• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.113-128
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• 2012

대륙지각의 화학조성은 지각의 형성과 진화에 대한 이해 및 대륙지각내에서 발생된 여러 과정을 정량화하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 이 논문에서는 1990년대 이후 보고된 한반도내 화성암류와 퇴적암류의 지구화학적 자료를 토대로 한반도를 구성하고 있는 대륙지각의 화학조성을 지질시대별로 살펴보았다. 평균상부지각조성을 기준으로 한반도에서의 생성시기별 상부지각의 지구화학적 특성을 비교해보았을 때, 트라이아스기의 화강암이 다른 시대와 비교해서 일부 원소에서 현저하게 부화되었거나 결핍된 특성을 보여주었다. 또한 선캠브리아기와 쥬라기 이후의 화강암은 매우 유사한 주성분, 미량성분, 희토류원소의 지구화학적 특성을 보여준다. 하부지각의 지구화학적 특성을 지시해주는 선캠브리아기 고변성도 편마암의 희토류원소 및 미량원소의 지구화학적 특징은 쥬라기 이후 상부지각을 형성한 화강암의 희토류원소 및 미량원소의 지구화학적 특징과 유사한 특징을 보여주는데, 이는 이들 변성암류가 중생대 쥬라기 이후 화강암질 마그마의 기원물질이 되었을 가능성을 지시해준다. 반면에 한반도내 중생대 트라이아스기의 상부지각의 기원물질은 선캠브리아기나 쥬라기 이후의 상부지각을 형성한 기원물질과는 다른 것으로 나타났다.

• 암석학회지
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• 제5권2호
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• pp.135-141
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• 1996

La-Ce법은 최근에 새로 개발된 연대측정법이다. 특히 La 및 Ce은 회토류원소군의 일원으로서 Sm-Nd법과 대비하여 해석할 경우, 지각물질 및 맨틀물질의 진화과정을 해석하는 데 있어서 아주 유용하게 쓰일 수가 있다. 본 논문에서는 La-Ce법의 기본개념에 대한 소개와 도불이 이를 토대로 하여 강원도 임원지 역의 우백질 화강편마암과 중국 요령성 안산지역에 분포하는 칼륨부화 화강암에 대하여 그 기원물질의 경희토류 분포양상을 유추하였다. 칼륨부화 화강암의 Sm-Nd년대는 $3.16{\pm}0.06$Ga($2{\sigma}$)이며 $^{143}Nd/^{144}Nd$초기치는 $0.50846{\pm}0.00005$(${\varepsilon}_{Nd}$=-1.5)이다. 이 초기치는 칼륨부화 화강암이 지각 내에서의 화성활동에 형성되어졌음을 의미한다. Nd 및 Ce 동위원소비의 결과에 이하면, 우백질 화강편마암과 칼륨부화 화강암은 CHUR과 거의 유사한 물질로부터 분화되었음을 알 수가 있다. 그리고 중국 동북부 료령성지역의 지각형성시기는 3.5Ga 보다 더 오래된 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.89-112
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• 2012

한반도는 크게 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴의 3개의 주요 선캠브리아 기반암복합체로 구성된다. 이 논문에서는 지금까지 알려진 우리나라 선캠브리아 지층의 분포와 층서계통을 살펴보고, 최근 보고된 정밀지질 연대자료를 기초로 층서계통의 문제점을 고찰하고, 연대자료 및 동위원소자료를 바탕으로 각 지괴들의 선캠브리아 지각진화사를 살펴보았다. 우리나라 선캠브리아 층서는 대체로 결정질 기반암과 상부의 지표암(supracrustal rock)으로 분류되었다. 그러나 이들 모두의 연령이 대부분 후기 고원생대(2.3~1.8 Ga)에 해당하는 것으로 밝혀져 기존 층서체계에 문제가 있음이 밝혀졌으며, 과거 기반암의 연대로 생각되었던 시생대 암층은 거의 존재하지 않는 것으로 밝혀졌다. 저어콘 상속핵 연대에 의하면 우리나라 선캠브리아 지각의 기원은 이미 고시생대(~3.6 Ga) 시기에 시작되었다. 이후 27억년을 전후하여 맨틀로부터 대부분의 지각형성 기원물질이 추출되었으며, 약 200~400Ma의 정치시기를 거쳐 약 25억년(경기육괴, 영남육괴) 혹은 23억년(낭림육괴)에 이들 기원물질의 재활성에 의해 대부분의 지각이 형성되었다. 그러나 이들 지각들은 고원생대 시기동안 대륙연변부 조산대에 위치하여 반복적인 지각분화과정을 경험하였으며, 이후 약 18억~19억 시기에 최종 지각화 과정을 거쳐 안정된 대륙탁상지로 형성되었다. 이후 낭림육괴와 경기육괴에는 중원생대에서 신원생대 시기에 일부 퇴적작용과 화성활동이 있었으나, 영남육괴는 고생대 퇴적분지 형성 이전까지 비교적 안정된 지괴로 남아 있었다.

