• 암석학회지
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• 제15권4호
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• pp.167-179
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• 2006

갈말-영북일대의 화강암류은 암상에 의하여 회색 각섬석흑운모화강암(JHBG), 흑운모화강암(JBG)과 홍색 각섬석흑운모화강암(CHBG)으로 분대될 수 있다. 전자는 북부에 소규모로 분포하는 중립질암으로서 미립질 스펜을 함유하며, JBG는 북부-동부일대에 주로 분포하는 담회색-회색의 중립질암이다. 주연구대상인 후자는 대부분 북부-남동부일대에 넓게 발달하는 중-조립질암으로 뚜렷한 홍색을 띠며, 국부적으로 미세 공동구조와 정동구조의 포켓상 페그마타이트질부가 발달된다. 광물연령(K-Ar 법)으로 미루어 JHBG와 JBG는 시기를 달리하는 쥬라기 대보조산운동기의, CHBG는 백악기 불국사변동기의 화성활동산물이다. 이는 야외산상 및 지질 선후관계 해석과도 잘 일치한다. CHBG는 석영, 사장석, 알칼리장석, 흑운모, 각섬석, 갈렴석, 인회석, 져어콘, 일부 방해석과 불투명광물 등으로 구성된다. 이 중에서 알칼리장석은 대부분 퍼다이트질 정장석이며, 드물게 수반되는 방해석은 미세공동의 이차적 충전광물로 보인다. 모우드 분석 및 QAP 삼각도에서 모두 화강암영역에 속하며, 대부분 섬장화강암과 몬조화강암의 경계부에 도시된다. 주원소 변화경향, A/CNK 몰비, $SiO_{2}$ 대 $K_{2}O$ 그리고 AMF 관계 등으로 미루어, 이 암은 단일한 화강암질 마그마에서 생성된 산성암, 고-칼륨의 캘크-알카린계열 그리고 과알루미나암질의 분화말기 산물이다. Ba 대 Sr 관계에서도 분화경향을 뚜렷이 이루며, CaO 대 Sr 그리고 $K_{2}O $ 대 Sr 관계로 미루어 Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 더 관여하였다. 희토류원소 표준화도에서 경희토류원소에서 중희토류원소로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍되는 양상을 이룬다. 그리고 Eu의 부 이상과 표준화값 등으로 미루어 사장석의 분별결정작용이 이 화강암 전체에 걸쳐 미약하게 일어난 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.427-448
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• 2019

본 연구는 최근 수행된 퇴적층서학 및 고생물학적 연구결과를 종합하고, 새롭게 분석된 자료를 보강하여, 전기 고생대 태백산분지의 고환경과 고지리를 복원하였다. 또한 순차층서학적 방법을 사용하여 조구조적 운동과 해수면 변동을 추적하여 종합적인 분지해석을 수행하였다. 태백산분지는 태백, 정선-평창, 영월-제천, 문경 지역에 넓게 분포하고 있으며, 암상 및 층서 특성에 따라 태백, 영월, 용탄, 평창, 문경 층군으로 구분되어 조사 및 연구가 진행되어 왔다. 태백산분지의 퇴적체는 탄산염암과 규산쇄설성 퇴적암이 혼합되어 있는데, 최근 쇄설성 퇴적물의 기원과 퇴적 연대에 대한 연구가 집중적으로 이루어졌다. 태백산분지에 공급되는 쇄설성 퇴적물의 근원지는 크게 곤드와나지괴와 한중지괴 기원지로 나누어진다. 태백산분지의 형성 초기에 태백대지와 정선-평창대지는 주로 한중지괴 기원지로부터 퇴적물을 공급 받았으며, 영월-제천 대지는 지리적 혹은 지형적 분리에 의해 한중지괴의 영향이 차단되고, 주로 곤드와나지괴 기원지로부터 퇴적층을 공급받았다. 쇄설성 저어콘 분석 결과는 중기 캠브리아 시기의 전 지구적 해수면 상승으로 인해 태백산분지 전체적으로 곤드와나지괴 기원의 퇴적물이 공급되었으며, 한중지괴 기원의 퇴적물은 공급이 멈추었음을 보여주고 있다. 