• 암석학회지
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• 제14권4호
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• pp.226-236
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• 2005

이 연구에서는 화강암 스위트와 슈퍼스위트의 개념을 사용하여 우리나라 트라이아스기 화강암을 대상으로 시공간적으로 밀접하게 관련된 화강암체들을 계층적으로 구분하였다. 옥천대(서부 영남육괴)의 트라이아스기 화강암 중에서 백록화강암과 점촌화강암은 하나의 백록 스위트로 지정되며, 청산 화강암은 청산스위트로 지정된다. 이 두 스위트는 근원물질의 유사성과 기재적 및 지구화학적 상이성 등으로부터 하나의 슈퍼스위트, 즉 백록 슈퍼스위트로 묶을 수 있다. 경상분지의 트라이아스기 화강암인 영덕화강암, 영해화강암, 청송화강암은 각각 독립적인 영덕 스위트, 영해 스위트, 청송 스위트로 지정된다. 이 세 스위트는 근원물질의 유사성과 기재적 및 지구화학적 상이성 등으로부터 하나의 슈퍼스위트, 즉 영덕 슈퍼스위트로 묶을 수 있다. 서부 영남육괴의 백록 슈퍼스위트와 경상분지의 영덕 슈퍼스위트는 Nd-Sr 동위원소 특징에서 아주 뚜렷한 차이를 보이는데, 이는 두 슈퍼스위트를 만든 화강암질 마그마의 근원물질이 서로 달랐음을 지시한다. 백록 슈퍼스위트는 그 근원물질이 영남육괴를 이루는 지각물질들 사이의 혼합으로 설명되는 반면, 영덕 슈퍼스위트의 근원물질은 결핍된 맨틀과 영남육괴 지각물질의 혼합으로 설명된다. 동시기 화성활동의 산물인 백록 슈퍼스위트와 영덕 슈퍼스위트에서 화강암질 마그마의 근원물질에 차이를 보이는 것은 마그마 생성의 장소가 지체구조적으로 상이하였음을 지시하는 것이다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.31-43
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• 2014

영덕 화강암은 경상분지에 속해있는 영양 소분지의 동부에 분포하고 있으며 균질한 중립질 내지 조립질의 괴상으로 산출된다. 하부에서는 편암 및 편마암 복합체를 관입하고 있으며 상부는 백악기 퇴적암에 의해 부정합적으로 피복되어있다. 암석화학분석을 통하여 영덕 화강암의 마그마형을 밝히고 광물화학분석에 각섬석 지압계를 적용하여 정치깊이를 추정하고자 하였다. 암석화학 분석결과 마그마의 분화가 진행됨에 따라 $TiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3{^*}$, FeO, $Fe_2O_3$, MnO, MgO, CaO, $Na_2O$ 및 $P_2O_5$의 함량은 감소하고 $K_2O$의 함량은 증가하는 경향을 보여주며, 마그마 분화양상의 도식에서는 칼크알칼리계열에 해당하였고 철이온의 산화경향 및 알칼리성분의 함량비는 I-타입의 마그마임을 지시한다. 또한 각섬석의 $Al^T$성분을 Hollister et al. (1987)의 식에 적용한 결과 화강암의 정치압력은 지하 약 8.98 내지 17.19 km, 평균깊이는 13.03 km인 것으로 계산되었다.

