: D4)이 발생하였고 이들 킹크습곡은 후기 백악기의 산성 암맥에 의해 관입된다.