• 암석학회지
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• 제17권4호
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• pp.222-230
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• 2008

우리나라 중생대 쥬라기(${\sim}$트라이아스기) 화강암의 관입 연대는 화강암이 분포하는 지체구조에 따라 $210{\sim}170\;Ma$와 $180{\sim}160\;Ma$의 두 시기로 재설정 될 수 있다. 경기육괴의 쥬라기 화강암의 관입 시기는 주로 $180{\sim}160\;Ma$에 속하여 쥬라기 중기의 화성활동으로 규정된다. 한편, 영남육괴의 쥬라기 화강암의 경우 $210{\sim}170\;Ma$의 관입 연대를 보여 트라이아스기 말기에서 쥬라기 중기에 걸친 화성활동으로 정의될 수 있다. 우리나라 중생대 쥬라기 화강암에 대한 스위트/슈퍼스위트 구분에서 경기육괴의 북동-남서방향의 커다란 쥬라기 저반은 '경기 슈퍼스위트'로 설정될 수 있다. 이 슈퍼스위트는 화성기원의 지각성분에 좀 더 부화된 지각 성분이 포함된 근원물질에서 유래하며, 충돌환경으로부터 약 50Ma후에 일어난 후조산환경(post-orogenic)에서 형성되었을 것으로 판단된다. 영남육괴의 쥬라기 화강암은 하나의 슈퍼스위트와 두 개의 스위트로 구분된다. 북동-남서 방향의 저반형 화강암체들로부터 '영남 슈퍼스위트'가 설정될 수 있다. 이 슈퍼스위트는 화성기원의 지각성분에 좀 더 부화된 지각성분이 포함된 근원물질에서 유래한다. 영남육괴의 안동김천 사이의 화강암체들은 '안동 스위트'로 설정될 수 있는데, 이 스위트는 결핍된 맨틀 성분에 화성기원 지각성분이 혼합된 근원물질에서 유래하며, 화산전면대에 비교적 가까운 지역에서 형성되었을 것으로 생각된다. 영남육괴의 대강화강암과 함창 화강암은 '대강 스위트'로 설정될 수 있다. 대강 스위트는 영남육괴에서 일어난 대부분의 쥬라기 화성활동과는 지체구조적 환경이 다른, 즉 인장력이 우세하던 환경에서 마그마가 형성된 비조산성 화성활동으로 특징지어진다.

• 암석학회지
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• 제1권2호
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• pp.132-137
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• 1992

이 논문은 등시선을 정의하지 않는 제천 화강암에 대한 Rb-Sr 동위원소 자료(주승환, 1989)가 이 화강암체의 기원에 관하여 어떻게 이용될 수 있는 가를 보인다. 기존 연대측정 자료에 의해 관입시기를 약 2억년으로 추정했을 때, 제천 화강암체의 Sr 초생치는 0.713∼0.724의 변화를 보인다. 이들 초기치 중, 높은 값을 가지는 시료는 주로 암체 연변부에 분포하고 있어 동화작용이 주로 연변부에서 일어났으며, 동화된 물질이 잘 섞이지 않았음을 지시한다. 원래의 화강암질 마그마와 주변암의 두 성분 혼화 관계로 추정되는 혼화 정도는 약 20%까지로 계산된다. 이러한 혼화에 대한 증거 때문에 최소 초생치인 약 0.713이 원래의 관입한 마그마의 것을 대표하는지는 확실하지 않으나, 낮은 맨틀 값과 비교할 때, 원래 마그마가 생성되어 정치하는 동안 Sr동위원소비가 높은 지각물질(예, 퇴적기원)이 많이 관여했음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.483-493
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• 1996

