• 암석학회지
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• 제1권2호
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• pp.104-123
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• 1992

옥천 변성염기성암의 변성작용, 원암의 화학적 특징과 생성 당시의 지구조 환경을 유추하기 위하여, 보은과 문경지역에 분포하는 암석을 대상으로 암석기재, 각섬석과 사장석의 광물성분 그리고 전암의 주성분 및 미량성분 원소의 특징에 대한 연구를 수행하였다. 조사지역 변성염기성암내에는, 비록 원래의 광물은 나타나지 않지만, 화성암의 잔류조직이 비교적 흔히 관찰된다. 이들 암석이 나타내는 광물조합은 주로 각섬석 (양기석+보통각섬석)+사장석+녹렴석+녹니석+스핀+불투명 산화광물 등으로 녹렴석-각섬암상이 변성조건을 지시한다. 한편, 각섬석과 사장석의 화학성분은 중압 변성상계의 녹색편암상 (혼합성 결핍이 존재할 경우 녹렴석-각섬암상) 내지 각섬암상에 해당됨을 시사한다. 조립의 각섬석들은 흔히 내부에 양기석의 조성을 갖고 결정의 외부와 벽개를 따라 보통 각섬석의 성분을 가진다. 이는 혼합성 결핍 혹은 복합변성작용에 의한 것으로 해석될 수 있는데, 각섬석의 조직, 성분 및 옥천대에서 추정되는 두 번 이상의 변성작용 (광역 및 접촉)은 후자일 가능성이 높음을 시사하는, 이 문제에 대해서는 앞으로의 보다 자세한 연구가 필요하다. 전암의 주성분과 미량성분 원소의 특징은 옥천 변성염기성암이 판내부 환경에서 형성된 변이질에서 솔레아이트질 현무암임을 지시한다. 심해 환경을 지시하는 증거들이 관찰되지않는 것으로 보아 옥천 변성염기성암이 안정지괴의 내부, 아마도 대륙열곡 환경에서 생성되었으며, 이 열곡의 발달이 해양지각을 형성할 만큼 지속되지 못한 채 정지되었음을 시사하는 것으로 생각된다. 이후에 관입한 화강암질암의 접촉변성 작용이 변성염기성암의 화학성분에 미친 영향을 알아보기 위하여 살펴본 성분 변화유형에서는 화강암체에 가까운 시료들에서 K의 손실이 관찰된다. 따라서 K을 이용한 해석에는 주의가 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제26권3호
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• pp.363-370
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• 1993

옥천대에는 다양한 종류의 화산암이 산출하며, 특히 문경지역을 중심으로 다양한 두께의 조립현무암질 암상이 다수 관찰된다. 이런 암류에 대한 과거의 지구화학적 연구에서는 전암성분의 계통적인 변화를 마그마의 분별정출작용에 의한 것으로 해석하였다. 상내리지역에 분포한 조립현무암질 암상중 가장 잘 분화된 두번째 암상은 수직적으로 광물입자의 발달이 현저하게 변화하며, 그에 따라 전암성분도 계통적으로 변화한다. 이러한 성분변화가 마그마의 분별정출작용에 의한 것인지를 확인하기위하여 광물의 입출에 대한 최소자승법을 이용하였으며, Iwamori (1989)의 컴퓨터프로그램을 사용하였다. 계산 결과는 암상에서 보여준 선암성분의 변화는 분별정출작용에 의한 것이 아니라, 마그마의 관입전이나 관입직후에 만들어 졌을것으로 보여지는 반정들(감람석, 사장석, 단사휘석, 자철석)의 차별적 집적에 의한 것으로 나타났다. 또한 분화의 최종산물인 Patch 형태의 백색산성암은 분별작용의 결과임이 분명하다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.58-59
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• 2001

