• 암석학회지
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• 제14권3호
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• pp.169-179
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• 2005

계명산층 내의 충주 철광상 부근에서 산출되는 산성 변성화산암들은 매우 높은 희토류 원소 및 고장력 원소 농도를 갖는다. 비교적 높은 ${\epsilon}_{Nd}$(0) 값과 결여된 Nb(-) 이상치는 이들의 형성에 지각물질에 의한 혼염이 수반되지 않았음을 시사한다. 또한 지구조 판별도에서 판내부 환경에 도시된다. 이러한 지구화학적 특징들은 750Ma의 연대를 보이는 문주리층의 산성변성화산암과 매우 비슷하다. 이들은 Al-형(Eby, 1992)에 분류되는 마그마의 지구화학적 특징을 나타내며, 대륙의 분열과 관련된 열곡환경에서 맨틀기원의 마그마가 분화되어 생성되었음을 지시한다. 약 330Ma의 연대를 보이는 충주 철광상 부근의 알칼리 화강암 및 희유금속광상과는 달리 동일지역에서 산출되는 산성 변성화산암들의 Sm-Nd 동위원소 자료는 명확한 동시선을 형성하지 않는다. 또한 낮은 ${\epsilon}_{Nd}$(0) 값을 갖는 알칼리 화강암과는 달리 산성 변성화산암과 희유금속광상은 비교적 높은 ${\epsilon}_{Nd}$(0) 값을 갖는다. 이러한 차이에 근거하여 다음과 같은 생성가설을 제시한다: 계명산층 내의 충주 철광상 부근에 분포하는 산성 변성화산암은 계명산층의 다른 지역과 문주리층 내의 산성 변성화산암들과 마찬가지로 신원생대인 750Ma에 생성되었다. 약 330Ma 경에 기존 Al-형 화성암과 일부 오래된 지각물질의 용융으로 알칼리 화강암이 생성되었다. 이와 동시에 열수작용으로 인한 산성 화산암 내의 물질 재배치로 희유금속광상이 형성되었으며, 뒤이은 약 280Ma경의 광역변성작용시 산성 변성화산암의 Nd-Sm 동위원소계가 교란되었다.

• 암석학회지
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• 제20권4호
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• pp.231-241
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• 2011

경기육괴 북서부에 위치하는 철원분지 철원층군은 경상분지 유천층군에 대비되어 왔지만 이의 연령은 이보다 상당히 오래되었다는 것이 밝혀졌다. 이 연구에서는 철원분지 화성암류에 대해 SHRIMP U-Pb 저어콘 연령을 측정하였다. 저어콘에서 구한 평균연령은 유문암이 $115.0{\pm}1.1Ma$, 화강반암이 $111.24{\pm}0.85Ma$와 $109.1{\pm}1.1Ma$를 보여준다. 그리고 지장봉응회암의 최소연령은 113 Ma를 보여준다. 유문암의 연령은 동막골응회암의 분출 직후에 칼데라 함몰을 지시하는 환상암맥의 관입시기를 한정하고, 지장봉응회암의 최소연령은 아마도 철원분지에서 마지막 화산작용을 의미한다. 따라서 철원분지의 화산암류는 압티안 후기에 분출되었으며 철원층군은 경상분지 신동층군에 대비된다. 그리고 철원분지에서 심성작용은 화산작용이 끝나면서 111.2~109.1 Ma 시기에 일어났다. 지장봉응회암의 저어콘들로부터 측정한 연령분포는 철원분지 주변의 백악기, 쥬라기, 트라이아스기, 신원생대, 고원생대와 시생대 근원암에서 유래된 외래 저어콘의 존재를 지시한다. 그러나 시생대 연령은, 지표에 노출되지 않지만, 아마도 지하에 시생대 암층이 존재함을 암시해준다. 이와 같은 다양한 연령분포에 의하면 지장봉응회암이 분출시킨 화구는 연대가 다른 여러 암층이 층서적으로 겹치고 관입암이 교차하는 지역에 위치한다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제49권4호
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• pp.315-323
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• 2016

