• 한국지구과학회지
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• 제28권2호
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• pp.227-239
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• 2007

옥천대에서의 자기지전류 탐사자료는 위상이 $90^{\circ}$를 초과하는 매우 특이한 반응을 보이고 있으며 이러한 특이성은 매우 강한 이방성 매질의 영향에 기인하는 것으로 추정된다. 자료를 설명할 수 있는 타당한 모델은 좁은 이방성 블록과 이방성 층으로 이루어진 모델이다. 상부의 이방성 블록은 북동 방향의 주향을, 하부의 이방성 층은 북서 방향의 이방성 주향을 가지고 있으며 이방성 매질은 쥬라기 이전 지각변형에 의해 형성된 것으로 추정된다. 이는 옥천대가 백악기 이전에 북동 방향성을 가지는 전단 변형과 트러스트 습곡 변형을 경험하였기 때문에 그 방향으로의 교대구조와 파쇄대가 발달했을 가능성이 높기 때문이다. 반면 이방성 블록의 구조적 주향은 동서 방향이 우세하며 이것은 이방성 블록의 기하학적 구조가 백악기 지각변동인 불국사 조산운동에 의해 형성되었을 가능성을 시사한다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.500-514
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• 1997

옥천습곡대 중앙부에 해당하는 문경지역예 분포하는 각섬암에 대하여 정밀한 산상, 조직 및 지화학적 성질을 조사하고, 지구조적 환경을 추적했다. 본역의 상내리층(옥천층군)과 석회암층(조선누층군)에 분포하는 각섬암은 변성된 조립현무암질 암상이며 주변암과 조화적로 분포함을 확인했다. 본 연구를 통하여 본 암석의 분포를 이전의 그것에 비해 크게 대선하였다. 상내리 지역을 중심으로 관찰한 암상을 최소한 4매 이상이다. 그 하나는 석회암층 내에 분포하며(Ls Sill, 두께 약 3 m), 나머지는 상내리층 내에 분포한다. 상내리층 내에 분포한 암상들을 하부로부터 각각 First Sill(두께 약 40 m), Second Sill(두께 약 100 m), Third Sill(두께 약 40 m)로 명명했다. 두꺼운 암상은 후기에 관입한 소규모의 암상을 포함하며, Third Sill은 2매의 주 암상과 2매의 소규모 암상으로 구성된다. 각 암상은 주변암과의 접촉부에서 세립질의 냉각대를 가지며, 내측으로 갈수록 입자의 크기가 증가한다. 두꺼운 암상은 다양한 암맥과 중심부에서 힌색의 단편을 가지며, 접촉부에서 중앙부로 감에 따라 화학적 성질도 규칙적으로 변한다. $SiO_2,\;Na_2O,\;K_2O,\;P_2O_5$는 증가하며, $TiO_2,\;FeO^*,\;Al_2O_3,\;CaO$는 감소하는 경향을 보인다. 각섬암의 산상과 화학적 특징을 고려하여, 초기에 관입한 마그마로 생각되는 대표적인 10개의 화학조성을 선택하여 그들의 주성분 및 부성분 변화를 조사하였다. 그들이 보여주는 조성변화는 단일 마그마의 분별결정작용으로 설명할 수 없다. 본 역의 각섬암에 관한 지질분포, 지화학적 특성 및 과거 연구자들의 자료는 각섬암의 원암(현무암질마그마)이 intracontinental rift 환경에서 암상형태로 관입하였음을 지시한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.23-29
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• 2009

1996년 12월 13일 강원도 영월군 지역에서 국지규모(M$_L$) 4.5의 지진이 발생하였다. 진앙은 37.2545$^{\circ}$N, 128.7277$^{\circ}$E이며, 지체구조구상 옥천습곡대에 해당한다. 지진자료의 필터링 대역에 따라 파형역산을 수행하였는데, 0.02$\sim$0.2 Hz 필터링 대역을 적용할 경우 진원 깊이는 6 km, 지진모멘트는 1.3$\times$10$^{16}$ N$\cdot$m로 추정되었다. 이 지진모멘트는 모멘트규모(M$_W$) 4.7에 해당한다. 파형역산과 P파의 초동 극성 분석을 통한 영월 지진의 발진기구는 역단층 성분을 포함한 주향이동단층 특성을 보이며, 주응력 방향은 동북동-서남서 방향이다. 스펙트럼 분석을 통해 추정된 모멘트규모는 4.8이며, 이는 파형역산에 의해 추정된 모멘트규모와 비슷하다. 평균 응력강하는 14.3 MPa로 추정되었다.