부산에서 북동쪽으로 대략 25km 떨어진 지점에 위치하고 있는 일광광산 부근의 지질은 백악기 화산암ㆍ퇴적암 그리고 이를 관입한 화강암류와 이 암주 내에 발달하는 구리-중석을 함유하고 있는 각력파이프광상으로 이루어져 있다. 일광광산의 화강암류는 거의 타원형으로 felsic한 중앙부와 mafic한 양상의 주변부로 나뉘어지며, 암주 내에 수직적인 원통형의 각력파이프가 광화대를 이루고 있고, 그 주변에는 모암변질대가 발달되어 있다. 각력파이프를 충진하고 있는 vein과 화강암의 중앙부에는 전기석이 풍부하게 산출되고 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석은 야외 관찰시 각력파이프 중심에서부터 외곽부쪽으로 전기석의 풍부함이 감소하며 산출형태도 달라진다. 파이프에서 대략반경 150m내에서 전기석은 침상형 의 방사상 모양 내지 rosettes형으로 풍부하게 산출되며, 화강암내의 mafic한 암편을 치환한 형태로 산출되기도 한다. 암주의 중앙부 주변부에서는 거의 미세한 구상형으로 산재되어 나타나고 있다. 전기석은 복잡한 화학식 {(Na, Ca)(Fe, Mg)$_3$(Al, Li)$_{6}$(BO$_3$)$_3$Si$_{6}$O$_{18}$ (OH, F)$_4$}을 갖는 붕산 규산염광물이다. 이러 한 다양한 성분은 마그마의 진화과정, 모암의 특성, 온도, 압력, 성분과 같은 물리ㆍ화학적 성질에 따라 전기석의 성분이 체계적으로 변하기 때문에 모암과 전기석 기원과의 상관관계를 파악할 수 있다. 파이프 부근의 화강암류는 현미 경상에서 전기석이 석류석과 같이 풍부하게 나타나며 장석들은 변질받은 상태로 세리사이트, 녹렴석으로 나타나고, 흑운모와 각섬석은 녹니석화되어 변질된 상태를 보이고 있다. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서 어떠한 중요성을 갖는지 논의되어질 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제35권2호
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• pp.137-147
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• 2002

자연에서 일어나는 지질작용과 환경변화는 지표 지질물질 내 원소의 존재량에 큰 영향을 미친다. 이 연구에서는 지구화학적 이상현상이 지질기원인지 인위적 요인에 의한 것인지를 판별해 내는 데에 지구통계 .기법을 적용할 수 있는지를 검증하였다. 경기도 전역의 2,290개 1-2차 수계에서 채취한 하천퇴적물(표사, <150 $\mu\textrm{m}$)의 분석결과를 바탕으로, 역거리 가중 보간법으로 광역 지구화학 지도를 작성하였다 지구통계 기법을 검증하기 위해 경기도 남동부에 저반상으로 분포하는 쥬라기 화강암체를 표본지역으로 선정하여, 445개 집수분지를 대표하는 하천퇴적물 시료의 22가지 원소에 대해 요인분석을 하였다. CO, Cf, SC, MgO, Fe$_{2}$O$_{3}$, V, Ni 등이 서로 상관도가 높은 그룹으로 구분되며, 이들의 낮은 함랑은 화강암의 전암 조성에서의 결핍 특성을 잘 반영한다. Co, Cr, Sc을 각각 종속변수로, 이들 외 다른 6가지 성분을 독립변수로 설정하여 회귀분석을 실시하여, 회귀식으로 계산된 값을 바탕으로 분포도를 작성하였다. 회귀식으로 만든 분포도는 각 변수의 본래 분석치로 나타낸 분포도와 매우 유사한 패턴을 보인다 이와 같이 두 가지 분포도가 유사한 것은 회귀분석에 의한 통계기법이 광역적인 지구화차 자료를 해석하는 데에 타당성을 가짐을 말해 준다. 그러나, 일부 성분에서 두 가지 분포도에서 이상대 영역이 서로 일치하지 않는 경우도 있는데, 이는 기반암의 화학조성과는 무관한 이타 요인에 기인할 가능성이 크다 결론적으로, 회귀분석에 의한 지구통계기법을 적용하여, 국지적인 지구화학적 이상현상이 지질기원이 아닌 인위적인 영향에 기인한 것인지를 효과적으로 판별해 낼 수 있는 것으로 검증되었다.

• 암석학회지
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• 제28권2호
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• pp.143-156
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• 2019

단양 지질공원 지질명소 구담봉과 사인암을 구성하고 있는 화강암에 대한 저어콘 U-Pb 연령측정과 전암 지구화학 성분 분석을 수행하였다. 이들 화강암은 단양군의 서부와 남부지역에서 산출하며, 영월층군과 태백층군의 퇴적암을 각각 관입하고 있다. 고분해능 이차이온질량분석기를 사용하여 측정한 구담봉과 사인암화강암의 저어콘 U-Pb 동위원소 성분은 각각 $90.4{\pm}0.5Ma(t{\sigma})$와 $90.0{\pm}1.5Ma(t{\sigma})$ 백악기 관입 연령을 정의한다. 두 화강암 시료의 지구화학 성분 분석 결과는 전형적인 A-타입 화강암의 특성을 나타내며, 불국사 조산운동 후기 또는 비조산대에서 형성된 것으로 해석된다. 구담봉과 사임암 화강암 시료의 저어콘 연령과 지구화학적 특성은 기존 보고된 백악기 무암사 및 월악산 화강암체의 결과와 일치한다.