한편, 태백산분지의 북쪽에 분포하는 정선-평창 대지의 퇴적체는 전기 캠브리아기와 오르도비스기 지층사이에 부정합 관계를 보여주고 있는데, 이것은 중기-후기 캠브리아 시기에 전 지구적 해수면 상승효과를 상쇄할 규모의 지역적 융기 운동이 정선-평창 대지 인근에서 존재했음을 보여준다. 이러한 융기운동은 최후기 캠브리아기와 최전기 오르도비스기에 태백산 분지 전역으로 확대되었다. 최전기 오르도비스기 이후에 태백산 분지는 조구조적으로 안정화되었고, 분지 전체적으로 해수면이 상승하면서 천해 탄산염 퇴적환경이 조성되어 두꺼운 탄산염암이 형성되었다. 전기 고생대 태백산분지의 퇴적작용은 후기 오르도비스기 동안 태백산분지와 한중지괴 전역에서 발생한 융기운동에 의해 종료되었다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.141-142
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• 2001

남서부 경기육괴의 편마암류로부터 분리된 저어콘(zircon) 입자를 대상으로, 이온현미분석기(ion microprobe)를 사용한 U-Pb 연대를 구하였다. 그 결과는 후기 원생대(약 820 Ma) 뿐만 아니라 오르도비스기에 상당한 화성활동이 한반도에 있었음을 지시한다. 우리 나라 후기 원생대의 화성-변성 활동에 대해 알려져 있는 바는 극히 제한적이어서 후속연구가 필수적이며, 이러한 연구는 한반도의 지체구조적 변천사를 로디니아 초대륙(Rodinia supercontinent)의 생성-분리와 관련해 재조명할 수 있는 기회를 제공할 것이다. 또한 오르도비스기의 화성작용은 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아(Caledonian)” 변동 (cf. 조문섭, 2000)에 대한 또 다른 증거를 제공해준다. 저어콘의 연대측정은 서호주의 커튼공업대학교에 설치되어 있는 SHRIMP-II(Sensitive High-Resolution Ion Microprobe-II; 고감도-고분해능 이온현미분석기)를 사용하였으며, 시료 준비 및 분석방법은 기존에 보고된 바와 같다 (e.g., Kinny et al., 1999). 분석된 3개의 암석 시료(1006-5, 8, 9)는 경기육괴의 남서부에 위치한 홍성 지역의 정편마암들이다. 1006-8 시료는 Turek and Kim (1996)이 전통적인 방법을 사용해 687$\pm$5 Ma의 U-Pb 저어콘 연대를 보고한 바 있는 화강암질 편마암 (시료번호, KJ43)에 해당된다. 두 개의 다른 시료는 1006-8 주변에서 산출하는 전형적인 경기육괴의 편마암류로서 화강암질 정편마암이다. 이들 시료로부터 분리된 저어콘 입자들은 대부분 화성기원의 누대구조와 자형의 결정형태를 보여준다. 과성장띠(overgrouth rims)는 1006-5 시료에서 흔하게, 그리고 1006-9 시료에서 매우 드물게 관찰된다. 음극선발광(cathodoluminescence) 영상의 해석을 통해 저어콘 결정의 성장사를 유추하였으며, 이를 바탕으로 이온현미분석 점(spot)을 정하였다. U-Pb-Th 자료는 퍼스(Perth) 저어콘 스탠다드 (CZ3, 564 Ma, $^{206}$Pb/$^{238}$U=0.0914)를 사용하였다. 아래에 기술하는 연대는 모두 $^{206}$Pb/$^{238}$U 연대에 해당된다. 두 개의 화강암질 편마암 시료로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 각각 812 $\pm$ 14 Ma(1006-8)와 822 $\pm$ 17 Ma(1006-9)로 분석오차 내에서 서로 일치한다. 이 결과는 춘천 및 전곡 지역의 석류석 각섬암에서 보고된 Sm-Nd 전암연대(852 $\pm$ 24 Ma 및 824 $\pm$ 143 Ma; Lee and Cho, 1995; Ree et al., 1996)와 잘 부합한다. 