중부 옥천대에 분포하는 대보 화강암질 저반의 주원소, 미량원소 조성으로부터 조구조환경과 기원물질의 특징을 연구하였다. 화강암류는 흑운모 화강암, 조립질 반상화강암 및 화강섬록암으로 나눌 수 있다. 화강암류의 불규칙적인 Na, K 함량변화는 분별정출작용만으로 설명될 수 없고 기원물질의 불균질성이나 다양한 기원물질의 불완전한 혼합을 반영하는 것으로 생각된다. 대보 화강암에서 나타나는 친석 원소(LIL element)의 부화와 낮은 Ta/Hf비는 정상적인 칼크 알칼리 계열의 대륙 연변부 호 화강암의 특징과 부합된다. 희토류원소 변화양상으로 보아 $SO_2$ 함량이 높은 흑운모 화강암을 보다 염기성인 화강섬록암의 후기 분화체로 보기는 어렵다. 대보 화강암의 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$값과 친석 원소의 함량은 서로 체계적인 변화를 보이지 않아 그들의 지화학적 특징이 초생적인 용융체와 지각 물질 사이의 혼합에 의해 규정되었을 가능성을 배제한다. 대보 화강암의 지구화학적 특징은 주로 기원물질의 고유한 불균질성을 반영한다고 보아진다.

• 암석학회지
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• 제14권3호
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• pp.127-140
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• 2005

영남육괴의 중부의 무주군 적상면 삼유리 일대에는 선캠브리아기 원남층군에 해당되는 화강암질 편마암, 반상변정 화강암질 편마암과 우백질 편마암이 분포한다. 이 논문에서는 화강암질 편마암 지역에서 200m심도 까지 굴착한 시추코아의 주성분, 미량성분, 희토류원소 그리고 Sm-Nd, Rb-Sr 동위원소 자료의 지구화학적 의의를 토의하고자 한다. 시추코아의 암상은 심도에 따라 변하고, 주로 화강암질 편마암과 앰피볼라이트로 구성되어 있다. 주성분 및 미량성분의 화학조성 자료를 토대로 한 연구지역내 화강암질 편마암 및 앰피볼라이트의 기원물질은 각각 TTG(Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite) 계열 및 솔레아이트 계열의 암석에 속한다. 희토류원소의 분포도를 보면 경희토류(La-Sm)와 중희토류(Gd-Lu)의 변화 및 Eu의 부(-)의 이상이 매우 다양하다. Sm-Nd 동위원소자료에 따른 등시선에 의하면 $2,026{\pm}230(2{\sigma})$ Ma의 연대를 보여주며, 이때의 Nd 초기치는 $0.50979{\pm}0.00028(2{\sigma})$이다. 그리고 ${\epsilon}_{Nd}$(2.0 Ga)값은 -4.4로 연구지역 변성암류의 기원물질이 고기의 지각물질임을 지시해준다. 이 값은 북중국지괴 시생대 기반암의 진화영역에 속하며, 특히 Lee et al.(2005)이 제안한 영남육괴내 Nd 동위원소 초기치의 진화와 일치하는 상관성을 갖는다. 그리고 앰피볼라이트의 희토류원소 분포도와 Nd 초기치는 앰피볼라이트의 기원물질이 결핍된 맨틀과 지각을 형성하기 시작한 초기마그마와 매우 유사함을 지시해준다.

• 자원환경지질
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• 제28권1호
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• pp.19-24
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• 1995

경상분지의 동부와 남부에 분포하는 연 아연광상에서 산출되는 방연석의 납 동위원소 비로부터 광상을 형성한 납이 어떤 기원물질로부터 유래하였는가를 연구하고, 이를 태백산 광화대 내 일부광상들의 납 동위원소 비와 비교 연구하였다. 경상분지내 연 아연광상들의 보통납(common lead) 의 동위원소 비는 $^{206}Pb/^{204}Pb=18.156{\sim}18.377$, $^{207}Pb/^{204}Pb=15.482{\sim}15.638$, $^{208}Pb/^{204}Pb=37.953{\sim}38.605$로서 매우 제한된 영역의 변화를 보인다. 또한 납 동위원소 비들은 광상 납 성장곡선(Cumming과 Richards, 1975)과 평균지각 납 진화곡선(Stacey 와 Kramer, 1975) 의 선상 혹은 하부에 점시 되어 맨틀성분의 개입이 많음을 지시하는 반면, 태백산 광화대의 경우는 진화곡선 상부에 점시 되어 지각 물질의 개입이 많음을 나타내었다. Plumbotectonics Model IV (Zartman과 Haines, 1988)에서는 경상분지의 납들은 대부분 맨틀과 조산대 사이의 영역에, 태백산 광화대의 자료들은 대부분 상부지각선의 선 상이나 그 상부에 점시 된다. 위와같은 납 동위원소 조성이 보여주는 특징과 더불어 경상분지 보통납의 동위원소 비들이 나타내는 선형관계는 낮은 U/Pb와 Th/U의 비를 갖는 기원물질 혹은 결핍맨틀(depleted mantle) 물질과 기반암과 같은 지각 물질간의 혼염에 의한 혼합 아이소크론(mixing isochron)으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제20권4호
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• pp.207-217
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• 2011