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.335-347
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• 2016

정선 지역 고품위 석회석 광산인 강원, 충무 및 백운 광산을 대상으로 풍촌층 상부 층준의 대표적 탄산염암을 구분하고 각 유형의 전암 분석 및 VNIR-SWIR(visible near infrared-short wavelength infrared) 분광분석을 실시하여, 현장에서 고품위 석회석의 CaO 함량, 이질 불순물 및 백색도를 평가할 수 있는 분석법을 제시하였다. 동일 시료에서 분말 시료의 분광 반사도는 절단 시편에 비하여 매우 높은 분광 반사도를 보였고, 탄산염암의 분말 시료는 백색도와 분광 반사도가 0.99의 매우 높은 상관관계를 보이고 있다. 전암 분석에서 확인된 충무광산의 방해석과 백운석 분말 시료를 75:25, 50:50, 25:75 질량비로 혼합하여 각각 스펙트럼의 변화를 확인하고, 탄산염암의 CaO 함량과 흡수파장을 비교한 결과 0.98~0.99로 매우 높은 상관도를 보이고 있다. 탄산염암의 흡수파장과 화학조성은 2340 nm(55.86 wt.%)에서 2320 nm(29.71 wt.%)로 이는 $CO{_3}^{-2}$ 성분과 결합하고 있는 Ca 함량과 이를 치환하는 Mg 성분 함량의 차이에 따라 흡수 위치가 변화되는 것을 의미하며, 현장에서 분광분석을 통한 탄산염광물의 CaO 함량을 정량적으로 적용할 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제19권1호통권47호
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• pp.39-48
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• 2006

흑운모 편마암과 화강암에 대한 풍화정도에 따른 광물조성과 화학성분 변화를 X-선회절분석, 전암분석을 통하여 연구하였다. 흑운모 편마암의 주 구성광물은 흑운모, 석영, 사장석이며 화강암의 주 구성광물은 석영, 사장석, 백운모과 약간의 정장석을 포함하고 있다. 풍화가 진행될수록 흑운모 편마암은 버미큘라이트와 할로이사이트가 증가하고 화강암은 일라이트와 캐올리나이트가 증가한다. 풍화가 진행될수록 대체로 $Na_{2}O$, CaO, $K_{2}O$가 감소하고 $Al{2}O_{3}$의 함량이 증가하지만, $Fe_{2}O_{3}$의 값은 흑운모 편마암과 화강암에서 큰 차이를 나타낸다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.214-233
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• 2002

무등산 지역 화성암류는 화강편마암, 각섬석흑운모화강섬록암, 백악기 화성암류로 구성되어 있다. 백악기 화성암류는 안산암-데사이트-유문암으로 구성된 화산암류와 미문상화강암과 석영반암 등의 심성-반심성암으로 구성되어 있다. 이들 화성암류는 중생대 송림변동-대보운동-불국사변동의 화성활동 산물로서 각 지질시대에 분출-관입한 화성암류들의 일련의 분화산물들로서 칼크-알카리암 계열에 속한다. 이는 대륙이나 대륙 연변부에서 구조운동시 생성되는 화강암류가 보이는 특징과 일치한다. 총희토류 함량에 대한 La/Yb 변화도와 바나듐에 대한 SiO$_2$ 변화도는 화산암에 대한 분화도와 자철석 분별결정작용을 받은 순서가 화순안산암$\longrightarrow$무등산데사이트$\longrightarrow$석영반암 임을 지시해 준다. 광물성분 중에서 사장석과 흑운모의 화학성분은 분화에 따른 전암 성분 변화와 잘 일치하며, 각섬석 지압력계에 의한 마그마의 정치-고결 심도는 석영섬록암은 약 15 km(4.9 Kbar)이고, 각섬석흑운모화강섬록암은 약 2.0~3.2 km (0.6~l.0 Kbar) 이다. 무등산 지역의 화성암류를 형성시킨 마그마 유형은 I형(자철석 계열) 및 동시충돌성화강암(syn-COLG)에 해당한다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.115-115
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• 2001