따라서 후기 원생대 기간 중 화성활동이 한반도에서 광범위하게 일어났음을 시사한다. 한편, 1006-9 시료에서는 예외적으로 한 개의 저어콘 입자 주변부(rim)에서 매우 얇은 과성장띠가 관찰되었으며, 두 개의 점 분석으로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 약 235 Ma이다. 이 띠는 또한 변성기원의 저어콘에서 흔히 관찰되는 작은 W (<0.05) 비를 보인다. 1006-5 시료는 위 두 시료로부터 수 km 떨어진 지점에서 채집하였으나, 저어콘 연대는 상이한 기록을 보여준다. 즉 매우 작은 Th/U (<0.01) 값을 갖는 저어콘의 주변부에서 223 $\pm$ 5 Ma의 연대가 잘 정의되며, 이는 1006-9 시료에서 관찰된 결과와 함께 트라이아스기의 고온변성작용이 백립암상에 가까운, 매우 높은 온도에 달하였음을 지시한다. 한편 저어콘의 중심부는 335-473 Ma의 비교적 넓은 연대 분포를 보인다. 이는 저어콘이 실제 성장한 연대를 지시하기보다는 트라이아스기의 변성작용에 따른 납손실(Pb loss) 그리고 누대 규모보다 더 큰 빔 크기(beam size, 약 30 $\mu\textrm{m}$)의 영향일 것으로 해석된다. 또한 저어콘이 다양한 외래물질로부터 기원했다는 증거가 관찰되지 않으므로, 이 정편마암의 모암은 오르도비스기(약 430-470 Ma)에 관입하였을 것으로 생각된다. 따라서 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아” 변동이 한반도 내에 실존하였을 가능성을 시사한다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 경기육괴의 변성암류는 후기 원생대 이후 다양한 저어콘의 성장사를 기록하고 있음을 알 수 있다: 즉 (1) 후기원생대(약 820 Ma)의 화성작용; (2) 오르도비스기(약 450 Ma)의 화성작용: 그리고 (3) 트라이아스기 (약 223 Ma)의 부분용융을 수반한 고온 변성작용으로 대표된다. 이러한 지질연대는, 옥천변성대에서 얻어진 756 Ma의 저어콘 연대(Lee et al., 1998)와 더불어, 친링-다비-수루(Qinling-Dabie-Sulu) 대륙 충돌대와 양쯔 지괴에서 보고된 지질연대 결과와 잘 부합한다. 따라서 지구연대학적으로 경기육괴가 북중국보다는 대륙충돌대를 포함하는 남중국지괴에 속할 것으로 결론지을 수 있다.

• 암석학회지
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• 제10권2호
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• pp.57-81
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• 2001

황강리 지역내 앰피볼라이트에 대해 주요 광물군으로 변성분대를 설정해 보면 각섬석-양기석대(H-AZ), 각섬석대(HZ), 투휘석대(DZ)등 세 개의 변성분대가 인지된다. 그 특성을 보면 열적 영향을 가장 많이 받은 투휘석대에서 각섬석대 그리고 각섬석-양기석대가 발달하고 있어 화강암체로부터 거리가 멀어지면서 접촉변성작용의 변성도가 감소하고 있음을 알 수 있다. 본암의 광물군들을 종합 분류해 보면 (1) 양기석+사장석+녹니석, (2) 양기석+각섬석+사장석+녹니석$\pm$녹염석$\pm$흑운모, (3) 양기석+각섬석+사장석$\pm$혹운모$\pm$녹염석, (4) 각섬석+사장석$\pm$흑운모$\pm$녹니석, (5) 각섬석+사장석+투휘석+양기석$\pm$녹염석$\pm$녹니석, (6) 각섬석+사장석$\pm$투휘석$\pm$흑운모$\pm$녹염석 등 크게 여섯 가지 그룹으로 나뉘어 진다. 