본 연구는 경기육괴 남서 연변부 홍성지역에 발달하는 편마암 내 돔 구조를 보고한다. 서해안 제1봉 오서산 주변으로 발달하여 오서산 돔으로 명명된 이 편마암 돔은 주로 신원생대-고생대의 정편마암 및 준편마암, 변성염기성화산암, 변성조립현무암으로 주로 구성된다. 이들 암석들은 혼성암화작용을 경험하였으며, 내부에는 부분용융에 의해 형성된 우백질(화강암질) 물질이 엽리면을 절단하거나 이에 평행한 패치 혹은 광맥의 형태로 빈번하게 관입되어있다. 오서산 돔은 전체적으로 동심 구조 및 외부를 향하는 내부 엽리를 보이나, 일부 영역에 발달하는 엽리는 복잡한 방향 변화를 보이거나 내부를 향하는 형태를 보이기도 한다. 그간 오서산 돔 내부에서 보고된 암석학적, 연대학적 정보들을 종합해보면, 오서산 돔은 후기 트라이아스기에 빠르게 상부지각으로 융기하였으며 이와 유사한 시기에 일부 부분용융작용 및 화강암의 관입을 경험하였다. 더불어 주변으로는 후기 트라이아스기의 운동동시성 화강암에 의해 관입되어 있는 확장성 전단대 및 퇴적분지 발달이 보고된 바 있다. 이러한 양상은 오서산 돔이 후기 트라이아스기 확장성 운동 및 이에 수반된 다이어퍼 상승흐름과 연관되어 형성되었을 가능성을 지시할 수 있다. 또 다른 시각에서 편마암 내 돔 구조의 발달이 후기 트라이아스기~중기 쥬라기 퇴적분지의 구조역전 과정에서 1) 충상단층 내지는 역단층에 수반되었거나, 2) 독립적인 습곡들의 상호 간섭에 의해 야기되었을 가능성 역시 배재할 수는 없다. 하지만 돔의 북측 날개부가 후기 트라이아스기 화강암에 의해 절단되어 있는 양상이나 남측 날개부가 압축변형 과정에서 재활성된 단층에 의해 절단되어 있는 양상을 미루어 보았을 때, 편마암 내 돔 구조의 발달 시기는 후기 트라이아스기 혹은 그 이전일 가능성이 높다.

• 암석학회지
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• 제23권1호
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• pp.17-30
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• 2014

이 연구에선 한반도 남서부에 북북동-남남서 주향으로 발달된 호남전단대의 지류 중의 하나인 광주 전단대 주변에 전단대를 따라 분포된 변성퇴적암층에 대해 고분해능이온마이크로프로브를 이용하여 쇄설성 저어콘의 우라늄-납 연대측정을 수행하였다. 광주전단대를 경계로 각각 서쪽과 동쪽에 위치한 영광지역과 장성지역의 변성퇴적암층들은 저어콘 연대분포가 구별되는 특징을 보인다. 영광지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma), 고원생대(약 1,860 Ma), 신원생대(약 960Ma) 및 고생대(약 380 Ma) 연령에 집중점을 이루는데 반해, 장성지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma)와 고원생대(약 1,880 Ma) 연령에 집중점을 이루고 보다 젊은 연대는 산출되지 않는다. 두 지역의 대조적인 연대분포 특성은 서쪽의 영광지역 변성퇴적암층은 옥천변성대 변성퇴적암층에, 동쪽의 장성지역 변성퇴적암층은 영남육괴의 퇴적암층에 각각 대비됨을 지시한다. 이러한 결과는 광주전단대가 옥천변성대와 영남육괴의 지구조적 경계일 가능성을 암시한다.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.9-25
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• 2009

충주지역 북서부 옥천변성대는 문주리층, 대향산규암, 향산리돌로마이트, 계명산층이 분포하고 있으며 현재까지 층서적 관계가 논란이 되고 있는 지역이다. 충주지역에 분포하는 북서부 옥천변성대에 대한 층서적 연구를 위해 충주호일대에 두 지점의 노두를 선정하여 단면에 대한 정밀기재 및 인근지역에 대한 야외조사를 실시하였다 문주리층과 대향산규암의 경계는 정이적인 변화가 인지되나 경계부는 층리면과 평행한 단층이 발달한다 대향산규암과 향산리돌로마이트는 정합적인 것으로 판단된다. 향산리돌로마이트와 계명산층은 단층을 경계로 접하고 있다. 연구지역의 북부에는 $41^{\circ}/280^{\circ}$의 습곡축을 가지는 습곡이 분포하는 것이 확인되었으며, 두 층의 경계에 발달하는 단층은 충상단층일 가능성도 있으나 습곡이 형성되는 동안 나타나는 단층일 가능성도 있다. 본 연구에서 확인된 점이적인 암상변화와 기존 연구 결과를 볼 때 경계부의 단층은 습곡이 형성되는 동안 층리면과 평행하게 발달하는 단층으로 판단된다 향산리돌로마이트와 계명산층의 경계부에 발달하는 단층은 층리면과 평행하게 발달하며, 돌로마이트가 반복적으로 나타나고 있는 점을 볼 때 충상단층으로 판단된다. 두 층이 충상단층 관계일 경우 상부의 계명산층이 문주리층 아래에 놓이게 된다. 하지만 계명산층과 문주리층은 비슷한 암상분포를 보이며, 신원생대의 절대연령을 나타내는 점을 볼 때 두 층이 동일한 층일 가능성이 있을 것으로 생각되며 충상단층에 의해 반복적으로 분포하는 것으로 판단된다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 충주지역 북서부 옥천변성대의 층서는 하부로부터 계명산층/문주리층, 대향산규암, 향산리돌로마이트의 정합적 관계로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.197-208
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• 2014

