• 한국광물학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.99-109
• /
• 2006

충남 금산 서북부 지역에 분포하는 화성암류에 대해 암석화학적 연구를 실시하였다. 이 지역에는 선캠브리아기의 흑운모편마암과 시대미상의 옥천층군, 그리고 이들을 관입 또는 분출한 중생대 쥬라기의 흑운모화강암 및 백악기의 화산암, 홍색장석화강암, 석영반암 등이 존재한다. 흑운모화강암은 연변부로 갈수록 점이적으로 우백질 암상을 나타내는데, 중심부로부터 연변부로 갈수록 $SiO_2,\;Na_2O,\;K_2O$의 성분은 증가하는데 비해 $Fe_2O_3,\;CaO,\;P_2O_5,\;MgO,\;TiO_2$ 성분은 감소하는 등 역누대구조를 나타낸다. 흑운모화강암과 석영반암은 비알칼리계열에 속하며, 우백질 흑운모화강암은 알칼리계열에 속한다. 또한 이들 화성암은 모두 I-type화성암에 속하며, 동시에 칼크-알칼리계열의 결정분화작용에 부합하는 양상을 나타낸다. 쥬라기의 흑운모화강암은 Eu의 부현상(negative anomaly)이 미약하여 마그마 분화초기의 특징을 나타내는 반면, 백악기의 석영반암은 부현상이 뚜렷하여 진화가 상당히 이루어졌음을 시사한다.

• 자원환경지질
• /
• 제29권4호
• /
• pp.483-493
• /
• 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.

• 자원환경지질
• /
• 제31권3호
• /
• pp.171-183
• /
• 1998

남극 킹죠지섬 바톤반도에는 신생대 제3기의 화산암류, 화산성 쇄설암류, 그리고 이들을 관입한 화강섬록암이 분포한다. 화강섬록암과 주변 화산암류에는 양기석, 녹염석, 녹니석, 방해석으로 특징지워지는 프로필리틱 열수변질대가 광범위하게 발달하며, 변질대에서는 황철석, 황동석, 반동석 등의 황화광물이 산점상 혹은 세맥상으로 산출된다. 화강섬록암 주변 열수변질작용의 특성에 관한 연구결과를 요약하면 다음과 같다; (1) 화강섬록암은 칼크알칼리 계열의 천소관입 암상이며 동 함유량이 높다. (2) 화강섬록암의 주변을 중심으로한 상대적으로 높은 온도 유형의 프로필리틱 변질대가 발달하며 동-황화광물의 산출이 흔하다. (3) 황화광물은 산화환경 조건의 광화작용으로 가벼운 황동위원소 조성을 보인다. (4) 화강섬록암내 석영과 장석은 가벼운 산소동위원소 조성을 보이며 열수변질작용으로 비평형적인 동위원소 조성을 보인다. 이는 바톤반도 열수변질작용 및 광화작용이 화강섬록암체의 관입과 성 인적으로 밀접한 관련이 있음을 시사한다.