이 지역의 앰피볼라이트는 두 번의 변성작용을 받은 것으로 인지되고 있는데 첫 번째 변성작용은 옥천변성대에 우세하게 작용한 중압형의 광역변성작용으로 본암에서 조립질에서 중립질의 각섬석류 입자의 중앙부의 양기석을 성장시켰으며 변성도는 녹색편암상에서 녹염석-앰퍼볼라이트상에 이르렀다. 이에 중침된 두 번째 변성작용은 주변의 화강암체에 의한 접촉변성 작용으로 변성도는 최대 상부 앰피볼라이트상의 저압부에 이른 것으로 사료된다. TWEEQU지은지압계와 각섬석-사장석 지온계에 의한 계산에 따르면 초기 광역변성작용의 변성조건은 4.6-7.3kb의 압럭하에 온도가 $439-537^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $492-537^{\circ}C$, 5.2-7.3kb의 값에 이르는 것으로 나타났다. 또한 백악기 화강암의 관입으로 인한 접촉변성작용의 변성조건은 2.6-5.2kb의 압력하에서 온도가 $588-739^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $697-739^{\circ}C$, 3.8-5.2kb내에 분포하고 있으며 온도상승과 압력강하의 변성진화과정을 겪은 것으로 추정되고 있다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.431-449
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• 2015

연구지역은 영남육괴 지리산지구에 분포하는 선캠브리아기 암주상 산청 회장암복합체 (이하, 회장암체)의 서부에 위치한다. 본 논문은 산청 회장암체에 대한 노두별 상세한 야외지질조사를 통하여 산청 회장암체의 암상, 엽리, 산상의 특징을 조사하고, 산청 회장암체의 형성과정과 그 메커니즘을 연구하였다. 산청 회장암체는 괴상형과 엽상형 산청 회장암 (이하, SA), 철-티탄 광체 (이하, FTO), 고철질 백립암 (이하, MG)으로 구분된다. 괴상형 SA를 제외한 산청 회장암체에는 엽리가 발달한다. 엽상형 SA, FTO, MG의 엽리는 SA가 완전히 고결되지 않은 물리적 상태에서 FTO 및 MG 용융체의 유동과 SA 블록들 사이의 상호운동의 결과로 형성된 마그마 엽리이며, 이들은 동원 마그마의 분화작용을 통해 연속적으로 형성되었다. 산청 회장암체는 괴상형 SA (고압 하에서 모 마그마의 1차 분별정출작용)${\rightarrow}$ 엽상형 SA [저압 하에서 모 마그마로부터 1차적으로 분화된 사장석-풍부 결정-용융 혼합체 (회장암질 마그마)의 2차 분별정출작용]${\rightarrow}$ FTO (회장암질 마그마의 2차 분별정출작용의 최종 분화단계에 잔류된 고철질 마그마의 압착여과작용에 의해 완전히 고화되지 않은 SA로 주입)${\rightarrow}$ MG (최종 잔류된 고철질 마그마의 고화작용) 순으로 형성되었다. 이는 산청 회장암체를 구성하는 괴상형과 엽상형 SA, FTO, MG는 성인과 시대를 달리하는 서로 다른 마그마의 분화 및 관입 산물이 아니라 동일시대의 동일기원 마그마로서 다단계 분별정출작용과 다중압력 결정화작용을 통해 형성되었음을 의미한다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.445-466
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• 2017

