• 자원환경지질
• /
• 제24권1호
• /
• pp.57-62
• /
• 1991

이 연구는 대륙 암권내에서 융기지역의 열응력 계산결과를 보여주며 주향방향의 연장선상에 2-D 가정하에 열탄성변위 포텐샬 함수를 이용하여 계산이 되었다. 연구로부터 얻은 열응력의 분포와 단층운동조건은 지열류량과 잘 일치하며, 대륙 암권내의 융기지역에서의 지열학적인 상태를 규명하는 데 중요한 역할을 한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.286-294
• /
• 2016

Using a method suggested by Yanovskaya, we obtained Rayleigh wave group velocities with a resolution of $1.0^{\circ}{\times}1.0^{\circ}$ in a period range between 10 and 80 s in and around the Korean peninsula. Both regional and distant earthquake data sets were used together in analysis of group velocities. The resolution of the group velocity maps has been remarkably enhanced by the method, especially in the sparse/non-station region in the northern Korean peninsula. Some qualitative geophysical information was inferred from the group velocity maps. In the East Sea, the slow group velocities at periods longer than 40 s suggest the existence of an oceanic lithosphere at depths of 50-70 km, assuming 4 km/s of S wave velocity at a period of 40 s. On the other hand, a thick lithosphere can be inferred in the continental area from the fast group velocities at periods longer than 50 s. For most periods, the group velocities change rapidly over a short distance of about 200 km across the eastern coast of Korean peninsula, which may suggest a rapid change in the thickness of lithosphere in this area.

• 지구물리
• /
• 제5권4호
• /
• pp.293-303
• /
• 2002

본 연구에서는 2002년까지 수집된 우리나라 일원의 각종 중력자료와 지형자료를 이용하여 한반도 남부지역(위도 $36.5^{\circ}N$, 경도 $127.5^{\circ}E$를 중심으로 하는 $332km{\times}332km$의 지역)에서 탄성판모델을 설정했을 때의 지각평형과 암석권의 탄성강도 및 유효탄성두께에 대하여 고찰해 보았다. 연구범위의 설정에 있어 이질적인 판구조환경을 가지고 있을 것으로 생각되는 동해의 영향을 배제하도록 하였다. 연구지역에서 파워스펙트럼분석에 의한 모호면의 평균깊이가 30km로 계산되었다. 지각을 단일층으로 가정하고 탄성판모델을 적용한 결과, 관측 코히어런스에서 짐이 300km이상의 파장을 가지면 거의 평형을 이루고 있고, 80km에서 300km 사이는 부분적으로 암석권의 강도에 의해 보상되고 있으며, 80km 이하의 파장의 경우는 거의 암석권의 강도에 의해 지지되고 있음이 나타난다. 지각모델과 강도를 가정하고 계산한 예측 코히어런스와 비교한 결과, 암석권의 탄성강도(flexural rigidity)는 $3.0{\times}10^{22}Nm$(유효탄성두께는 15km)로 나타났다. 이는 우리나라의 지각강도가 상당히 약하다는 것을 지시하며, 안정되고 오래된 지역에서 얻어진 결과보다는 해양이나 판의 경계부에서의 결과와 비슷하다. 우리나라의 경우 대규모의 지각변동과 그에 수반된 마그마의 관입이나 화산활동, 그리고 습곡과 단층 등의 영향은 암석권의 강도를 작게 만드는 원인으로 작용했을 것이다.