경기육괴 동부 오대산 지역의 구룡층군 흑운모 편암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대를 측정하였다. CL 영상에서 저어콘은 변성작용에 의해 원위치에서 성장한 가중평균연령 $247{\pm}6Ma$의 저어콘 외연부를 갖는다. 쇄설성 저어콘 핵은 대부분 마그마기원을 지시하는 누대구조와 Th/U 비를 보이고, 53점의 분석치에서 46점이 일치연령에 가까운 자료에 해당한다. 이들은 가중평균 $378{\pm}10Ma$(n=9), $420{\pm}4Ma$(n=6)와 $1845{\pm}9Ma$ (n=18)의 집중군과 신원생대에서 시생대 최후기에 걸친 $687{\pm}9Ma$에서 $2519{\pm}20Ma$의 산발적인 연령을 보인다. 이 연구의 연대자료는 지금까지 시대미상이었던 구룡층군이 경기육괴 동부에서 최초로 보고되는 고생대 후기 지층으로서 최고 퇴적시기가 옥천대 남서부의 퇴적층에 대비될 수 있음을 나타낸다. 또한 이 연구에서 제시하는 중국 중앙부 충돌대의 경우와 같은 구룡층군의 트라이아스기의 변성시기와 고생대 중기(361~425 Ma)의 쇄설성 저어콘 연대는 오대산 지역이 중국 충돌대의 영향을 받은 지역 혹은 그의 연장부에 해당할 가능성을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제28권2호
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• pp.129-141
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• 2019

옥천변성대의 북서부에 위치하는 충주 어래산 지역은 주로 신원생대 계명산층과 이를 관입하는 중생대 화성암류로 구성되어 있다. 계명산층의 변성산성암의 방사능 값은 매우 높게 나타나고, 전기 쥬라기 흑운모 화강암은 이 지역에 광범위하게 분포한다. 이 논문에서는 변성산성암을 중심으로 희토류 광물인 갈렴석의 성장과 관련된 미구조 연구를 수행하여 희토류 광화작용의 기원과 발생 시기를 고찰하였다. 변성산성암은 주로 알칼리장석(주로 미사장석), 석영, 철산화광물, 흑운모, 사장석, 각섬석, 갈렴석, 저어콘, 녹렴석, 형석, 인회석, 석류석, (사)유렴석 등으로 구성되어 있다. 갈렴석은 흑운모와의 접촉부에 방사선 손상에 의한 짙은 갈색 광륜을 형성시키기도 하고, 광역엽리를 따라 집합체로 산출되기도 한다. 대부분의 갈렴석(집합체)의 주변부에서는 광역엽리가 형성되기 이전에 이들이 성장하였음을 지시하는 변형그늘이나 광역엽리의 굴곡면은 관찰되지 않는다. 갈렴석 집합체에 포획된 철산화광물의 입자 크기와 방향성은 광역엽리를 따라 산출하는 기질부의 철산화광물과 동일하다. 후기 화성암의 관입에 의한 열수변질작용으로 각섬석의 흑운모화가 인지되고, 이차적으로 성장한 흑운모는 갈렴석, 저어콘, 녹렴석 등과 접촉 공생한다. 이러한 미구조로부터 희토류 광물인 갈렴석(집합체)은 주로 광역엽리가 형성된 이후에 화성암의 관입과 관련된 열수변질작용으로 성장하였으며, 충주 어래산 지역의 희토류 광화작용은 이 지역에 광범위하게 산출되는 전기 쥬라기 흑운모화강암의 관입과 밀접한 관련성이 있는 것으로 고찰된다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.167-185
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• 2014