경주시 양남면의 4기 단층으로 추정되는 수렴단층에 의해 절단되는 해안단구 퇴적층 풍화단면에서 저결정질 광물인 앨로패인 교결층을 기재하였다. 이들은 자갈퇴적층 내에 협재하는 수조의 모래층에 한정되어 형성되어 있으며, 3-17 cm 두께로 연장성이 매우 좋다. 편광현미경 관찰에 의하면 모래층에는 사장석편들이 다량 함유되어 있으며 앨로패인은 광학적 등방성의 치밀한 점토집합체들로서 사장석 입자를 선택적으로 교대하거나 자갈과 모래입자들을 피복하고 있다. 앨로패인은 광학적 이방성인 상하위층의 고령토질 점토피복물과 명확히 구분된다. 앨로패인의 전자현미분석에 의하면, Al/Si 원자비가 1.3-1.7 범위이고 평균값은 1.5이다. X선회절분석 결과 3.49$\AA$과 2.26$\AA$에서 두 개의 넓은 회절대가 관찰된다. 주사 및 투과전자현미경관찰에 의하면 앨로패인을 특정한 입자형태 없이 치밀한 겔상태를 이루고 있다. 열분석에 의하면 96$^{\circ}C$에서 큰 흡열피크와 992$^{\circ}C$에서 발열피크가 관찰되며, 총 45% 정도의 중량감소를 보인다. 사장석의 평균조성은 An$_{87}$이며, 사장석내 유리포유물의 전자현미분석결과는 화산암 화학분류도에서 현무암 영역에 도시된다. 이 지역의 기반암은 현무암질 라필리응회암이나 사장석편을 제외하고 벤토나이트화되어 있다. 따라서 해빈환경에서 사장석이 벤토나이트에서 분리되어 퇴적한 것으로 보인다. 앨로패인 교결층은 해수면 강하로 단구퇴적층이 지표로 노출된 후, Al의 함량이 높고 비교적 풍화에 약한 사장석이 선택적으로 풍화되어 생성되었다. 앨로패인으로 피복된 모래층 내의 자갈은 풍화반응이 지체되어 상하위층의 자갈과 비교하여 풍화도에 있어서 현저한 차이를 보인다.. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-209
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• 1997

청산지역의 화강암류는 기재적인 특징으로부터 백록 화강섬록암, 청산 반상 화강암 및 청산복운모 화강암으로 분류할 수 있다. 백록 화강섬록암의 각섬석은 외각섬석군에 속하고, 중심부의 Mg- 보통각섬석에서 주변부의 양기석질 보통각섬석으로 조성적 변화를 보인다. 청산 지역 화강암류의 흑운모는 금운모와 애나이트의 중간 조성을 나타낸다. 복운모 화강암에서 산출되는 백운모는 그 산출상태와 조성으로부터 마그마 정출의 1차적인 백운모로 판단된다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 각각의 화강암류는 체계적인 변화를 나타낸다. 백록 화강섬록암은 청산 반상 화강암 및 복운모 화강암과는 주성분의 변화 경향에서 매우 뚜렷한 차이를 보인다. 반상 화강암과 복운모 화강암의 경우 일부 성분에서는 연속성이 관찰되지만, 몇몇 원소에서는 뚜렷한 차이를 보인다. 따라서 청산 지역의 세 화강암류는 각각 이질적 성인의 다른 조성의 마그마로부터 형성된 것으로 판단된다. 화강암류의 전암 화학조성으로부터 청산 지역 화강암류는 칼크-알칼리질임을 알 수 있다. 한편, 백록 화강섬록암과 청산 반상 화강암은 그 전암 조성이 I-타입과 메타알루미나질임에 비해, 청산 복운모 화강암은 I-/S-타입 양쪽과 과알루미나질을 나타낸다. 불투명광물의 함량과 전암 대자율값으로부터 청산지역 화강암륜느 모도 티탄철석계열에 속해 비교적 환원적인 환경에서 관입·고결되었음을 알 수 있다. 또한 세 화강암류는 활동성 대륙연변부에서 일어난 화성활동의 결과로 형성되었음이 추정된다. 청산 반상 화강암에 나타나는 알칼리장석의 거정은 그 결정의 크기, 형태, 배열 및 포유물의 분포 양상 등으로부터 마그마 기원임을 추정할 수 있다. 반상 화강암의 조직적 특징은 2단계 정출작용으로 설명된다. 즉, 알칼리장석 거정의 크기와 형태는 과냉각 정도가 적은 상태에서 결정의 느린 핵형성과 빠른 성장속도로 말미암아 형성된 반면, 석기는 과냉각 정도가 큰 상태에서 핵형성 밀도와 속도가 증가하여 형성된 것으로 판단된다.