• 지구물리
• /
• 제9권3호
• /
• pp.189-197
• /
• 2006

The Korea Plateau is a continental fragment rifted and partially segmented from the Korean Peninsulaat the initial stage of the opening of the East Sea (Japan Sea). We interpreted marine seismic profiles from the South Korea Plateau in conjunction with swath bathymetric to investigate processes of con-tjnental rifting and separation of the southwestern Japan Arc. The SouU-i Korea Plateau preserves funda-mental elements of rift architecture comprising a seaward succession of a rift basin and an uplifted rift flank passing into the slope, typical of a passive continental margin. Two distinguished rift basins (Onnuri and Bandal Basins) in the South Korea Plateau are bounded by major synthetic and smaller antithetic faults, creating wide and symmetric profiles. The large-offset border fault zones of these basins have convex dip slopes and demonstrate a zig-zag arrangement along strike. Rifting was primarily controlled by normal faulting resulting from extension orthogonal to the inferred line of breakup along the base ofthe slope rather U-ian strike-slip deformation. Two extension direcdons for rifdng are recog-nized; U-ie Onnuri Basin was rifted in U-ie EW direction; U-ie Bandal Basin in U-ie EW and NW-SE directions, suggesting two rift stages. We interpret that the E-W direction represents initial rifting at the inner margin; while the Japan Basin widened, rifting propagated repeatedly from the Japan Basin to the southeast toward the Korean margin but could not penetrate the strong continental lithosphere of the Korean Shield and changed direction to the south, resulting in E-W extension to create the rift basins at the Korean margin. The Hupo Basin to the south of the Korea Plateau is estimated to have formed in this process. The NW-SE direction probably represents the direction of rifting orthogonal to the inferred line of breakup along the base of the slope of the South Korea Plateau; after breakup the southwestern Japan Arc separated in the SE direction, indicating a response to tensional tectonics associated with the subduction of the Pacific Plate in the NE direction. We suggest that structural evolution of the eastern Korean margin can be explained by the processes occurring at the passive continental margin.

• 광물과 암석
• /
• 제35권3호
• /
• pp.313-331
• /
• 2022

무기 자연 수소(H₂)는 천연가스의 주요 구성성분이지만, 청정 및 재생 가능한 에너지로써 글로벌 에너지 분야에서 그 중요성이 다소 과소평가되고 있다. 이 논문은 우리가 과거에 생각했던 것보다 훨씬 광범위한 환경에서 무기 자연 수소가 대륙 암석권에서 대량 생성된다는 최근 논문들을 바탕으로 자연 수소의 발생 기작과 이와 관련된 다양한 지질학적 특징들을 검토하였다. 지금까지 확인된 자연 수소의 주요 근원암은 (1) 초고철질암, (2) 철(Fe²⁺)이 풍부한 암석으로 구성된 강괴, (3) 우라늄이 풍부한 암석이다. 이 암석들은 선캄브리아 시대 결정질 기반암 그리고 중앙 해령과 대륙기반의 오피올라이트(ophiolite), 페리도타이트(peridotite) 암체에서 사문암화된 초고철질암과 밀접하게 관련된다(Zgonnik, 2020). 이 근원암들에서 자연 수소를 생성하는 무기적 작용은 (a) 광물(예, 감람석)의 Fe²⁺이 산화되는 동안 물의 환원, (b) 방사성 붕괴로 인한 수전해, (c) 규산염 암석의 기계적 파괴(예, 단층) 동안 물과 표면 라디칼의 반응 등이며, 자연 수소는 자유 기체(51%), 다양한 광물 내의 유체포유물(29%), 지하수의 용존기체(20%) 형태로 발견된다(Zgonnik, 2020). 우리나라의 경우 아직 자연 수소 연구가 수행되지는 않았지만, 경상분지 내 무기 자연 수소의 생성과 부존 가능성은 두꺼운 퇴적분지 내에서 초고철질암, 층간 현무암층과 철/구리 부화대 존재, 그리고 페름기-제3기 동안 능동적 대륙 연변부에서 여러 번의 화성활동 등을 포함한 지질학적/지구화학적 특성을 고려하면 상당히 높은 것으로 평가된다. 최근 지질 기원의 자연 수소를 연구/탐사하는 국외 학자들과 산업체들은 가까운 미래에 자연 수소가 깨끗하고 재생 가능한 획기적인 에너지원 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 따라서 우리나라에서 자연 수소의 경제적 활용을 위한 부존지 발견 여부와 상관없이 지하의 암석-유체 상호작용에 관한 통합 연구를 통해 아직 밝혀지지 않은 자연 수소의 성인과 탐사는 차세대 핵심 연구임이 분명하다.