• 암석학회지
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• 제28권3호
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• pp.171-193
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• 2019

이번 연구는 영덕군 일원의 상세 지표조사를 통해 양산단층의 가지단층인 영덕단층의 내부 구조와 기하를 파악하고, 주변 퇴적층의 자세, 단층의 운동학적 자료와 단층암의 자기미세구조 분석을 통해 영덕단층의 운동학적 특성을 규명하는데 목적이 있다. 음영기복도에서 총 40 km의 연장을 보이는 영덕단층은 트라이아스기 영덕화강암, 백악기 퇴적암과 화산암을 절단하며 약 8.1 km의 우수향 수평변위를 보인다. 주로 북북서 내지 남-북 방향으로 발달하는 영덕단층은 영덕읍 화천리 이북에서 하나의 단층선으로 달리지만, 화천리 이남에서는 두 조의 단층대로 분기되는 특징을 보인다. 이들 두 조의 단층 중 서편의 것은 북북동 내지 북동 방향과 북북서 방향의 단층분절들이 지그재그 형태로 연결되는 반면, 동편의 것은 북북서 방향의 하나의 단층으로 연장되다가 영덕군 강구면에서 양산단층과 합쳐진다. 영덕단층은 대부분 지점에서 $65^{\circ}$ 이상의 고경사로 동쪽으로 경사하며, 2~15 m 폭의 단층핵과 최대 180 m 폭의 단층손상대를 가진다. 단층핵은 퇴적암류, 화산암류, 화강암 등 여러 모암으로부터 유래된 단층암으로 구성되며, 이들은 모암에 따라 뚜렷한 변형의 차이를 보인다. 화강암에서 유래된 단층핵은 주로 단층각력으로 구성되며, 10 cm 이내 폭의 단층비지대에 전단변형이 집중된다. 반면, 퇴적암에서 유래된 단층핵은 화강암의 것에 비해 두꺼우며 단층비지대와 각력대가 교호하거나 렌즈상의 모암을 단층비지대가 에워싸며 발달한다. 단층대와 인접한 퇴적층의 자세는 주 단층면과 가까워지면 단층면의 자세와 유사하게 고각으로 경동된다. 단층활면 및 전단단열에서 관찰된 운동 자료와 단층암의 대자율이방성 분석결과는 영덕단층이 북서-남동 방향 최대수평응력 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪은 이후 북동-남서 방향 최대수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪었으며, 우수향 주향이동운동에 의한 변형 특성이 우세하게 기록되어 있다. 이번 연구를 통해 얻어진 영덕단층의 운동사를 기존 양산단층의 운동사와 비교해본 결과, 두 단층의 주향이 다소 차이가 있음에도 불구하고 백악기 말의 북서-남동 방향 최대수평응력과 고제3기의 북동-남서 방향 최대수평응력 하에서 각각 좌수향과 우수향 주향이동의 동일한 감각으로 운동한 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제25권2호
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• pp.121-142
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• 2016

삿갓봉암체는 기존에 다른 암체들과 함께 연구된 바는 있으나 몇몇 기초적인 암석학적 특성은 다뤄지지 못했다. 본 연구에서는 삿갓봉암체에 대해 보다 자세한 암석학적 특성을 보고하고, 남한의 다른 대보화강암, 불국사화강암과 지화학적 특성을 비교하고자 한다. 삿갓봉암체는 영덕군 경정리에서 장사리에 걸쳐 남북으로 길게 신장된 형태로 발달한다. 삿갓봉암체는 대부분 섬록암질암으로 구성되어있으며, 염기성미립포유암(이하 MME)을 다량 포획하고 있다. 야외조사결과 삿갓봉암체와 인접하는 백악기 퇴적암은 상호 부정합관계가 예상된다. 지화학적 특성을 대보, 불국사 암군과 비교했을 때, 삿갓봉암체는 주원소와 미량원소 특성에서 대보화강암에 보다 유사한 분포 특성을 보였으며, 칼크알칼리 계열의 암석으로 분류되었다. 조구조적으로 삿갓봉암체는 섭입대 화강암의 특징을 보이며, 각섬석에서의 AlT 값은 타 암체들보다 낮은 값을 가져, 보다 얕은 정치 심도를 가졌던 것으로 예상된다. 삿갓봉암체는 뚜렷한 아다카이트 특성을 보이는 인근의 영덕화강암과는 다른 지화학적 특성을 가지고 있으며, 이는 MME의 산출로 예상되는 고철질 맨틀물질의 혼성에 의한 영향으로 예측된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.173-192
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• 2012