• 암석학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.35-51
• /
• 1996

경기육괴 내에 북동-남서 방향으로 넓게 분포하는 대규모의 중생대 화강암저반의 북동부지역인 설악산 부근의 화강암류는 화강암류는 화강섬록암, 흑운모화강암, 복운모화강암 및 알카리장석화강암으로 대별된다. 화강암류들의 주원소 및 미량원소의 함량변화 양상은 화강암질 마그마에서의 전형적인 분화경향을 나타낸다. 전체적으로 칼크-알카리계열로서, 화강섬록암 및 남동부의 흑운모화강암은 I-형/자철석계열에 속하며, 북서부의 흑운모화강암 및 복운모화강암은 S-형/티탄철석계열의 특성을 나타낸다. 경기육괴의 북동부에 분포하는 화강암류는 최근 인제-홍천지역의 화강암류에 대한 연대측정 연구에 의하여 모두 후기 트리아스기 내지 초기 쥬라기의 대보화강암류로 분류되어 왔다. 본 연구에서는, 기존의 설악산지역에서 얻어진 연대를 토대로, 연구지역의 남동부 흑운모화강암에 대한 $^{87}Rb/-^{86}Sr-^{87}Sr/{86}Sr$의 기울기에 의하여 얻어진 연대인 125.6$\pm$4.4 Ma를 화강암의 관입연대로 해석하고, 연구지역에서의 화강암류의 원소함량 및 Sr 동위원소비의 변화를 설명할 수 있는 마그마 진화과정의 추정 모델을 제시하였다. 125 Ma 경에 지각물질의 부분용융에 의하여 생성 관입된 I-형/자철석계열의 초기 마그마 및 분별결정, 대류 및 주변암인 선캠브리아기 변성퇴적암류의 동화에 의하여 S-형/티탄철석계열로 점차 진화된 마그마의 고결로 화강섬록암, 흑운모화강암 및 복운모화강암을 형성하였을 것이다. 마그마의 분화 말기에 형성된 열수는 이미 고결된 흑운모화강암을 알카리화강암으로 변질시키고, 알카리화강암은 후기의 지역적인 화성화동에 의하여 재차 영향을 받았을 것으로 추정된다.

• 암석학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.185-209
• /
• 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.

• 암석학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.167-179
• /
• 2006

갈말-영북일대의 화강암류은 암상에 의하여 회색 각섬석흑운모화강암(JHBG), 흑운모화강암(JBG)과 홍색 각섬석흑운모화강암(CHBG)으로 분대될 수 있다. 전자는 북부에 소규모로 분포하는 중립질암으로서 미립질 스펜을 함유하며, JBG는 북부-동부일대에 주로 분포하는 담회색-회색의 중립질암이다. 주연구대상인 후자는 대부분 북부-남동부일대에 넓게 발달하는 중-조립질암으로 뚜렷한 홍색을 띠며, 국부적으로 미세 공동구조와 정동구조의 포켓상 페그마타이트질부가 발달된다. 광물연령(K-Ar 법)으로 미루어 JHBG와 JBG는 시기를 달리하는 쥬라기 대보조산운동기의, CHBG는 백악기 불국사변동기의 화성활동산물이다. 이는 야외산상 및 지질 선후관계 해석과도 잘 일치한다. CHBG는 석영, 사장석, 알칼리장석, 흑운모, 각섬석, 갈렴석, 인회석, 져어콘, 일부 방해석과 불투명광물 등으로 구성된다. 이 중에서 알칼리장석은 대부분 퍼다이트질 정장석이며, 드물게 수반되는 방해석은 미세공동의 이차적 충전광물로 보인다. 모우드 분석 및 QAP 삼각도에서 모두 화강암영역에 속하며, 대부분 섬장화강암과 몬조화강암의 경계부에 도시된다. 주원소 변화경향, A/CNK 몰비, $SiO_{2}$ 대 $K_{2}O$ 그리고 AMF 관계 등으로 미루어, 이 암은 단일한 화강암질 마그마에서 생성된 산성암, 고-칼륨의 캘크-알카린계열 그리고 과알루미나암질의 분화말기 산물이다. Ba 대 Sr 관계에서도 분화경향을 뚜렷이 이루며, CaO 대 Sr 그리고 $K_{2}O $ 대 Sr 관계로 미루어 Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 더 관여하였다. 희토류원소 표준화도에서 경희토류원소에서 중희토류원소로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍되는 양상을 이룬다. 그리고 Eu의 부 이상과 표준화값 등으로 미루어 사장석의 분별결정작용이 이 화강암 전체에 걸쳐 미약하게 일어난 것으로 보인다.