포항분지 374-3390 m 심도에서 채취한 3개 시추공 코어 시료의 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정과 함께 주원소 및 Sr-Nd 동위원소 분석을 실시하였다. 주성분 원소 분석 결과 총알칼리-규산 도표에서 천부화산암은 유문암으로, 심부심성암은 반려암과 화강암으로 도시되었으며 AFM 다이아그램에서는 칼크-알칼리 계열의 분화경향을 보인다. $K_2O-SiO_2$ 상관도에 따르면 모두 High-K 영역에 속하며 일부 주성분원소들은 $SiO_2$ 함량에 따른 상관성을 보인다. SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정 결과 한 시추공의 천부화산암에 대해 $66.84{\pm}0.66Ma$ (n=12, MSWD=0.02)와 $66.52{\pm}0.55Ma$ (n=12, MSWD=0.46)의 일치곡선연령 값을 획득하였으며, 다른 시추공의 화산암에 대해서는 $71.34{\pm}0.85Ma$ (n=11, MSWD=0.79)와 $49.40{\pm}0.37Ma$ (n=11, MSWD=1.9)의 일치곡선연령 값과 가중평균 값을 획득하였다. 또 다른 시추공의 화강암에서 추출한 저어콘은 $261.8{\pm}1.5Ma$(n=31, MSWD=1.3)의 가중평균값을 나타내었고 반려암에서 추출한 저어콘은 조직적 특징에 따라 $262.4{\pm}3.6Ma$ (n=21, MSWD=4.5)와 $252.4{\pm}3.6Ma$ (n=8, MSWD=1.9)의 연대를 보였다. 천부화산암 상부 퇴적암의 연대측정 결과 신원생대에서 신생대까지 다양한 분포를 보였으며 $21.89{\pm}1.1Ma$ (n=15, MSWD=0.04)와 $21.68{\pm}1.2Ma$ (n=10, MSWD=19)의 가장 젊은 일치곡선연령이 구해졌다. 이 연구 결과는 포항분지 심부가 페름기 후기에서 에오세에 이르기까지 비교적 긴 시간에 걸쳐 형성된 심성암 및 화산암체로 구성되어 있으며 그 상위에 아마도 동해확장과 관련되어 마이오세 초기 이후에 퇴적된 지층이 피복하고 있음을 지시한다. 페름기 심부심성암의 전암 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 (0.7034-0.7042)와 ${\varepsilon}_{Nd}$ 초기치 (4.0-5.1)는 비슷한 연대범위를 가지는 영덕 지역의 화강암류와 유사하며 이들 화강암류가 백악기-제3기의 경상분지 화강암 기원물질로 재순환되었을 가능성을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-38
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• 2019

옥천벨트와 영남육괴의 경계부에 위치하는 것으로 알려져 있는 무주-설천 지역은 시대미상 내지 선캠브리아기 변성암류[호상흑운모편마암, 변성퇴적암류(흑색천매암, 운모편암, 결정질석회암, 규암), 화강암질편마암, 각섬암], 중생대 퇴적암류와 화성암류로 구성되어 있다. 이 연구에서는 주요 변형된 암석구조의 기하학적 운동학적적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 무주-설천 지역 변성암류의 변형단계별 구조적 특성을 규명하고, 기존에 보고된 연대학적, 지화학적, 구조지질학적 자료와 함께 옥천벨트와 영남육괴 사이의 경계 위치를 고찰하였다. 연구지역의 지질구조는 적어도 네 번의 변형단계(Dn-1, Dn, Dn+1, Dn+2 변형)를 걸쳐 형성되었다. Dn-1 변형은 광역엽리 Sn이 형성되기 이전에 발생하여 Fn 습곡에 의해 습곡되는 Sn-1 엽리를 형성시켰다. Dn 변형은 광역엽리 Sn을 형성시킨 변형작용이다. Sn 엽리는 변성암류의 대상 분포 방향과 일치하는 북동 방향으로 우세한 방향성을 보인다. Fn 습곡축이 신장선구조의 방향과 일치하는 A-형습곡 내지 칼집습곡은 결정질석회암에서 노두규모로 종종 관찰된다. Dn+1 변형은 광역엽리 Sn을 습곡시키는 변형작용으로 북북서~남북 방향의 압축응력 하에서 발생하여 동북동~동서 방향의 Fn+1 습곡을 형성시켰다. 광역엽리 Sn은 주로 Fn+1 습곡작용에 의해 재배열되어, 분산된 Sn 엽리의 극점배열의 파이-축의 방향성은 Fn+1 습곡축의 우세한 방향성과 거의 일치한다. Dn+2 변형은 Sn 엽리와 Sn+1 엽리를 습곡시키는 변형작용으로 동서 방향의 압축응력 하에서 발생하여 남북 방향의 Fn+2 개방습곡을 형성시켰다. 그리고 이러한 네 번의 변형작용은 무주-설천 지역의 옥천벨트와 영남육괴에서 모두 관찰되고, 무주-설천 지역에서 이들 지체구조구를 구분할 수 있는 구조적 특성과 차이점은 관찰할 수 없었다. 지화학적 자료와 연대학적 자료에 따르면, 무주-설천 지역 일대 변성암류의 형성시기 내지 변성시기는 중기~후기 고원생대이다. 이는 이 지역에서 산출되는 결정질석회암은 적어도 중기 고원생대 이전에 퇴적되었음을 지시하고, 이러한 퇴적시기는 최근에 보고된 옥천누층군의 지질시대(신원생대~후기 고생대)와 다르다. 따라서 지금까지의 연구결과를 고찰해 볼 때, 무주-설천 지역에서 결정질석회암을 포함하는 변성퇴적암류를 시대미상의 옥천층군으로 추정하여 설정된 옥천벨트와 영남육괴 사이의 지체구조구 구분은 재고될 필요가 있다.