남한 지역에 분포하는 현생 화강암류의 연대측정 결과를 정리하였다. 경기육괴 29개, 옥천대 36개, 영남육괴 13개, 경상분지 20개 등 총 98개 지점의 연대에 대하여 보고된 자료를 검토하여 신뢰도를 평가하고 가장 대표성 있는 자료를 선별하였다. 고생대 화강암으로는 경상분지 북부에 장사리와 영덕 암체가 분포하고 있으며 영덕 암체 내에 포획암으로 잡혀 있는 섬록암의 최고연대가 265 Ma까지 보고되므로 시추코어 자료와 함께 고려할 때 페름기 초부터 한반도 남동부에서 섭입환경과 연관되어 활발한 화성활동이 있었음을 알 수 있다. 트라이아스기 초기에는 영남육괴 상주-김천-안동-청송 지역에서 역시 섭입 환경과 관련된 토날라이트-트론제마이트-화강섬록암-몬조나이트질의 화성활동이 일어났다. 트라이아스기 후기에는 경기육괴 남서부와 옥천대 중부를 중심으로 후충돌형 쇼쇼나이트 내지 high-K 계열 화강암과 A-형 알칼리 화강암의 관입이 있었다. 쥬라기 초기 화강암류는 영남육괴 중부와 경기육괴 북동부 설악산 지역, 경상분지 북부에 분포하며 경기육괴 나머지 지역과 옥천대 지역에는 쥬라기 중기 화강암류가 주를 이룬다. 이러한 차이는 쥬라기 초기와 중기에 해구의 위치, 해양판의 침강각 또는 섭입각도가 달랐기 때문으로 생각된다. 쥬라기 후기부터 백악기 초까지의 화성활동 휴지기를 거쳐 백악기 후기부터 경상분지 내에서 집중적인 화강암의 관입이 있었다. 경상분지 밖에서는 110 Ma 내외에 경기육괴 남서부와 중부에서, 또 90 Ma 내외에 설악산, 무암사, 월악산, 속리산 지역 등 경기육괴 북동부와 옥천대 중부에서 화강암의 관입이 일어났는데, 선백악기 화강암류에 비해 지하 천부에 정치하였다. 고제3기 화강암은 경주 지역을 중심으로 동해안 지역에 제한적으로 분포한다.

• 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.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.53-53
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• 2003

