• 암석학회지
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• 제22권2호
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• pp.179-195
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• 2013

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 연구지역은 선캠브리아기 지리산 변성암복합체(이하, 변성암체)와 덕천강 이남의 하동 남부 회장암복합체(이하, 회장암체) 그리고 이들을 부정합으로 피복하는 백악기 퇴적암류 등으로 구성되어 있으며, 선캠브리아기 구성암류의 암상분포는 주로 남북 방향성을 보이고, 부분적으로 북동 방향성을 보인다. 본 논문은 하동 남부 회장암체와 주변부의 지리산 변성암체에 발달하는 변형된 암석구조에 대한 운동학적 기하학적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 변형단계별 구조적 특성을 연구하였다. 연구지역의 지체구조는 적어도 세 번의 연성 변형단계를 거쳐 형성되었다. 첫 번째($D_1$) 변형은 상부가 남동쪽으로 이동하는 대규모 연성전단작용에 의해 지리산 변성암체와 하동 남부 회장암체에 북동 방향의 광역적인 지체구조와 칼집 내지 "A"형 습곡을 형성시켰다. 두 번째($D_2$) 변형은 동서 방향의 압축 지구조환경 하에서 $D_1$ 변형과 같이 광역적으로 발생하여 능동 및 수동적 습곡작용에 의해 그 이전에 형성된 북동 방향의 광역적인 $D_1$ 지체구조의 방향성을 대부분 남북 방향으로 재배열시켰으며, 압쇄암화작용을 통해 하동 남부 회장암체와 지리산 변성암체의 동쪽 경계부를 따라 적어도 2.3~1.4 km 이상의 폭을 갖는 연장성이 우수한 남북 방향의 연성전단대(하동전단대)를 형성시켰다. 세 번째($D_3$) 변형은 남북 방향의 압축 지구조환경 하에서 발생하여 그 이전 형성된 구조요소들의 방향성을 국부적으로 동북동 내지 서북서 방향으로 재배열시켰다. 이는 선캠브리아기 구성암류의 부분적인 북동 방향의 암상분포와 광역적인 남북 방향의 암상분포는 각각 $D_1$과 $D_2$ 변형과 밀접한 관련이 있으며, 덕천강 이북의 하동 북부 회장암체의 동부를 따라 발달하는 남북 방향의 하동전단대는 하동 남부 회장암체에서도 연장성 있게 발달함을 의미한다.

• 암석학회지
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• 제13권4호
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• pp.224-237
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• 2004

연구 지역에 분포하는 회장암체는 분포상태와 임상에 의해 북쪽의 산청회장암체와 남쪽의 하동회장암체로 구분된다. 이들 회장암체 내에 발달했던 열수시스템의 특성에 대해 알아보기 위해 산소와 수소 안정 동위원소 조성을 측정해 보았다 연구 지역에 있는 회장암체의 $\delta$$^{18}$ $O_{plagioclase}$ 값은 공간적인 분포에 따라 서로 다른 값을 가지는 특징을 보여준다. 즉 북쪽에 분포하는 산천회장암체 사장석의 $\delta$$^{18}$ O 값은 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값(6-6.5$\textperthousand$)보다 더 무거운 값인 7.3-8.8$\textperthousand$ 사이의 값으로서, 비교적 좁은 범위의 값을 갖는 특징을 보여준다. 이와는 달리 남쪽에 분포하는 하동회장암체 사장석은 -4.4-8.2$\textperthousand$ 사이의 넓은 범위의 $\delta$$^{18}$ O 값을 가지며, 맨틀기원의 신선한 회장암의 전형적인 값보다 낮은 $\delta$$^{18}$ O 값을 가진다. 연구 지역의 중간 지역에 분포하는 회장암을 구성하는 사장석은 북쪽 지역의 사장석과 남쪽 지역의 사장석이 갖는 $\delta$$^{18}$ O 값의 중간 값을 갖는다. $\delta$$^{18}$ O 값의 이러한 공간적인 분포는 지역에 따i가 서로 다른 열수시스템이 발달되었음을 지시한다. 즉, 연구 지역의 남쪽 지역에서는 천수에 의해 발달된 열수시스템이 우세하게 발달한 반면에, 북쪽 지역에서는 마그마 기원의 유체에 의해 발달된 열수시스템이 우세하였다. 회장암의 수소 안정 동위원소 조성과 이들 전암 내에 들어있는 물의 함량과의 관계는 정의 관계를 보여주며, 이러한 결과는 회장암질암을 형성한 마그마의 분화작용이 일어나는 동안에 용리작용(exolution)에 의해서 마그마로부터 분리된 유체가 자생변질작용을 일으킴으로써 초생 보통휘석을 각섬석으로 변화시켰음을 지시해준다. 이러한 자생변질작용이 일어난 이후에, 천수기원의 유체에 의해 형성된 열수시스템이 연구 지역의 남쪽에 발달함으로써 마그마에서 유래한 유체에 의한 열수시스템의 흔적이 지워져버렸다. 그러나 북쪽에 있는 산청회장암체는 이 열수시스템에 의한 영향을 거의 받지 않고 마그마 기원의 유체에 의해 형성되었던 열수시스템의 흔적을 잘 기록하고 있다. 연구 지역의 북쪽에 분포하는 산청암체 보다 남쪽에 분포하는 하동암체에서 견운모, 방해석, 녹니석과 같은 이차 변질광물들이 더 많이 관찰되는 것은 이 지역에서 중첩되어 발달되었던 열수시스템과 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.197-205
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• 2014