영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동분지가 분포한다. 따라서, 영동지역은 선캠브리아시대 변성암부터 옥천누층군, 고생대/중생대 퇴적암, 중생대 화성암을 거쳐 신생대 제4기 충적층에 이르기까지 지질시대와 암상이 다양한 복합 지질 환경을 가진다. 이들 다양한 지질과 지하수 수질과의 연관성을 검토하였으며, 지하수 내 주요 이온 성분들의 기원 및 물-암석 반응 기작을 논의하였다. 이 연구에는 충적/풍화대 관정 20개, 암반 관정 80개를 대상으로 한 현장 수질 측정 자료와 이온 함량 분석 자료가 활용되었다. 통계 분석 결과, 풍수기와 갈수기간의 수질 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 지질별로 수질 유형이 다양하게 관찰되었으나, 충적/풍화대 뿐 아니라 암반 지하수에서도 $Ca-HCO_3$ 유형이 전체의 80~84 % 정도를 차지하였다. 충적/풍화대 지하수의 경우, 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역 일부에서 $NO_3$, Cl 함량이 꽤 높은 것이 관찰되었고, 백악기 영동층군 퇴적암에서는 $Mg-HCO_3$ 유형이 관찰되었다. 암반 지하수에서는 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역에서 $Ca-HCO_3$ 유형에서부터 $Ca-Cl/SO_4/NO_3$ 유형을 거쳐 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형까지 매우 다양한 수질 유형을 보였다. 이중 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형을 보이는 지하수는 F 함량이 높은 것들로서, 지하수 수질이 백악기 반암 및 화강암의 광화대 및 변질대에서의 물-암석 반응에 기인하는 것으로 추정된다. 연구지역은 심부 대수층까지 $NO_3$에 의한 오염이 심화된 것으로 나타나며, 이는 특히 쥬라기 화강암 지역에서 현저하다. 지하수의 $HCO_3$/Ca, $HCO_3$/Na, Na/Si 몰비 등으로 볼 때, 충적/풍화대 지하수의 Ca, $HCO_3$ 성분은 대부분 방해석의 용해작용과 관련되어 있는 것으로 해석된다. 암반 지하수에서는 물 속의 Ca, $HCO_3$ 성분은 방해석 이외에 사장석의 용해작용과 관련되어 있어 보이나, 사장석이 고령토로만 변하는 단순 풍화작용의 기작만으로는 설명이 어려운 수질 특성을 보였다. 백악기 영동층군 퇴적암 지역의 지하수에서는 $HCO_3$ 기원이 방해석 이외에도 $MgCO_3$, $SrCO_3$ 등의 용해작용과도 관련이 있어 보였다.

• 암석학회지
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• 제23권4호
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• pp.293-309
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• 2014

북중국판과 남중국판이 페름기말-트라이아스기에 충돌하여 친링-다비-수루-홍성-오대산 대륙충돌대가 형성되었고 트라이아스기 충돌 후 화성암들이 충돌대의 서쪽 끝 부분인 친링 충돌대 지역에 광역적으로 형성되었다. 그리고 충돌대의 동쪽 끝 부분인 홍성-오대산 지역에도 광역적인 트라이아스기 충돌 후 화성암이 형성되었다. 하지만 다비 지역에서는 트라이아스기 충돌 후 화성암이 나타나지 않고 수루 지역에서는 매우 소규모로 형성되었다. 친링-다비-수루-홍성-오대산 충돌대를 따라 일어난 최고 변성 압력 조건을 고려하여 보면 다비-수루 충돌대에서는 초고압 에클로자이트 변성상에 해당하는 매우 깊은 지역에서 섭입판 분리가 일어난데 반해 친링 서측과 홍성-오대산 충돌대 지역에서는 에클로자이트상 내지 고압 백립암상의 변성상에 해당하는 상대적으로 낮은 지역에서 섭입판 분리가 일어난 것으로 유추될 수 있다. 그 결과 다비-수루 지역에서는 섭입판 분리에 의해 형성된 공간을 통해 유입되는 연약권 맨틀에 의한 열 효과가 매우 깊은 곳에서 일어나 그 위에 존재하는 대륙지각과 그 직하부 맨틀에 큰 영향을 주지 못해 매우 제한적인 충돌 후 화성암이 나타나거나 전혀 나타나지 않는 것으로 판단된다. 