남한에 분포하는 현생 화강암류는 트라이아스기-쥬라기의 소위 대보화강암과 백악기-제3기의 불국사화강암으로 분류되어 왔다. 대보조산운동은 대동누층군의 퇴적이후에 일어난 조구조운동을 지칭하므로 트라이아스기의 화강암을 포함하는 대보화강암이라는 명칭은 그와 사실상 직접적인 관계는 없다. 트라이아스기-쥬라기의 화강암은 영덕, 청송 암체 외에는 경상분지 밖에 위치하고 백악기-제3기의 화강암은 속리산, 월악산 암체 외에는 경상분지 안쪽에 주로 분포한다. 트라이아스기-쥬라기의 화강암 중 영광-대전-청주-충주-원주-강릉 방면에 걸쳐 북동-남서 방향으로 분포하는 화강암질 저반은 남한에서 가장 넓은 면적을 차지하는 화강암체지만 신뢰할만한 연대측정 자료가 매우 부족한 실정이다. 이 화강암질 저반에 대해서는 Rb-Sr, K-Ar법이 해답을 주기 어렵다. 예를 들어 청주-음성-증평 지역의 화강암류에 대한 Rb-Sr 전암 자료는 분산이 심하며 약 380 Ma에 해당되는 초시선을 보여 기원물질의 불균질성 내지 불완전한 혼합 효과를 반영하고 있다. 옥천대와 영남육괴에 분포하는 일부 화강암체에 대해 잘못 보고된 Rb-Sr 전암연대 역시 모두 중광물의 U-Pb 연대보다 오래된 값을 보이는 것으로 보아 이들은 생성 당시부터 일정한 $^{87}$ Sr/$^{86}$Sr 초기치를 가지지 않고 Rb/Sr 비에 따른 양(+)의 기울기를 가졌음이 확실하다. 과잉의 방사기원 Ar을 가지거나 폐쇄온도가 낮은 광물들을 대상으로 한 K-Ar 자료 역시 화강암체의 관입편대를 정확하게 지시할 수는 없다. 우리는 이에 대한 연구의 일환으로 충청남도 청원군의 물류센터에서 채취한 중립질의 흑운모화강암 한 시료에 대한 U-Pb 스핀연대측정 결과를 다음과 같이 보고한다. $^{206}$ Pb$^{*}$ /$^{238}$ U age = 174.6$\pm$2.7 Ma $^{207}$ Pb$^{*}$ /$^{235}$ U age = 170.3$\pm$14.6 Ma $^{207}$ Pb$^{*}$ /$^{206}$ Pb sup */ age = 111$\pm$187 Ma 위에서 볼 수 있듯이 청주화강암의 스핀에 대해 콘코던트(concordant)한 연대가 얻어졌으며 자료의 오차, 스핀의 U-Pb계에 대한 폐쇄온도 및 화강암의 솔리더스(solidus)를 고려할 때 $^{206}$ Pb$^{*}$ /$^{238}$ U 연대인 174.6$\pm$2.7 Ma를 관입정치시기로 해석한다. 동일 시료의 흑운모에 대해서는 145 Ma의 Rb-Sr 연대가 얻어졌으며 따라서 관입이후 약 35$0^{\circ}C$까지 대략 1$0^{\circ}C$/Ma의 냉각속도를 구할 수 있었다. 청주화강암의 쥬라기 중기 연대는 영광-대전-청주-충주-원주-강릉 지역의 화강암질 저반이 대동누층군 퇴적 이후에 일어난 지구조 사건과 연관되었을 가능성을 지시하지만 이를 확인하기 위해서는 더 많은 자료가 요구된다. 우리는 현재 충주, 괴산 지역의 화강암체에 대해서도 스핀 연대측정을 수행중에 있으며 이들 자료를 암상을 구분하여 해석한다면 우리나라 중생대 지구조운동에 대한 새로운 사실이 밝혀질 수 있을 것으로 믿는다.

• 암석학회지
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• 제27권3호
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• pp.153-171
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• 2018

영덕군 동부 지역의 지질 분포와 층서의 재정립 그리고 양산단층과 가지단층들의 발달양상을 파악하기 위해 라이다 영상분석, 정밀야외 조사를 통한 지층분대 및 지질구조선 파악, 암상별 현미경 관찰, 연대측정(SHRIMP 및 LA-MC-ICPMS 저어콘 U-Pb 연대)을 수행하고 새로운 지질도를 작성하였다. 연구지역은 하부로부터 퇴적기원의 호상편마암 및 화산기원의 편암류($1841.5{\pm}9.6Ma$)로 구성된 고원생대의 변성암류, 중생대 트라이아스기 영덕심성암체($249.1{\pm}2.3Ma$)와 홍색화강암($242.4{\pm}2.4Ma$), 쥐라기 창포심성암체($193.2{\pm}1.9Ma{\sim}188.8{\pm}2.0Ma$)와 세립질화강암($192.9{\pm}1.7Ma$), 상기 지층들을 부정합으로 덮고 있는 전기 백악기의 경상누층군의 지층들[경정동층, 울련산층(~108 Ma), 동화치층], 후기 백악기에 관입 및 분출한 산성 화산암류와 맥암류, 신생대 전기 마이오세에 관입 및 분출한 유문암질 응회암($23.1{\pm}0.2Ma{\sim}22.97{\pm}0.13Ma$)과 중기 마이오세영해분지의 충전물, 그리고 신생대 제4기층으로 구성된다. 트라이아스기의 홍색화강암과 쥐라기의 창포심성암체 및 세립질화강암은 본 연구에서 새롭게 명명된 심성암체들이다. 또한 포항 이북에서 처음으로 발견된 신생대 마이오세의 유문암질 응회암은 관입상의 산상과 함께 단층에 규제되어 분포하는 화산암체로 한반도 신생대 마이오세 화산활동과 지각변형사의 이해에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. 한편 연구지역의 중앙부를 관통하는 북북동 내지 남북 주향의 대규모 주향이동단층인 양산단층과 수조의 가지단층(영덕단층, F1단층, F2 단층)은 우수향 주향이동운동이 절대적으로 우세하며 제4기 지층을 제외한 상술한 모든 지층을 절단하고 있음이 확인된다.

