• 암석학회지
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 1992

제천습곡대의 제천화강암에 대하여 Rb-Sr, K-Ar 그러고 휫션트랙 등 세 가지 방법으로 다음과 같은 열역사를 규명하였다. 3개의 전암시료와 7개의 광물시료의 Rb과 Sr의 동위원소를 측정하여 얻은 등시선연령은 202.7$\pm$1.9Ma이고, Sr 초생치는 0.7140였다. 12개의 광물시료를 K-Ar 및 휫션트랙법으로 연령측정한 결과 각각의 연령보존온도에 거의 상응하는 광물연령을 얻었다. 연령측정자료로 이 암석의 성인과 암체의 열역사를 해석한 결과는 다음과 같다. 제천화강암은 쥬라기초(약 203 Ma)에 지각물질이 부분용융을 받아서 만들어진 'S-형'의 마그마가, 또는 맨틀기원의 'I-型'마그마와 지각물질의 심한 혼화작용에 의해 만들어진 마그마가 지각 심부 (mesozone 또는 katazone; 약 7~9km)에 관입하였으며, 관입체와 주변암석괴의 온도차 때문에 30$0^{\circ}C$까지는 매우 빨리 냉각되었다. 쥬라기말까지는 주위 암석들과 열적인 평형을 유지하므로써 냉각이 거의 중지되었다가, 백악기초부터 말까지 (140~70 Ma)는 화성활동을 수반한 심한 지구조운동과 활발한 풍화작용 때문에 평균 약 40~60 m/Ma의 상승률과 약 1.4$^{\circ}C$/Ma의 냉각률로 3~7 km 상승하였다. 백악기말부터 삼기초(70~50 Ma)까지는 펀균 약 100~120m/Ma의 상승률과 5$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을, 그리고 삼기초 (50 Ma)부터 현재까지는 평균 약 50~60m/Ma의 상승률과 2$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을 가지고 각각 상승 및 냉각된 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.138-156
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• 2002

소백산 육괴 중 남동부 지역의 선캠브리아 변성암류는 화강암질 편마암, 반상변정질 편마암과 석영장석질 편마암 등으로 이루어져 있으며, 하동-산청 회장암 복합체 서편에 남북방향의 대상으로 사방휘석을 함유한 차노카이트가 폭 3km, 길이 12km의 규모로 분포한다. 차노카이트는 조직에 따라 괴상 차노카이트와 엽리상 차노카이트로 분류된다. 성분상 차노카이트의 원암은 화강섬록암에서 석영 몬조나이트에 대비되고 비알카리질이며. 이들의 주원소 및 미량원소의 함량 변화양상은 전형적인 마그마 분화 경향을 보여준다. 한편, 조구조 판별도에 도시된 지구화학적 자료는 이들 차노카이트가 활동적인 조구조 환경에서 형성되었음을 보여준다. 괴상 및 엽리상 차노카이트에서 관찰되는 주구성 광물은 사장석, 사방휘석, 미사장석 석류석 석영 등이며, 석류석은 산점상으로 산출한다. 석류석은 대체로 성분 누대구조가 잘 나타나고, $X_{alm}$ / (0.74~0.83)와 $X_{py}$ (0.07~0.12), $X_{Mg}$ (0.12-0.08) 성분은 주변부로 가면서 감소하고, $X_{grs}$ /(0.03~0.15)는 중심부에서는 낮고 주변 부로 가면서 크게 증가하는 특징적인 변화를 보인다. 사방휘석-석류석-사장석-석영 공생광물군을 이용하여 계산된 차노카이트의 변성조건은 시료에 따라 2.5-7.5kb, $600-900^{\circ}C$의 큰 범위로 변화하지만, 석류석의 중심부 성분을 사용하였을 경우 약 $800^{\circ}C$의 정점온도를 보인다. 그리고 석류석의 누대구조 특성이 뚜렷한 시료 MS2-1에서는 3.5kb, $800^{\circ}C$에서 6kb, $600^{\circ}C$로 후퇴한 반시계 방향의 진화경로가 인지된다.