이 논문에서는 영남육괴 북동부에 위치한 덕구온천지역 주변 우백질 화강암의 주성분조성, 희토류원소를 포함한 미량원소의 함량 그리고 Sm-Nd과 Rb-Sr 동위원소비를 토대로 덕구지역 주변에 분포하는 우백질 화강암의 생성시기, 조구조 환경과 중국대륙과의 연관성에 대해 토의하였다. 희토류원소 분포도는 Eu의 이상과 분포도의 형태에 따라 3종류로 분류되며, $SiO_2$의 함량과도 연관성이 깊다. 이와 같은 특성은 동일기원 마그마내 장석의 분화과정에 의한 것임을 지시해주는 것이다. 영남육괴 북동부의 덕구지역 주변 우백질 화강암의 Rb-Sr 및 Sm-Nd의 등시선 연대는 각각 $1,735{\pm}260Ma$ ($^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 = $0.702{\pm}0.046,\;2{\sigma}$), $1,785{\pm}180Ma$ ($^{143}Nd/^{144}Nd$ 초기치 = $0.51003{\pm}0.00016,\;2{\sigma}$; ${\varepsilon}_{Nd}(T)=-5.9$)로서, 초기 ${\varepsilon}_{Nd}$ 값은 우백질 화강암의 마그마가 지각 물질로부터 기원되었음을 지시해준다. 특히 초기 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비를 토대로 한 한반도의 선캠브리아기 기반암과 중국내 북중국지괴 혹은 남중국지괴와의 비교에서는, 영남육괴의 선캠브리아기 기반암은 북중국 지과와 유사한 Nd 동위원소 지구화학적 특성을 갖는 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다.

• 암석학회지
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• 제13권3호
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• pp.142-151
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• 2004

경기육괴의 남서부지역인 용인-안성지역에는 선캠브리아기 초기의 기반암으로 사료되는 고변성도의 편마암과 편암 그리고 이를 관입한 중생대 쥬라기 화강암류가 광범위하게 분포하고 있다. 이 논문에서는 용인-안성지역에 분포하는 선캠브리아기의 변성암류와 이를 관입한 쥬라기 화강암의 지구화학적 특징을 토대로 서로의 상관성을 토의하고자 하였다. 연구결과에 의하면, 변성암류의 Nd모델연대( $T_{DM}$ $^{Nd}$ )는 경기육괴의 가장 활발한 지각형성시기였던 약 2.6Ca～2.9Ga(Lee or of., 2003) 동안에 생성된 기원물질로부터 유래되었음을 지시 해준다. 그리고 Nd 모델 연대( $T_{DM}$ $^{Nd}$ )에 의하면, 흑운모 호상편마암과 석영장석질 편마암의 Nd 모델 연대는 각각 2.59Ga～2.73Ga, 2.70Ga～2.88Ga로서 석영장석질 편마암의 기원물질이 약간 더 오래된 것으로 나타났다. 따라서 이들 변성암류는 경기육괴의 가장 활발한 지각형성시기의 기원물질로부터 유래되었음을 알 수 있다. 희토류원소의 분포에 있어서, 흑운모 호상편마암은 (La/Yb)$_{N}$ 값이 37～136으로 매우 급격한 기울기를 보여주는 반면에, 앰피볼라이트의 경우 (La/Yb)$_{N}$ 값이 4.65～6.64로 거의 편평한 분포양상을 보여준다 이는 흑운모호상편마암은 분화가 상당히 일어난 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다. 특히 연구지역내 흑운모 호상편마암, 석영장석질 편마암과 같은 고변성도의 변성암류에서 관찰되는 희토류원소의 분포도는 초기기원물질의 특성을 그대로 보유하고 있는 것으로 볼 수 있다 그리고 인접한 중생대 화강암의 (La/Yb)$_{N}$ 과 Nd 모델연대는 각각 32～40, 1.69Ga～2.08Ga로서 기반암인 흑운모 편마암과 석영장석질 편마암과는 지구화학적 특성이 서로 다른 젊은 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다.