• 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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• 제26권3호
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• pp.235-254
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• 2017

이 연구는 주왕산국립공원 및 주변에서 지질과 지형경관이 형성되는 지질과정을 엮은 것이다. 주왕산 지역은 선캠브리아누대 편마암류, 고생대 변성퇴적암류, 중생대 트라이아스기 심성암류, 백악기 퇴적암류, 심성암류와 화산암류, 그리고 신생대 제3기 화산암류와 제4기 애추로 구성되어 있다. 영남육괴의 선캠브리아 누대 편마암류와 고생대 변성퇴적암류는 포획체 혹은 현수체로 산출된다. 고생대 페름기부터 중생대 트라이아스기에는 북동부와 서부에 송림조산운동으로 대륙충돌 직전에 섭입환경에서 형성되는 마그마의 관입에 의해 영덕심성암체와 청송심성암체를 형성하였다. 청송심성암체는 후기의 화강섬록암의 관입으로 정편마암으로 변성되어 심성암복합체를 이루었으며, 구상 화강암과 약수탕의 지질명소를 가진다. 중생대 백악기에는 동아시아 대륙 밑으로 이자나기판의 섭입작용에 의해 한반도 남동부에 경상분지와 대륙성 화산호가 만들어졌다. 이 지역에서 영양소분지와 의성소분지가 분리되어 발달하면서 동화치층/후평동층, 가송동층/점곡층, 도계동층/사곡층 순으로 퇴적되었다. 도계동층 상부에는 대전사현무암이 주왕산 입구에 협재되어 있다. 백악기 후엽 75~77 Ma에는 남서부에서 심성작용이 일어나 부남암주를 형성하였다. 이때 규장질 마그마에 고철질 마그마가 혼합함으로 다양한 암상을 만들었다. 그리고 백악기 끝날 무렵(67 Ma)에는 안산암질 및 유문암질 마그마에 의해 여러 곳에서 화산작용이 일어나 주왕산의 몸체를 만들었다. 먼저 달산면으로부터 입봉안산암이 정치되었고, 지품면에서 지품화산암층, 청하면으로부터 내연산응회암, 달산면으로부터 주왕산응회암과 너구동층, 청하면으로부터 무포산응회암 순으로 형성되었다. 특히 주왕산응회암은 치밀용결대에서 냉각에 따른 수직절리에 의해 주상절리, 수많은 암석단애, 협곡, 동굴과 폭포 등의 많은 지질명소를 가진다. 신생대 제3기에는 여러 곳에서 유문암의 관입에 의해 병반, 암주와 암맥을 이룬다. 특히 북부에서 청송암맥군이 방사상으로 관입하고 있으며, 다양한 패턴의 꽃무늬를 갖는 구과상 유문암맥이 가치있는 지질명소를 이룬다. 제4기에는 애추가 중태산 병반과 무포산응회암의 급경사 아래에 형성되어 있다.