• 암석학회지
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• 제21권3호
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• pp.277-285
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• 2012

제주도 사라봉 부근의 산지등대, 비석거리에서 나타나는 하와이아이트에는 티탄이 풍부한 각섬석(캘수타이트)과 사장석이 반정으로 나타난다. 또한 휘석, 감람석 미반정을 포함하며, 인회석과 소량의 K장석 래스도 나타난다. 캘수타이트는 자형 또는 반자형으로 불투명광물 반응연을 가진 반정으로 주로 산출되며, 해안가 시료의 캘수타이트는 산화철 형태로 치환되어 각섬석 가상을 관찰할 수 있다. 아주 드문 형태로 휘석 결정 내에 캘수타이트가 반응연 관계로 나타나는 형태를 볼 수 있으며, 이를 통해 유체에 의한 2차적인 수화반응이 있었음이 추정된다. 압력-$Al^T$ 지질압력계 관계식에 적용하여 결정화작용 압력을 추정한 결과, 산지등대의 시료에서는 약 6.3 kb, 비석거리의 경우 약 4.9 kb의 값을 얻을 수 있었다. 이를 통해 산지등대의 각섬석은 비석거리에 형성된 각섬석보다 더 깊은 곳에서 유체의 유입이 있었으며, 자형 반정의 형태와 인회석 포유물의 존재로부터 호스트마그마로부터 결정화작용을 통해 성장되었을 것으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제2권2호
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• pp.95-103
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• 1993

충주부근 활석 광상주변에는 옥천대의 변성퇴적암류에 속하는 계명산층, 문주리층, 대향산 규암층, 향산리 돌로마이트층과 염기성암 기원 변성암류 등이 분포한다. 활석 광상은 향산리 돌로마이트층내에 대향상 규암층 인접부에서 산출된다. 향산리돌로마이트층의 변성광물군은 \circled1방해석-투각섬석-활석-석영, \circled2방해석-활석-석영, \circled3투각섬석-방해석-백운석 \circled4방해석-백운석-금운모-녹니석 등이다. 활석의 $X_{Mg}$(=Mg/(Fe+Mg))는 0.98이며 이상적인 활석의 화학성분에 가깝다. 활석의 형성은 규질 돌로마이트가 중압형 광역변성작용을 받아 형성된 것으로 인지되며, 접촉변성작용 또는 열수 작용의 흔적은 찾아볼 수 없다. 향산리 돌로마이트층엥 인접해 있는 이질암 또는 염기성 변성암의 공생광물군이 \circled1각섬석-흑운모-백운모-녹염석-석영 \circled2흑운모-녹니석-석영 \circled3각섬석-양기석-녹염석-사장석-석영인 것으로 보아 녹염석-앰피볼라이트상 내지 녹색편암상에 해당함을 보여 준다. 활석 생성은 다음의 화학반응과 깊은 관련성이 있다; (I) 3백운석+4석영+$H_2O$=활석+3방해석+3$CO_2$; (II) 3투각섬석+2$H_2O$+6$CO_2$=5활석+6방해석+4 석영, 활석, 투각섬석, 석영과 공생하는 방해석에 대한 지질온도계에서 약 $434^{\circ}C$의 최저 평형 온도를 구할 수 있으며, $X_{$CO_2$}$는 연구지역의 변성압력을 3 kbar로 가정할 때 약 0.1로 산정된다.

• 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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• 제10권1호
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• pp.1-12
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• 2001

경상분지 통남부에 위치하는 울산 철-사문암광산 지역에는 유일하게 국내에서는 초염기성암과 탄산염 암체가 공간적으로 연관성을 가지고 소규모로 분포하고 있다. 야외지질조사, 광상시추코아자료, 안정동위원소 분선 등의 연구결과는 울산의 탄산염암체는 용융체에서 형성된 카보내타이트의 가능성이 큰 것으로 나타났으며, 산출상태는 관입암상의 특징임을 반영하고 있다. 이번 연구에 의한 이곳의 지질은 중생대 퇴적암과 화산암, 이를 관입하고 있는 화강암류, 화강암을 관입하고 있는 초염기성암, 이 초염기성암을 관입하고 있는 카보내타이트로 이루어진다. 탄산염암체는 지표 상에서는 초염기성암과 함께 동심원상의 타원형으로, 수직단면도에서는 깔때기형태로 산출되고 있다. 탄소, 산소 안정동위원소비는 전형적인 맨틀기원의 카보내타이트로서의 특징이라기보다는 특이한 이원성형태(bimodal pattern)를 나타내었으며, 이는 울산의 카보내타이트를 형성한 마그마가 맨틀에서 직접적으로 상승한 마그마라기보다는 지각 내에서 형성된 2차적 카보내타이트 마그마임을 지시하는 것으로 해석된다. 즉, 초염기성암 마그마가 상승하면서 지각 내에 있던 석회질암이 용융되어, 탄산염마그마를 형성하고, 심부의 파쇄대가 발달한 현재의 장소에 사문암체를 형성한 초염기성 마그마와 그 뒤를 이어 탄산염마그마가 관입한 것으로 여겨진다. 또한 울산 철-사문암광산 지역은 심부파쇄대가 발달된 것이며, 탄산염암체내의 유체포유물의 유형, 안정동위원소의 패턴, 초염기성암과의 공간적 관계 등은 울산의 탄산염암체가 카보내타이트로 해석되는 것을 지지해주고 있다.