• 암석학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.25-54
• /
• 2015

섬장암은 대륙지각의 주요 구성 성분인 화강암질 암석과는 달리 그 산출에 있어서 희귀성이 인정된다. 이 연구의 목적은 산청 일원의 섬장암에 대한 산상과 기재적 특성을 밝히고 지화학적 연구를 통해 섬장암질 마그마의 성인을 알아보는 것이다. 산청섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석(정장석, 미사장석), 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정이 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여주며, 마그마에서 결정화작용 시 초기에는 물이 부족하였음을 나타낸다. 광물성분 분석에 의하면 섬장암의 각섬석은 대부분 페로 에데나이트에 해당하며, 각섬석 지압계를 이용하여 계산한 각섬석의 생성 압력은 3.3~4.9 kb로, 11.9~17.3 km 범위의 정치심도를 나타낸다. 흑운모는 애나이트가 풍부한 영역에 도시되고, 휘석은 헤덴버자이트의 영역에 도시된다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-type에 해당한다. 섬장암에 대한 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 섬록암 및 화강암과는 차이를 보인다. 연구지역의 섬장암은 하커 변화도에서 공간적으로 인접하고 있는 반려암-섬록암 및 화강암과 다른 변화 경향을 보여준다. 이는 각 암상이 다른 근원 마그마로부터 생성되었을 가능성을 시사한다. 실험적 자료를 근거로 (1) 압력이 높거나 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해, (2) 상승하는 마그마에서 잔류멜트의 분리 이동으로 초기정출광물이 잔류할 때, (3) 마그마의 기원물질 또는 기원 장소에서 플루오린(F) 성분이 풍부할 때 섬장암질 마그마를 형성할 수 있다. 이들 중 암석기재적 특징에 근거하여 물이 불포화된 조건에서 부분용융에 의해 산청 섬장암질 마그마를 형성하였을 가능성이 가장 높다고 판단된다.

• 청정기술
• /
• 제29권3호
• /
• pp.193-199
• /
• 2023

국내외 석탄화력발전소에서 REC(Renewable energy certificate) 확보를 위해 혼소되고 있는 바이오매스는 기존의 목질계 바이오매스인 우드 펠릿에서부터 최근 들어 초본계 바이오매스로의 확대가 진행되고 있다. 초본계 바이오매스의 경우 목질계 바이오매스에 비해 K, Na 등의 알칼리계 금속 함량이 더 높아 회융점이 더 낮고, 이 때문에 보일러 튜브에의 회 점착을 늘려 보일러의 효율을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 초본계 바이오매스 연소시 회 융점을 높여 회 점착을 감소시키기 위해 많이 사용되고 있는 첨가제인 카올린(kaolin)이 석탄-바이오매스 혼소시 미치는 영향을 열화학 평형 계산을 통해 분석하고자 하였다. 이전 연구에서 수행된 80 kW_th 급 미분탄 - 바이오매스 혼소 실험에서 카올린을 사용하는 경우 오히려 회 점착량이 늘어나는 원인을 해석을 통해 분석하였으며, 해석을 수행한 결과 석탄에 많이 포함되어 있는 Al₂O₃ 때문에, Al-Si 계열 첨가제인 카올린 투입시 aluminosilicate 화합물의 생성이 촉진되어 용융점이 낮은 mullite가 많이 형성, 카올린을 더 사용할수록 슬래그 생성이 증가하는 것을 확인하였다. 추가적으로 바이오매스 혼소율을 0~100%까지 10% 간격으로 증가시켜가면서 해석을 수행하였으며, 그 결과 비선형적인 액상 슬래그 생성 특성을 확인하였다. 결과적으로는 바이오매스 혼소율 50~60% 조건일 때 가장 적은 량의 액상 슬래그가 생성됨을 파악하였다. phase diagram을 분석한 결과, 고용융점 화합물(leucite, feldspar)이 해당 조건에서 가장 많이 생성되는 것을 확인하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제30권6호
• /
• pp.603-612
• /
• 1997

