• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 2002년도 학술답사 옥천성변성대 서남부지역 변성퇴적암
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• pp.1-38
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• 2002

옥천변성대 서남부지역은 변성이질암의 광물조합을 기준으로 남동부부터 북서방향으로 흑운모대, 석류석대, 십자석대의 3개의 변성광물분대로 나누어진다. Oh et al. (1995a)의 연구에서 보고된 남정석들은 산출되지 않는 것이 확인되었고 변성도는 흑운모대에서 석류석대를 거쳐 십자석대로 갈수록 증가한다. 쥬라기 화강암 접촉부의 국부적인 변성암류에서는 화강암에 의한 접촉변성작용에 의해 형성된 홍주석과 규선석이 산출된다. 흑운모대의 변성 압력-온도는 4.2 - 5.1 kb, 400 - 500 $^{\circ}C$이다. 십자석대의 정누대구조를 가지는 석류석과 석류석안의 사장석, 흑운모, 금흥석, 일메나이트포유광물의 공생관계로 추정한 압력-온도 (석류석 주변부: 7.0 - 8.0 kb, 550 - 620 $^{\circ}C$； 석류석 중심부: 4.0 - 5.0 kb, 420 - 520 $^{\circ}C$) 및 십자석대 내에서 후퇴변성작용 및 접촉변성작용 받은 석류석 주변부에 기록된 압력-온도 조건(약 2.0 - 3.0kb, 450 - 55$0^{\circ}C$)과 함께 옥천변성대 서남부지역의 변성암류가 시계방향의 압력-온도 경로를 겪었음을 지시한다. 연구지역 내에서 정밀 기재된 단면들에 대한 퇴적환경을 종합하면 대체 적으로 남동부에서는 천해성 환경이 인지되나 북서쪽으로 갈수록 대륙사면을 거쳐 분지 중심의 환경으로 전이되는 경향을 보인다. 이러한 퇴적상의 공간적 분포는 분지의 남동쪽보다 북서쪽의 침강이 우세하였던 것으로 해석될 수 있으며, 이는 곧 분지가 형성될 때 반지구대 (half graben) 형태로 분지가 열개 (rifting) 되었음을 의미한다. 각 변성분대에서 채취한 변성이질암으로부터 측정된 K-Ar 과 40Ar/39Ar 흑운모와 백운모 연대들은 149 - 167 Ma에 집중된다. 그리고 각 변성분대에서 동일시료에 대한 K-Ar 과 40Ar/39Ar 연대들은 동일시기를 지시함으로 연대적인 신뢰성을 확인 할 수 있었다. 옥천변성대 서남부지역의 변성암류를 관입하는 2개의 괴상의 화강암과 1개의 엽리화강암에서 얻어진 백운모와 흑운모들의 K-Ar 연대는 모두 156 Ma이며 옥천변성대 서남부지역의 변성이 질암의 연대와 유사하다. 이는 연구지역의 변성암류와 화강암류는 40Ar/39Ar 과 K-Ar 계의 흑운모와 백운모의 폐쇄온도 (약 300 - 350 $^{\circ}C$) 까지 동시에 냉각된 사실을 지시한다. 각섬석 편암내의 각섬석들은 복잡한 40Ar/39Ar 연대를 보여주며 일부가 평형연대를 보여주지만 특별한 의미 부여가 힘들다.

• 암석학회지
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• 제8권3호
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• pp.183-202
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• 1999

풍기일대 솝개산편마암복합체는 미그마타이트질 편마암, 반상변정질 편마암, 석류석 화강암질 편마암 그리고 흑운모 화강암질 편마암이 주를 이룬다. 변성염기성암들이 부우딘 또는 포획암으로 존재하며 석류석-사방휘석 백립암이 소규모로 나타난다. 이 지역은 앰피볼라이트상의 변성작용을 받은 북서에서 백립암상의 변성작용을 받은 남동으로 갈수록 변성도가 점진적으로 증가한다. 앰피볼라이트상의 대표 광물조합은 흑운모-백운모-K장성-사장석$\pm$석류석$\pm$녹염석이며 앰피볼라이트-백립암상 전이대는 침상 또는 섬유상을 보이는 규선석의 생성이 특징적이다. 백립암상의 변성작용을 받은 지역에서 석류석-사방휘석 백립암은 석류석-사방휘석-흑운모-사장석의 광물조합을, 변성염기성암은 단사휘석-사장석$\pm$각섬석$\pm$사방휘석$\pm$석류석의 광물조합을, 미그마타이트질 편마암은 석류석-흑운모-규선석-근청석$\pm$스피넬의 광물조합을 각각 보인다. 백립암상 변성작용이후 후퇴변성작용에 의해 미그마타이트질 편마암은 스피넬, 강옥, 홍주석 등을 생성하며 변성염기성암은 단사휘석과 사장석의 접합부에서 얇은 띠상의 석류석을 생성한다. TWEEQU에 의해 계산된 최대 변성온도-압력은 미그마타이트질 편마암에서 $916^{\circ}C$/6.6kb이며 석류석-사방휘석 백립암에서 $826^{\circ}C$/6.3kb이다. 백립암상의 전진변성과정을 지시하는 석류석 반상변정내에 포획된 사장석과 흑운모를 사용하여 구한 온도-압력은 $866^{\circ}C$/7.5kb이며 석류석의 가장자리와 그에 접하는 흑운모를 사용하여 구한 온도-압력은 $726^{\circ}C$/4.8kb로 온도와 압력이 감소하는 시계방향 압력-온도경로를 보인다. 미그마타이트질 편마암과 석류석 화강암질 편마암에서 석류석과 흑운모의 가장자리 조성을 사용하여 구한 온도들은 $556-741^{\circ}C$로 넓은 범위를 보여 백립암상의 변성작용이후 수회변성정도가 차이가 있었음을 지시한다. 흑운모 화강암질 편마암은 석류석의 산출이 적고 석류석의 스페서틴 함량이 높아 정확한 변성환경을 규명하기 힘들다. 단사휘석과 사장석사이에 띠상으로 나타나는 석류석을 함유하는 변성염기성암의 변성온도-압력은 $635-707^{\circ}C$/4.1-4.3kb이다. 이러한 구조는 퇴변성작용의 진화과정이 등압하 온도감소(IBC, isobaric cooling)환경을 거쳤음을 지시한다. 이상의 결과들은 풍기지역이 시계방향의 압력-온도 경로를 가지는 백립암상의 변성작용후에 IBC를 겪었음을 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.