• 암석학회지
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• 제26권4호
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• pp.327-339
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• 2017

경기육괴 북서부에 분포하는 백악기 명성산화강암은 암체의 대부분을 차지하는 담홍색의 흑운모 몬조 화강암과 상대적으로 소량 산출되는 백색의 흑운모 알칼리화강암으로 이루어져 있다. 낮은 Sr 함량과 높은 Ba 함량, REE 다이아그램에서 보여지는 부(-)의 Eu 이상치, 스파이더 다이아그램에서 나타나는 부(-)의 Sr 이상치, Sr과 Rb 사이에 나타나는 부의 관계, Sr과 Ba 그리고 Sr과 $Eu/Eu^*$ 사이에 나타나는 정(+)의 관계는 사장석과 K-장석의 정출이 마그마 분화과정에 있어 중요한 역할을 하였음을 지시한다. 명성산화강암은 I, S, A형 화강암을 분류하는 분류도에서 I & S 형 화강암 영역에 도시되는데, 흑운모 몬조화강암은 분화되지 않은 I & S 형 화강암 영역에, 흑운모 알칼리화강암은 분화된 I & S 형 화강암 영역에 도시됨으로 흑운모 알칼리화강암이 흑운모 몬조화강암보다 더 분화되어 생성된 화강암임을 알 수 있다. A/CNK vs A/NK 다이아그램에서 고알루미나 영역에 도시되는 명성산화강암의 근원암의 성질을 알아보기 위하여 Rb/Sr vs Rb/Ba 도와 $Al_2O_3/TiO_2$ vs $CaO/Na_2O$ 도에 도시한 결과 명성산화강암은 점토가 결핍된 근원암인 사질암과 잡사암 사이의 조성을 갖는 변성퇴적암류로부터 유래하였거나 이에 상응하는 화성암으로부터 유래하였으며, 전암 저어콘 포화 온도를 계산해 본 결과 $740-799^{\circ}C$ 온도 조건에서 용융되어 생성되었음을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제22권2호
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• pp.117-135
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• 2013

무주군 왕정리 지역에서 구상 화강편마암이 초기 원생대 변성퇴적암류를 관입하는 우백질 복운모 화강암내에 포획체의 형태로 나타난다. 우백질 복운모 화강암의 전암성분 분석치와 SHRIMP 저어콘 연대측정 결과는 우백질 복운모 화강암이 $1875{\pm}75$ Ma에 대륙 충돌 환경에서 형성된 S-type 화강암임을 지시한다. 우백질 복운모 화강암내에 나타나는 구상 화강편마암으로부터 추출된 모나자이트에 대한 SHRIMP 분석에 의해 구상 화강편마암을 형성시킨 변성작용 시기가 $1867{\pm}4$ Ma임이 밝혀졌고 이 변성 연령은 우백질 복운모 화강암의 관입시기와 오차 범위내에서 유사하다. 이는 우백질 복운모 화강암 관입시 마그마내로 침강한 변성퇴적암이 마그마에 의해 $650-740^{\circ}C$, 4-6.5 kbar 정도의 열변성작용을 받아 구상 화강편마암이 만들어졌음을 지시한다. 열변성 작용시 근청석을 주로 하는 구상 화강편마암의 핵부가 만들어졌고 이때 일부 구상 화강편마암에서는 석영 및 장석을 포함한 일부 광물이 용융되어 만들어진 우백질 용융체가 핵부를 빠져나온 후 핵부 주변에서 결정화하여 우백질 각부를 형성하였다. 구상 화강편마암이 형성된 후 마그마 분화작용 중 최후에 남아있던 열수가 구상 화강편마암에 침투하여 후퇴 변성작용을 일으키고 이때 근청석이 pinite화 되면서 세립의 녹니석과 견운모로 치환되었다. 무주 화강편마암은 퇴적기원의 변성암이므로 앞으로는 무주 화강암질 편마암으로 명명하는 것이 적합하다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.279-292
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• 2014