하동군 북천면 직전리 지역은 하동 회장암체의 최남단부에 위치하고 있으며, 이 회장암체의 남서쪽에서 섬록암이 관입하여 나타난다. 이 지역의 회장암 및 섬록암 내에는 티탄철석 광체가 발달하고 있는데 이 중 섬록암 내의 산상은 기존의 연구에서 보고된 바 없다. 회장암 내 광체에서 산출되는 티탄철석은 단일광물로 산출되는 반면, 섬록암 내 광체에서 산출되는 티탄철석 내에는 티탄철석-산화철, 금홍석-산화철 간의 용리조직이 관찰된다. 티탄철석 내 MnO의 함량은 섬록암체 내 광체에서 2.14~3.74 wt%로 회장암 내 광체에서의 함량보다 높게 나타나며, 사장석은 섬록암체에서 안데신($An_{28.7-42.9}$)의 조성을 보여주고, 회장암에서 라브라도라이트($An_{57.1-72.8}$)의 조성을 보여준다. 섬록암 내 광체에서 산출되는 티탄철석에서 관찰되는 용리조직은 섬록암의 관입으로 공급된 열에 의해 부분 재용융이 일어나고 냉각과정에 티탄철석이 산화철과 금홍석으로 용리된 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.35-44
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• 2017

하동-산청 회장암체는 영남육괴의 남서부에 선캠브리아기 지리산 편마암 복합체의 변성암류를 기반암으로 차노카이트(charnockite)와 함께 분포하며, 주변에는 중생대 화성암류가 관입 산출한다. 하동-산청 회장암체는 중생대 쥬라기의 섬장암을 경계로 북서쪽의 산청 회장암체와 남쪽의 하동 회장암체로 구분된다. 광체는 하동 회장암체 내에 남북방향으로 약 14 km의 연장을 보이며 단속적으로 산출되는 하동 함 철-티탄 암맥상 광체이다. 하동 함 철-티탄 암맥상 광체 내에는 함-철 산화광물인 자철석(magnetite) 및 티탄철석(ilmenite) 과 함께 함 티탄 광물들(금홍석(rutile) 과 티타나이트(titanite))과 소량의 황화광물들(자류철석, 황철석, 황동석, 섬아연석 등)이 수반하여 산출된다. 하동 함 철-티탄광체의 광화작용은 초기 자철석-티탄철석의 공생 산출로 시작되어 자철석-티탄철석 ${\rightarrow}$ 자철석-티탄철석-자류철석 ${\rightarrow}$ 티탄철석-자류철석-금홍석-티타니이트(${\pm}$황철석) ${\rightarrow}$ 황화광물의 공생관계를 보이며 진행되었다. 광체 내 공생관계와 및 열역학적 연구를 통하여 확인된 하동 함 철-티탄 광체의 초기 함 철-티탄 광화작용은 약 $10^{-11.8}{\sim}10^{-17.2}$ atm의 산소 분압조건($700^{\circ}C$)에서 $Fe_3O_4-FeS$ 상평형을 이루는 황 분압조건 (약 $10^0$ atm) 까지 황 분압의 증가에 의하여 진행되었으며, 그 후 황화광물의 산출은 산소 분압은 감소(${\geq}10^{-20.2}$ atm)되면서 황 분압이 증가(${\geq}10^0$ atm) 하는 환경에서 진행되었다.

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.31-31
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• 1998

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회.한국광물학회 2006년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.48-48
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• 2006

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.221-231
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• 2015

선캠브리아기의 지리산 편마암 복합체는 초기의 백립암상에서 후기의 각섬암상 또는 녹색편암상까지 후퇴변성작용을 받았으며, 편마암 복합체 내 관입한 하동 회장암체는 이 중 후기 변성작용의 영향을 받았다. 회장암체 내 주요 유색광물은 각섬석으로 이를 통해 변성조건 및 변성상에 관한 추정이 가능하다. 회장암체 내 각섬석은 개방니콜 하에서 주로 청녹색 내지 녹색을 나타내고, 반자형 내지 타형의 형태를 보인다. 일부 갈색의 각섬석 주변부로 청록색으로 변하는 누대조직(zonal texture)이 존재하고, 사방휘석 내에는 각섬석으로 변하는 반응부가 존재해 후퇴변성 내지 변질 양상을 보인다. 회장암을 구성하는 각섬석은 크기 및 산상에 따라 기질을 이루는 미정질의 각섬석[I 그룹 : 페로혼블렌드(ferrohornblende)]과 1 mm 이상의 크기를 보이며, 주로 불투명광물 내지 사장석과의 경계에서 산출되는 각섬석[II 그룹 : 페로파가사이트(ferropargasite)]으로 구분된다. 화학분석결과, 각섬석 내 $Al^{vi}$의 함량을 통해 회장암체의 변성압력이 5 kbar 이하의 저압의 조건이었음이 인지되는 한편, 각섬석 내 Ti 함량범위 및 각섬석+사장석+석류석+흑운모+녹니석의 광물조합을 통해 회장암체의 변성상이 각섬암상에 속하는 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.31-49
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• 2010