• 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.

• 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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• 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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• 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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• 제1권1호
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• pp.1-24
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• 1992

경기육괴 중앙부의 가평-청평 일대에 분포하는 선캠브리아의 변성암류는 호상편마암, 안구상편마암, 우백질편마암, 규질편암, 규암 등으로 주로 구성되며, 대리암, 각섬암, 사문암이 소량 산출한다. 변성퇴적알류치 광물조합은 규선석이 없는 것, 규선석이 있는 것, 그리고 규선석과 미사장석이 공존하는 것으로 나된다. 규선석의 존재여부에 따라 구성광물들이 성분의 차이를 보이며, 특히 사장석과 석류석의 경우 규선석과 공존할 때 상대적으로 Ca의 함량이 많다. 세개의 표품에서 남정석이 산출하며, 그 중 한 표품에서 남정석과 규선석이 공존한다. 따라서 이 지역의 변성암류는 중압상계에 해당하는 변성작용을 받았음을 알 수 있다. 석류석-흑운모 지온계, 석류석-각섬석 지온계, 그리고 석류석-Al$_2$ $SiO_{5}$-석영-사장석 (GASP) 지압계 등과 변성광물간의 상평형관계를 이용하여 추정한 최고 변성조건은 각각 규선석이 없는 경우 618-674$^{\circ}C$와 6.5$\pm$2.0 kbar이며, 규선석이 있는 경우는 701-74$0^{\circ}C$와 4.4$\pm$0.8 kbar이다. 남정석의 규선석으로의 상변화, 상부각섬석상에 속하는 광물조합의 존재, 그리고 백운모, 녹니석, 양기석 등의 산출로 특징지워지는 후퇴변성작용으로부터 연구지역의 변성암류가 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 겪었음을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제6권2호
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• pp.77-85
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• 1997

내몽고 다큉산일대에는 초기원생대의 선캠브리아대 고변성암대가 존재한다. 이들은 대규모 연성 변형대로 북쪽으로 급경사진 엽리와 $340^{circ}-30^{\circ}<45^{circ}-50^{\circ}$ 방향의 선구조가 보이는 나페구조를 형성한다. 이는 섭업/팽창동안 북쪽지역이 남쪽지역 위로 드러스트에 의해 올라갔음을 지시한다. 남쪽의 침강된 지역은 전 진 변성의 특정을 보여준다. 북쪽의 드러스트 된 지역은 압력 감소와 온도 상승에 따른 후퇴 변성의 증거들 이 나타난다. 초기원생대 모이아이트질 암상은 소저반상을 이루는 흑운모 아다멜라이트, 섬장화강암과 맥상 의 알카리-장석 화강암으로 구성되어있다. 혹운모 아다멜라이트는 시생대와 초기원생대의 암석과 정이적인 접촉을 보이며, 변성암의 포유울을 다량 함유하여 아나택시스기원을 지시한다. 모이아이트질 암석의 지화학 적 특성은 전형적인 아나텍시스기원을 보인다. 초기원생대의 중기에서 후기에 대륙-대륙 충돌은 대규모 드 러스트와 시생대 기저암의 인편상 작용(imbrication)을 일으켰다. 광물조합과 Paria et a1.(1988)의 지온지 압계를 이용하여 P-T 환경은 다음과 같다: 상부블록; $700-710^{\circ}C$, 0.72-0.78 GPa(초기상태)와 $600^{\circ}C$, 0.44 G GPa(후기상태), 하부블럭: $620-840^{\circ}C$, 0.64-0.45 GPa(최대변성작용), $620-630^{\circ}C$, 0.35 GPa(후기상태). 이 결과는 시계방향의 압력-온도-시간경로를 지시한다(Jin et ai., 1991, 1994). 횡압력하의 섭입시 깊야-온도모델과 Wyllie et ai.(1983)의 실험결과를 이용하여 섭입대-연성대 내에서 발생하는 변성작용과 아나텍시스 작용에 대한 지구조-마그마-열역학적모댈은 제시하였다.