• 암석학회지
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• 제10권2호
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• pp.106-120
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• 2001

옥천변성대의 북동부에 위치하는 부산지역은 주로 선캠브리아대 부산 및 박달령 편마암복합체와 옥천변성암류 그리고 중생대 화강암류 등으로 구성되어 있다. 부산지역의 중앙부에 위치하고 주변부가 옥천변성암류에 의해 둘러싸여 있는 부산 편마암복합체는 마치 동쪽으로 누운 하트상 분포를 하고 있다. 본 연구는 부산지역에서 옥천변성대의 지질구조를 규명하기 위하여 부산지역의 주요 구성암류인 부산 편마암복합체와 옥천변성암류에 대한 변형 단계별 암석구조와 변형 단계별 구조요소들의 영역별 방향성 변화와 발달정도를 연구하였다. 그 결과, 부산지역에서 옥천변성대의 지질구조는 적어도 세 번의 변형단계를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. (1) D1 변형: 북북동-남남서 방향의 압축작용과 관련된 압쇄면과 서북서 방향의 지구조단위들(산저터, 부산-II, 부산-I, 충주 나페들)의 형성기, (2) D2 변형: 동-서 내지 서북서-동남동 방향의 압축작용과 관련된 서북서 방향의 지구조단위들의 차별적인 동서추축기와 남북신장기, (3) D3 변형: D2 변형에 의해 남북 내지 북북동 방향으로 재배열된 부산지역 동부와 남부 지구조단위들의 남북 방향의 압축작용과 관련된 동서 방향의 킹크 및 개방습곡 형성기. 이러한 세 번의 변형작용은 부산지역에서 옥천변성대의 지구조단위들과 동쪽으로 누운 하트상 부산 편마암복합체의 분포와 밀접한 연관성이 있으며, 본 논문에서는 이와 관련된 새로운 지구조모텔을 제시한다: Dl 변형-일정한 폭을 갖는 서북서 방향의 대상분포, D2 변형-북동향과 남향의 볼록한 쐐기모양 형성, D3 변형-서향의 오목한 쐐기모양 형성.

• 자원환경지질
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• 제45권5호
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• pp.535-549
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• 2012

이 연구의 주목적은 영광-나주지역에 분포하는 송림-대보화강암류를 지질시대, 광물조성, 화학성분과 조직에 따라 각섬석-흑운모화강섬록암, 흑운모화강암, 반상화강암과 복운모화강암의 네가지 암상으로 구분하였다. 이들 화강암류는 동원마그마로부터 분화된 일련의 분화산물로 이루어진 화성암 복합체이며, 페름기말에서 트라이아스기 사이에 옥천습곡대와 영남육괴 사이에서 지괴들의 충돌운동으로 유발된 응력장하에서 형성되었고, 그리고 이 변형대의 형성기에 전후하여 정치된 화강암류가 대보운동을 받아 엽리상화강암류와 비변형화강암류를 형성하였다. 이들 영광-나주지역에 분포하는 화강암질암류의 구성광물 성분은 사장석, 흑운모. 백운모와 각섬석으로 구성되어있다. 사장석은 오리고클레스($An_{19.3-27.7}$)와 안데신($An_{28.4-31}$)성분에 해당하며 누대구조의 성분변화도 좁은영역에 치우치면 이는 느린 결정작용과 이들 결정들의 성장이 최종고결작용 이전에 일어났음을 보여준다. 흑운모의 Mg 함량은 산소의 압력과 분화도의 증가에 따른다(프로고파이트에서 시데로피라이트로 변함). $Al^{iv}$/$Al^{total}$ 관계는 전체 알루미나양에 따라 증가한다. 백운모는 일차기원이며 높은 $TiO_2$함량을 보이는 세라도나이트이다. 각섬석은 회각섬석류에 속하며 지질압력계로 계산한 화강암질암의 고결심도는 11.3-17.2 Km이다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.385-396
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• 2023

단양-영월-정선지역 옥천습곡단층대에서 북동-남서 방향의 충상단층대를 따라 분포하는 중생대 반송층군은 페름기-트라이아스기 송림조산운동 혹은 쥐라기 대보조산운동의 기록을 간직하고 있기 때문에 한반도 중생대 조산윤회와 지구조진화를 설명하는 데 있어 매우 중요하다. 본 논평에서는 반송층군의 층서, 퇴적시기, 그리고 분지발달사에 관한 그간 연구를 종합하고 향후 연구방향을 제시하고자 한다. 한반도 남부의 중생대 지구조진화 과정에서 반송층군이 가지는 의미에 대한 시각은 크게 두 가지로 나뉜다. 전통적인 견해는 송림조산운동 후기 혹은 종료 후에 (횡)인장 분지에 반송층군이 퇴적된 후 대보조산운동에 의해 변형이 발생한 것으로 간주한다. 이러한 해석은 단양탄전지역을 중심으로 획득한 층서 및 고생물자료와 구조지질연구 결과에 근거한다. 반면 근래 연구 결과로서 반송층군을 대보조산운동과 관련된 조산동시성 퇴적작용의 산물로 보는 해석이 존재한다. 이러한 대안적 시각은 영월지역 일대에 분포하는 화산쇄설암에 대한 U-Pb 절대연령과 해당 지역의 구조지질학적 해석 결과를 바탕으로 한다. 하지만 두 모델 모두 반송층군으로 분류된 퇴적층에서 도출된 고생물자료와 절대연령자료를 종합적으로 설명하지 못한다. 이는 퇴적학, 구조지질학, 지질연대학, 암석학, 지화학 연구를 통해 획득한 다학제적 자료를 종합한 새로운 분지 진화 모델이 필요하다는 점을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.461-471
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• 2007