이에 비해 섭입판 분리가 상대적으로 낮은 깊이에서 일어난 홍성-오대산 지역과 친링 지역에서는 유입되는 연약권 맨틀에 의한 열 효과가 그 위에 존재하는 대륙지각과 그 직하부 암권 맨틀에 영향을 주어 광범위한 충돌 후 화성암을 형성한 것으로 생각된다. 친링지역의 트라이아스기 충돌 후 화성암은 친링 지역 서부에서는 미얀루 충돌대 북쪽에서 나타나며 동쪽으로 가면서 남친링 소대륙판 내부에 나타나다가 친링 지역 동부에서는 샹단 충돌대 북쪽에 나타난다. 이러한 트라이아스기 충돌 후 화성암의 분포는 트라이아스기 충돌대가 미얀루 충돌대 이후 남중국판과 남친링 소대륙판 경계를 따라 연장되기 보다는 충돌 후 화성암의 남쪽 경계를 따라 북서쪽으로 연장되어 샹단 충돌대로 연결될 가능성이 높음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제16권2호
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• pp.82-99
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• 2007

거제도 동부 일운면 일대에는 백악기 말의 화강섬록암을 관입하고 있는 고제3기 암맥들이 발달한다. 이 암맥들은 북서 방향의 산성 암맥군과 서북서(A그룹)와 남북 내지 북북동 방향(B그룹)의 염기성 암맥군들로 구분된다. 야외 횡절관계를 근거하면 산성 암맥군이 가장 먼저 관입하였으며 다음으로 A그룹과 B그룹이 관입하였다. 산성 암맥군은 백악기 말${\sim}$신생대 초 양산단층계의 좌수향 주향이동 단층운동에 수반되어 만들어진 인장 틈을 따라 관입한 것으로 판단된다. A그룹과 B그룹 염기성 암맥군들은 야외 암상과 관입 방향성에서 경주-감포 지역의 암맥군들 중 중성과 염기성 암맥군에 각각 대비된다. 또한 대비되는 두 지역 암맥군들은 전체 희토류 원소 함량과 콘드라이트에 표준화한 거미 성분도 및 미량원소와 희토류 원소 함량 패턴에서 유사한 양상이다. 이는 두 지역의 대비되는 암맥군들이 성인적으로 밀접히 관련되어 있음을 의미한다. K-Ar과 Ar-Ar 연대측정 결과를 종합하면, A그룹 암맥군은 $64{\sim}52\;Ma$ 사이에, B그룹 암맥군은 $51{\sim}44;Ma$에 관입한 것으로 판단된다. 이는 약 51 Ma를 전후로 한반도 남동부의 인장 응력장이 북북동-남남서에서 동서 내지 서북서-남남동으로 급격히 변화되었음을 의미한다. 고제3기 아시아 일원에서 발생한 주요 지구조 사건들을 고려하면, $64{\sim}52;Ma$에는 북상하던 태평양판의 사교 섭입으로 동아시아 대륙연변에 북북서 방향의 광역적인 좌수향 전단 응력장이 작동하였으며, A그룹 암맥군은 이와 수반된 인장 단열들을 따라 관입한 것으로 해석된다. 한편, 약 55 Ma의 인도와 유라시아 대륙의 충돌에 의한 응력은 약 51 Ma 경에는 한반도 일원까지 전파된 것으로 보인다. 이로 인해 한반도를 포함한 동아시아 대륙이 태평양판 쪽으로 밀려감으로써 섭입하던 태평양판의 각도가 급해져 동아시아 연변에 강력한 흡입력이 발생하였으며, 이 때문에 태평양판의 운동 방향이 북북서에서 서북서방향으로 회전되었을 가능성이 있다. 따라서 약 51 Ma부터 한반도 동남부에는 지판 경계의 강력한 흡입력으로 동서 내지 서북서-동남동의 인장력이 작동되어 B그룹 암맥군이 관입한 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.229-238
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• 2011