• 한국지형학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.153-163
• /
• 2012

지구 지표는 암석권 내 혹은 암석권 하부의 다양한 동적 원인에 의해 수직적으로 변형될 수 있으나, 판 내부 지역에서 발생하는 다양한 수직적 지각 변형의 원인과 매커니즘을 구분해내는 일은 여전히 지구과학 분야에 있어 기초적인 도전의 영역으로 남아있다. 이러한 과학적 도전에 있어 가장 중요한 전제 조건은 다양한 지구조 환경에서의 보다 많은 대륙 지각 변형 사건들을 파악하고 시 공간적 패턴을 구분해보는 일이 될 것이다. 본 연구는 최근의 연구 성과들에 바탕하여 한반도의 신생대 신제3기 이후 융기 운동을 포함한 판 내부 대륙 지각에서 발생하는 다양한 수직적 변형 사건들의 다양한 지구역학적 요인들을 설명하고자 하는데 그 목적을 두고 있다. 궁극적으로 지구지표 형태와 지구 내부 활동간의 상호작용에 대한 이해는 지구 내부 활동의 다양한 신호들을 보여주는 이상적인 프리즘으로서 지표 지형의 중요성을 보여 줄 것으로 확신한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제15권3호
• /
• pp.144-149
• /
• 2012

극지연구소는 2010 ~ 2011년 제 24차 남극하계탐사기간 동안 남극 킹조지섬에 3성분 초광대역 지진계를 성공적으로 설치하였다. 미국 IRIS PASSCAL에서 개발한 지진관측시스템을 활용하였으며, 이는 POLENET 지진관측시스템과 완벽히 호환된다. 지진계설치 및 운용의 목적은 크게 두가지로 나누어 지는데, 첫번째로 킹조지섬 주변의 지진 및 빙권관련 신호를 관측하는데 있으며, 두번째로는 극한환경에서의 지진관측장비 성능검사이다. 관측이 성공적으로 수행된다면, 다음 목표로 관측시스템의 추가확보를 통하여 남극반도 라르센 빙붕시스템과 같은 빙붕 주변으로 관측장소를 이동하여 지권과 빙권간 상호작용을 이해하고, 빙권의 움직임등 동역학적인 해석을 위한 연구를 수행하고자 한다. 이 보고서에서 우리는 지진파 배경잡음분석을 통하여 지진관측시스템 성능 및 특성 파악에 관한 내용과 관측시스템 운용관련 정보를 제공하고자 한다.

• 자원환경지질
• /
• 제24권4호
• /
• pp.447-463
• /
• 1991

본 논문은 슈피리어호 남부에 분포하는 선캠브리아기의 염기성 암맥들에 대하여 마그마의 기원과 그들이 생성될 당시의 지구조적인 환경을 알기 위하여 암석 및 지화학적인 연구가 행하여 졌다. 46개의 시료에 대한 주성분, 미량원소 및 희토류 원소들에 대한 화학분석이 이루어졌다. 이들의 화학성분은 전형적인 콘티넨탈 쏠레아이트 (contiental tholeiite)의 성격을 띄우며, 다소 철성분이 부화된 분화경향을 나타낸다. 부동원소 (immobile element)들을 이용한 tectonic discrimination diagram 에 의하면 모 마그마는 현재의 T-type MORB와 유사한 Ti의 함량이 많은 쏠레아이틱(tholeiitic)현무암으로 사료된다. 분화가 진행될수록 암석의 화학적 성질은 지각과의 동화작용(crustral asimilation)에 의해 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 분화가 많이 진행된 암석들은 Rb, K, Ba, Th 과 같은 LIL원소의 증가를 보인 반면에 Nb, P, Ti과 같은 HFS 원소들은 그들과 물리, 화학적 성질이 비슷한 이웃한 원소들보다 현저한 감소를 나타내었다. 이러한 특징은 마그마의 기원에서 유래된 것 뿐만 아니라 지각과의 동화작용이 병행함으로 기인되었다고 사료된다. 이 암석들의 지화학적 특성을 살펴보면 지각의 섭입과 관련되어(subduction related)생성된 암석의 화학성분과는 현저한 차이를 나타내며, 판(板)내에서 생성된 현무암(Within plate basalt)과 해양지각에서 형성된 현무암 (MORB)에서 보이는 특성을 나타낸다. 이러한 지화학적인 특성을 살펴볼 때 이 암석들은 rifting과 같은 extensional tectonic 환경에서 생성된 것으로 사료된다.