한반도 남부 원생대 하동회장암체 내에는 주변 회장암의 암상과 무관하게 대략 남북방향으로 단속적으로 철-티탄 광체들이 출현한다. 이들 광체의 야외산상과 변형사를 밝히기 위하여 야외기재학적 특징과 주변 지질구조 분석 그리고 주요 암석과 광체 내 티탄철석에 대한 박편관찰과 전자현미분석을 실시하였다. 이번 연구의 대상 광체는 맥상과 층상 광체로 구분된다. 맥상 광체는 회장암체가 정치 고화된 이후에 관입하였음이 확실시되며, 층상 광체는 후기의 강력한 우수향 연성 전단작용에 의해 상대적으로 규모가 큰 맥상 광체가 압쇄암화 되고 전단엽리와 평행하게 전위된 결과로 해석된다. 철-티탄 광체는 청룡리, 월횡리, 종화리, 자양리와 백운리의 순서로 남에서 북으로 갈수록 후기 우수향 연성 전단변형을 많이 받았으며, 광체 내 티탄철석의 함량은 감소하는 특징을 보인다. 광체 내 티탄철석은 야외산상과 후기 전단변형의 정도와 무관하게 유사한 화학조성을 가지며, $TiO_2$ 함량이 52~55 wt.% 내외로 자철석으로 용리되지 않은 순수한 티탄철석의 화학조성을 보여준다. 야외 지질구조 자료들을 분석하면, 하동회장암체는 마그마의 분화작용으로 만들어진 누적 엽리의 생성 이후에 북북동-남남서 습곡, 철-티탄 광체의 관입, 북북서~북북동 우수향 연성 전단작용, 북서~북북서 좌수향 아취성 전단작용, 그리고 북북동~북동 방향의 염기성 마그마의 관입의 순서로 변형된 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제23권1호
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• pp.25-37
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• 2010

경남 하동군과 산청군 일대는 선캄브리아기 회장암체 내 티탄철석 광상이 배태됨이 잘 열려져 있다. 이 연구는 하동군 옥종면 월횡리에 위치하는 하동 티타늄 광산지역과 산청군 단성변 일대 6개 광구지역(단성 지적 64, 65, 74, 75, 84, 85호)에 대한 조사를 통하여 티탄철석광체의 배태양상을 규명 하고자 시도되었다. 옥종면 월횡리 티타늄 광체는 맥상으로 발달하며 북북동 주향과 북서 경사방향으로 폭 약 10~50 m, 연장 약 100 m로 발달한다. 이 지역에서 고품위 광체 ($TiO_2$ 20 wt% 내외)는 폭약 7m로 간극 누적형 회장암체 내 발달하기도 한다. 각력화 및 전단조직이 뚜렷하고 티탄철석은 기질부에서 각섬석과 수반됨이 특징이다. 산청군 단성면 일대는 엽리상 회장암체 내 티탄철석 광화작용이 초래되어 수m부터 수십m까지 다양한 폭으로 여러 매 교호 발달하는 성층형을 나타낸다. 티탄철석은 기질부에 광염되어 있으며 신장되거나 굴곡되어 산출하며 대체적으로 저품위 ($TiO_2$ 1.0~6.0 wt%)이다. 연구지역에서 티탄철석 광체는 맥상과 성층상으로 산출함이 확인되었으며 맥상광체가 성층상 광체보다는 고품위를 나타냄이 특징이다.

• 한국광물학회지
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• 제26권4호
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• pp.285-297
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• 2013

하동군 북천면 직전리 일대에는 선캄브리아기 간극누적형 회장암체 내 티탄철석 광상이 발달하고 있다. 정밀 지질조사를 통한 노두 자료와 7개 공의 시추탐사 자료를 바탕으로 GOCAD S/W를 사용하여 티타늄의 자원량을 평가하였다. 티탄철석 광체의 지하 부존상태 및 규모를 예측하기 위해 3차원 모델링을 수행한 결과 5개 맥상 광체가 남북방향으로 발달하였으며, 지구통계학적 기법을 활용하여 평균품위 및 자원량을 산출한 결과 Ti 평균 품위 2.98 wt%, 티탄철석 광량 7,494,303톤 (Ti 223,330톤)이 산정되었다. 이번 연구에 수행된 3차원 모델링을 하동지역 회장암 내 티탄광상 전체에 적용함으로써 티타늄 광체의 3차원적 형태와 자원량 평가에 활용할 수 있을 것이다.