경상누층군이라 불리는 백악기 육성퇴적암-화산쇄설물들은 백악기 말-제3기초의 화강암류에 의해 관입 되어 있다. 의성-신령지역의 화강암류는 다양한 암상과 화학조성을 갖는다 : 반려암; 46.9, 섬록암; 58.3, 흑운모 화강암; 66.3~69.3, 장석 반암; 71.0 wt.% $SiO_2$. 화산암류는 화학적으로 금성산 칼데라에서는 안산암질 성분이 결여 된 현무암-유문암의 bimodal 유형과 선암산-화산 칼데라에서는 안산암-유문암의 felsic 유형으로 나뉜다. 대부분의 화성암류는 비알칼리 계열에 속하고, 칼크-알칼리 마그마의 분화 경로를 따른다. 화강암류는 높은 Zr/Y비에 의해 화산암류와 잘 구별된다. 화산암류에서 Zr/Y와 K/Y비의 차이는 맨틀기원 및 분별작용에서 불균질로 설명될 수 있다. 콘드라이트로 균질화된 희토류 원소량은 화강암류에서 Th와 K이 결핍되어 있고, 금성산 칼데라의 유문암에서 Sr와 Ti의 결핍되어 있다. 선암산-화산 칼데라의 유문암은 Rb, La 및 Ce이 부화되어 있다. $Rb-SiO_2$와 Rb-Y+Nb의 관계도는 화강암류와 화산암류가 화산호 환경이었음을 암시한다. K-Ar 연대는 4회의 심성활동 (섬록암; 89 Ma, 화강암; 64~62 Ma, 화강암/반암류; 55~52 Ma, 반려암; 52~45 Ma)으로 나뉘고, 금성산 칼데라의 bimodal 유형 (71~66 Ma)과 선암산-화산 칼데라의 felsic 유형 (61~54 Ma)으로 특징지워지는 화산활동이 수반되었다. 지화학 및 연대측정 자료들은 화성암류가 백악기말-제3기초 동안 다양한 지질학적 에피소드의 결과로 형성되었슴을 암시한다.

• 자원환경지질
• /
• 제29권5호
• /
• pp.545-559
• /
• 1996

Rare metal (Nb-Zr-REE) ore deposits are located in the Chungju area. Geotectonically, the rare metal ore deposits are situated in the transitional zone between Kyeonggi massif and Okcheon belt. The rare metal deposits are distributed in Kyemyeongsan Formation which consist of schist and alkaline igneous rocks. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism and hydrothermal processes. The ore contains mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd, Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals are found in the ore deposits. Allanite, one of the Ce-La rich REE minerals belonging to the epidote group, is the most common mineral in the studied area. The allanite- bearing rocks may be devided into seven types by features of occurrence and mineral associations; zircon type (ZT), allanite-vein type (AT), feldspar type (KT), fluorite type (FT), quartz-mica type (QT), iron-oxide type (MT), and amphibole type (HT). The allanite veins (AT) and zircon rich rocks (ZT) contain the highest total REE contents. Differences in REE abundance can be interpreted in terms of varying portions of magmatic hydrothermal fluid. Petrographical and chemical data are presented for allanites which were collected from different types. The allanites show wide variations in optical properties, due in part to differences in their chemical composition (depending on the types) and to the degree of crystallinity of the individual specimens. Allanite metamicts in biotite are generally surrounded by well developed pleochroic haloes. Usually, allanite is accompanied by zircon and other REE-bearing minerals. CaO and total REE contents $({\sum}RE_2O_3)$ range from 9.29 to 18.79% and 11.66 to 26.31%, respectively. Also, SiO, (28.87~32.61%), $Al_2O_3$ (8.30~16.88%), and $Fc_2O_3$ (16.74~24.38%) contents show varying contents from type to type. The ${\sum}RE_2O_3$ of allanite has positive relationships with $Fe_2O_3$ and negative relaton with CaO, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ Backscattered electron microscope images (BEl) of allanite shows that the its mineral composition and texture is very complex. The allanite-bearing hosts show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly except for HI. The HT has an almost flat REE distribution pattern with a small negative Eu anomaly. The chemical variation of the allanites with occurrences and mineral association can be related to condition of temperature and oxidation states in precipitation environment.