• 암석학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.13-43
• /
• 2017

합천지역에서 섬장암과 함께 사방휘석을 포함하는 몬조니암(맨거라이트)이 인지된다. 합천섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석, 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정으로 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여준다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-형에 해당한다. 맨거라이트와 섬장암의 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 HFSE의 결핍과 경희토류원소에 대한 LILE의 상대적 부화와 Nb, P, Ti 부(-)이상을 보이는 섭입대 화성암의 특징을 보인다. 실험적 자료와 암석기재적 특징에 근거하여 판단하면 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해 합천섬장암질 마그마가 형성된 것으로 판단된다. SHRIMP 저콘 연대 측정결과 맨거라이트에서 $227.4{\pm}1.4Ma$, 섬장암에서 $215.3{\pm}1.2Ma$, 조립질섬장암에서 $217.9{\pm}2.6Ma$로 트라이아스기의 연령을 보인다. 맨거라이트의 연령은 홍성(226~233 Ma), 양평(227~231 Ma), 오대산(231~234 Ma) 지역의 대륙충돌후 화성암들의 연령과 유사하다. 섬장암들은 이들보다 약 10 Ma 이후에 관입하였다. 합천지역 맨거라이트와 섬장암에서 보이는 특징들은, 충돌후기 섭입하는 슬랩의 결렬 모델과 암석권맨틀의 신장 및 연약권 용승 등의 모델로 설명이 가능하다.

• Geosciences Journal
• /
• 제23권1호
• /
• pp.1-20
• /
• 2019

We present data from the Mesozoic Keumkang, Palbong, and Baekhwa granites in Garorim Bay, in the southwestern part of the Gyeonggi massif, South Korea. Using major and trace element concentrations, Sr-Nd-Pb isotopic compositions, and sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) zircon U-Pb ages, we aim to constrain the petrogenesis of the granites and explain their origin within a broader regional geological context. SHRIMP U-Pb zircon ages of $232.8{\pm}3.2$, $175.9{\pm}1.2$, and $176.8{\pm}9.8$ Ma were obtained from the Keumkang, Palbong and Baekhwa granites, respectively. The Late Triassic Keumkang granites belong to the shoshonite series and show an overall enrichment in large ion lithophile elements (LILE), a depletion in high field strength elements (HFSE) relative to primitive mantle, compared with neighboring elements in the primitive mantle-normalized incompatible trace element diagram with notable high Ba and Sr contents, and negligible Eu anomalies. The Keumkang granites are typified by highly radiogenic Sr and unradiogenic Nd and Pb isotopic compositions: $(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70931-0.70959$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511472-0.511484$ [$({\varepsilon}_{Nd})_i=-17.0$ to -16.7], and $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.26-17.27$. The Middle Jurassic Palbong and Baekhwa granites belong to the medium- to high-K calc-alkaline series, and show LILE enrichment and HFSE depletion similar to the Keumkang granites, but exhibit significant negative anomalies in Ba, Sr, and Eu. Furthermore, they have elevated Y and Yb contents at any given $SiO_2$ content compared with other Jurassic granitoids from the Gyeonggi massif. The Palbong and Baekhwa granites have slightly less radiogenic Sr and more radiogenic Nd and Pb isotopic compositions [$(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70396-0.70908$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511622-0.511660$, $({\varepsilon}_{Nd})_i=-15.4$ to -14.7, $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.56-17.76$] relative to the Keumkang granites. The Keumkang granites are considered to have formed in a post-collisional environment following the Permo-Triassic Songrim orogeny that records continent-continent collision between the North and South China blocks, and may have formed by fractional crystallization of metasomatized lithospheric mantle-derived mafic melts. The Palbong and Baekhwa granites may have been produced from a gabbroic assemblage at pressures of less than ~15 kbar, associated with subduction of the paleo-Pacific (Izanagi) plate at the Eurasian continental margin. Elevated ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ values in the granitoids from the southwestern part of the Gyeonggi massif relative to those of the central and northern parts, together with the comparatively shallow depth of origin, imply the presence of an exotic block in the Korean lithosphere.