한국의 현생 화강암류에서 분석된 Nd 동위원소 자료를 종합하여 고찰해보았다. Nd 동위원소의 변화는 추세적인 변화 또는 지역적인 변화로 설명될 수 있다. 세 차례로 나타나는 화성활동기 중에서 페름기-트라이아스기 그리고 쥬라기에 있었던 두 차례의 화성활동기에서는 초기에는 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 마그마가 만들어진 이후에 점차 낮은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 방향으로 변화한 것으로 볼 수 있다. 섭입작용의 시작과 더불어 초기에 생성된 마그마의 경우 섭입된 해양지각의 용융과 같은 결핍맨틀의 함량이 높은 마그마가 생성되고, 섭입작용의 진행과 더불어 마그마의 생성에 오래된 지각물질의 영향이 더욱 커져서 이러한 변화경향을 만들어낸 것이라고 해석할 수 있다. 그러나 백악기-고제3기의 화성활동기에서는 후기의 화성암체들이 오히려 더 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는, 이전의 화성활동기와는 반대되는 변화경향이 나타난다. 다른 해석으로는 페름기-트라이아스기 활동기 초기의 영덕화강암과 쥬라기 활동기 초기의 청송화강암 등 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값의 암체들이 대부분이 경상북도 북부지역에 밀집되어 있기 때문에 이러한 변화가 단순히 지역적인 차이를 반영하는 것이라는 해석도 전적으로 배제할 수는 없다. 이 외에도 백악기-고제3기 활동기에서 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 암체인 온정리 화강암 역시 영덕화강암과 인접하여 산출하며, 그 밖의 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 화성암들은 주로 경상분지내에서만 산출되는 것 역시 지역적 차이라는 가설을 지지한다고 볼 수 있다. 이 경우 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 지역은 다른 지역에 비해 상대적으로 젊은 평균지각 연령을 갖는 등 구분되는 지각진화사를 가질 것으로 판단된다. 이상에서 제기한 두 가설들 사이의 선택은 추가적인 연구를 통해 판단해야 할 것으로 생각된다.

• 암석학회지
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• 제28권2호
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• pp.53-69
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• 2019

영남육괴 남서부인 지리산지구의 편마암복합체에 발달하는 연성전단변형의 기하학적 및 운동학적 특성과 연성전단변형을 받은 우백질편마암에 대해 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행하고 연성전단변형의 시기에 대하여 논의하였다. 편마암의 엽리를 연성변형에 의해 생성된 전단엽리들이 절단하고 있으며, 광역적인 분포를 나타내고 있어 이 지역의 편마암은 두 번 이상의 강력한 연성변형을 겪었음을 지시한다. 전단엽리면에 발달한 신장선구조는 북동 방향에 완만한 침강각을 보여 주향이동성 전단운동의 존재를 지시하며, 신장선구조를 포함하고 전단엽리면에 직교하는 단면에서는 우향의 전단감각이 우세하게 발달한다. 연성변형전단의 공간적 분포는 남북 내지 북북동 방향이 우세한 우향의 전단대가 중앙부 및 동부에서 대상 분포로 발달된 특성을 보이며, 서쪽부에서는 호남전단대의 일반적인 방향성인 북동 방향으로 발달하고 있다. 강한 전단변형을 받은 우백질편마암의 2개의 시료에서 구한 U-Pb 일치연령은 각각 $1,868{\pm}3.8Ma$와 $1,867{\pm}4.0Ma$로 연구지역 일원에서 보고된 편마암류들의 U-Pb 연대측정 결과와 일치한다. 연구지역에서 분포하는 전단변형을 받은 편마암류, 편마암류를 관입한 변형된 염기성 암맥과 화강암류 그리고 변형 특성이 관찰되지 않는 화성암류들의 관입 시기를 고려할 때, 연성전단 변형작용은 약 260 Ma-230 Ma 동안 섭입작용과 관련된 화강암질 화성활동 이후인 약 230~220 Ma에 한반도 충돌조산운동과 관련되어 발생하였다.