가스하이드레이트 부존량 평가에 있어서 해당 부존 지역의 S파 속도 정보는 암상과 공극유체의 정보를 파악하는데 결정적인 역할을 한다. 만일 퇴적층 내에 가스하이드레이트가 존재한다면 이 층에서의 P파 속도와 S파 속도는 동시에 증가하게 되며, 그 하부에 자유가스가 존재하는 경우 P파의 속도는 감소한다. 하지만 S파의 경우 공극을 채우고 있는 유체의 영향을 받지 않고 순수하게 매질을 통해서 진행하므로 하이드레이트 층의 하부에 자유가스층이 존재한다고 해도 그 속도가 변하지 않거나 오히려 매질의 영향으로 그 속도가 증가한다. 본 연구에서는 이러한 특성을 확인하기 위해 울릉분지의 가스하이드레이트 유망지역 중 탄성파 단면상에서 BSR(해저변 모방 반사면)이 강하게 분포하는 한 지점에서 한국지질자원연구원이 2009년 5월에 OBS(해저면 탄성파 기록계)를 이용하여 취득한 해저면 다성분 탄성파 자료를 이용하여 가스하이드레이트 부존 심도 부근의 P파 빛 모드전환 S파의 속도를 구하였다.OBS의 하이드로폰(hydrophone) 성분에 기록된 P파 자료를 이용하여 탄성파 주시 역산법을 수행하여 P파 속도 및 섬도 구조를 도출하였다. 해당지역에 취득한 2차원 반사법 탐사 자료는 기본 전산처리를 통해 구한 탐사지역의 기본 층서모델을 초기모델로 삼았다. 여기에 수평 2성분 지오폰(geophone)에 기록된 자료의 극성 분석을 통해 S파의 에너지가 최대로 모인 radial 성분 단면도를 생성하고 여기서 발췌한 주요 S파 이벤트의 주시를 이용해 포아송 비 정모델링을 수행하여 OBS가 위치한 지점에서의 포아송 비와 S파 속도구조를 최종적으로 도출하였다. 본 연구를 통해 탐사지역의 가스하이드레이트 존재로 인한 BSR 상하부 층의 P파 속도 역전 현상과 P파와는 달리 BSR 상부에서 히부로 갈수록 S파의 속도가 약간 증가하는 경향을 보여 결과적으로 자유가스층의 존재로 인한 BSR 하부에서 포아송 비 감소현상이 뚜렷함을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권2호
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• pp.136-146
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• 2024

본 논문은 서해 군산분지 퇴적층 내에서 발견되는 다양한 화성암들을 탄성파 반사상에 따라 분류하고 그 공간적 분포 양상을 도시하는 과정에 대해 상술한다. 연구지역인 서해 대륙붕 군산분지의 북동소분지, 남서소분지, 남동소분지 내에서 총 6종류의 분출 화성암 반사상과 3종류의 관입 화성암 반사상이 중생대 후기 백악기, 신생대 에오세 및 전기 마이오세, 신생대 제4기 층에서 발견되었다. 분출 화성암은 그 크기, 외형, 내부 층리구조에 따라 (1) 높이 200 m 이하의 고깔형 화산체들로 1회성 단성화산 분화를 통해 형성된 것으로 추정되는 단성화산체(E.mono), (2) 단성화산체들이 모여 높이 500 m 이내의 하나의 화산체를 형성하는 단성화산복합체(E.comp), (3) 높이 1 km 이상 직경 15 km 이상으로 내부에 복수의 층이 인지되는 성층화산체(E.strato), (4) 기반암 저지대의 정단층 주변에서 고반사 특성을 보이는 열극 분출암(E.fissure), (5) 저각 사면부와 내부에 직경 약 2 km 화도 구조를 보여주는 마르-다이아트림(E.maar), (6) 퇴적층을 교란하는 직경 1 km 이내 파이프형 구조를 갖는 열수분출공(E.vent)으로 구성된다. 관입 화성암은 상부 퇴적층의 변형구조를 통해 인지되며, (1) 수평형, 계단형, 종지형 등 다양한 수직/수평 관입 기하를 나타내는 암맥 및 암상(I.dike/sill), (2) 직경 1-3 km의 뿔 또는 기둥 모양 관입암체인 화성암주(I.stock), (3) 상부 퇴적층을 광범위하게 변형시키는 폭 10 km 이상의 관입암체인 저반/병반(I.batho/lac)으로 구성된다. 분출 화성암은 주로 군산분지 남서소분지 내 백악기 및 신생대 고제3기 에오세 층 내에서 인지되며, 관입암체는 주로 남동 및 남서 소분지 내에서 발견된다. 열수분출공은 군산분지 전역에서 발견되며 활동시기는 전반적으로 중기 마이오세 이후로 일부는 현재까지 활동중인 것으로 보인다.