고응력사의 지시자로서 방해석 쌍정 분석법을 이용하여 방해석내 쌍정이 생성될 당시의 변형온도와 고응력장의 상태 및 방향 등을 살펴보았다. 연구는 한반도 남부지역에 소규모로 불규칙하게 분포하고 있는 석회질 암석을 대상으로 수행되었다. 분석 결과에서 쌍정의 형태(한 방향 또는 두 방향의 얇고 두꺼운 직선형 쌍정), 변형률(1.235-7.453%), 두께($0.77-1.94{\mu}m$), 치밀도(25.26-41.99 twins/mm) 등을 고려하여 추정한 연구지역에서의 방해석 쌍정에 의한 변형온도는 약 $150^{\circ}-200^{\circ}C$ 이하로 나타났다. 주변형률의 크기와 방향에서 최대수축변형률($e_3\leftrightarrow{\sigma}_1$)의 방향은 경상분지 남부에 해당하는 GS-1와 영남육괴 남부에 해당하는 BS-1 지역에서 N-S, 그리고 옥천습곡대 서남부에 해당하는 NR-1 지역에서는 E-W 방향을 보였다. 최대인장변형률($e_1\leftrightarrow{\sigma}_3$)의 경우 GS-1과 BS-1 지역은 $NWW-SEE{\sim}NNE-SSW$ 그리고 NR-1 지역은 N-S 방향으로 나타났다. 즉, 연구지역에는 방해석 쌍정의 생성과 관련된 서로 다른 고응력장이 최소한 두 번 이상 작용했을 가능성을 시사한다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.133-146
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• 2001

옥천대 중부 충주-수안보 일원에 분포하는 황강리층을 대상으로 대자율 비등방성을 측정하고 야외 지질구조 자료들을 수입하였다. 그 결과, 연구지역의 북동부와 남서부 지역은 변성과 변형사가 서로 달랐음이 드러났다. 황강리층에는 야외에서 구별되는 두 종류의 벽개, 즉 점판벽개($S_1$)와 파랑벽개($S_2$)가 발달하고 있으나 $S_1$면은 연구지역의 북동부에서 뚜렷이 관찰되는 반면, 남서부에서는 $S_2$면의 발달이 절대적으로 우세하다. 등온잔류자기 강도, 제적 총 대자율 그리고 비등방성의 정도는 모두 남서부에 비해 북동부 지역에서 훨씬 높은 값을 보이고 있으며 남서쪽으로 갈수록 이들 값들이 현저히 감소하여 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 매우 낮은 값을 보여준다. 또한, 대자율 비등방체의 형태도 북동부 지역에서 자기적 엽리구조가 우세하며 남서쪽으로 갈수록 선구조 영역으로 점진적으로 변화되어 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 구에 가까운 형태를 이룬다. 이러한 사실들은 모두 북동부에 비해 남서부에서 보다 강한 후기 변성과 변형이 있었음을 지시하는 것이다. 한편, 북동부 지역에서 얻어진 대자율 비등방 타원체의 주축들($k_1$, $k_2$, $k_3$)의 분포 양상을 근거하면, 연구지역 황강리층은 세 번의 변형사건($D_1$, $D_2$, $D_3$)을 겪은 것으로 해석된다. 북서-남동방향의 압축력에 의해서 북동-남서방향의 $S_1$면이 형성되고 이 엽리면을 따라 순수 전단작용이 발생하여 황강리층을 편평화시킨 동축 변형사건($D_1$)이 제일 먼저 있었으며, 이후 $S_2$면을 따라 북서향의 충상단층과 좌수향의 연성 혹은 준 연성의 단순 전단작용이 일어나 기존의 변형타원체의 주축들이 차별적으로 회전되는 비동축 변형사건($D_2$)이 있었고, 마지막으로는 북동방향의 수평축을 가진 요굴습곡을 형성시킨 변형사건($D_3$)이 있었다. 남서부 지역에서는 비등방 타원체의 모든 주축들이 분산되어 있으며 야외에서 $S_2$면이 우세하게 관찰되고 북동부에 비해 IRM강도, 체적 총대자율 그리고 대자율 비등방성 정도 등이 한결같이 매우 낮다. 이러한 점들은 북동부에 비해 강한 후기 변형 혹은 변성 과정에서 자성광물의 배열이 분산되었거나 강한 $D_2$변형으로 $D_1$변형타원체가 중첩되어 역변형된 결과이거나 혹은 이 두가지가 복합된 결과로 해석된다.