• 암석학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-45
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• 2012

경기육괴의 북서부에 위치한 영흥도-선재도-대부도는 지구조적 중요성에도 불구하고 지질 및 지질연대 자료가 거의 없는 지역이다. 우리는 이 지역에 산출하는 변성퇴적암의 암상과 쇄설성 저어콘의 U-Pb 연대를 밝히는 연구를 수행하였다. 연구 지역의 변성퇴적암은 대부분 규암-변성사암 및 규암과 편암의 호층대로 이루어져 있으며, 규암 역을 포함하는 석회질 역질 사암, 석회질 편암 그리고 변성이질암이 소규모로 산출한다. 변성이질암에는 석류석 반상변정이 두드러지게 산출하며, 변성이질암 내의 석영맥에서는 남정석 또는 홍주석이 백운모와 함께 산출한다. 두개의 변성사암 시료에서 분석한 쇄설성 저어콘들은 신시생대(~2.5 Ga), 고원생대(~2.0-1.5 Ga), 신원생대(~1.1-0.7 Ga), 초기 고생대(~560-400Ma) 연대가 우세하게 분포하며, 가장 젊은 연령의 군집은 ~420 Ma에서 나타난다. 이러한 결과는 분석된 변성사암이 실루리아기 이후, 아마도 데본기에 퇴적되었음을 시사하며, 태안층에서 보고된 쇄설성 저어콘의 연령분포와 유사하다. 이와 함께 임진강대 변성퇴적암에서도 유사한 쇄설성 저어콘의 연령분포와 바로비안형 변성상이 보고되었다. 따라서, 경기육괴 서부에 산출하는 태안층은 임진강대의 서남 연장부에 해당될 것으로 판단된다.

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

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.197-208
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• 2014

경기육괴 동부 오대산 지역의 구룡층군 흑운모 편암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대를 측정하였다. CL 영상에서 저어콘은 변성작용에 의해 원위치에서 성장한 가중평균연령 $247{\pm}6Ma$의 저어콘 외연부를 갖는다. 쇄설성 저어콘 핵은 대부분 마그마기원을 지시하는 누대구조와 Th/U 비를 보이고, 53점의 분석치에서 46점이 일치연령에 가까운 자료에 해당한다. 이들은 가중평균 $378{\pm}10Ma$(n=9), $420{\pm}4Ma$(n=6)와 $1845{\pm}9Ma$ (n=18)의 집중군과 신원생대에서 시생대 최후기에 걸친 $687{\pm}9Ma$에서 $2519{\pm}20Ma$의 산발적인 연령을 보인다. 이 연구의 연대자료는 지금까지 시대미상이었던 구룡층군이 경기육괴 동부에서 최초로 보고되는 고생대 후기 지층으로서 최고 퇴적시기가 옥천대 남서부의 퇴적층에 대비될 수 있음을 나타낸다. 또한 이 연구에서 제시하는 중국 중앙부 충돌대의 경우와 같은 구룡층군의 트라이아스기의 변성시기와 고생대 중기(361~425 Ma)의 쇄설성 저어콘 연대는 오대산 지역이 중국 충돌대의 영향을 받은 지역 혹은 그의 연장부에 해당할 가능성을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제20권2호
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• pp.99-114
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• 2011

영남육괴에 발달한 영월-태백지역의 고생대 퇴적분지의 서쪽에 위치한 평창-원주 일대의 선캠브리아 편마암 복합체는 경기육괴의 일부로 간주되고 있으나 정확한 생성사기 및 변성시기에 대하여는 잘 연구되지 않았다. 이 연구에서는 이 지역의 편마암 복합체에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행하였다. 분석 자료들을 저어콘의 내부 구조 특성과 연관지어 해석한 결과 약 1960 Ma의 화성연대와 약 1860Ma의 변성연대를 구분하여 구하였다. 이 연대들은 지금까지 한반도에서 보고된 경기육괴, 영남육괴, 낭림육괴 등의 선캠브리아 화강편마암류들의 주 관입시기 빛 주 변성작용의 시기와 일치한다. 저어콘의 상속핵에서 얻어진 3200~3300, 2900, 2660, 2430, 2260, 2080~2070 Ma 등의 연령 역시 경기육괴 또는 영남육괴 기반암류에서 자주 보고되고 있는 연대들과 유사하다. 변성주변부에서는 고생대 후기의 변성작용(옥천조산운동)으로 해석될 수 있는 270Ma 부근의 하부교점 연대를 구하였지만 이를 확인하기 위해서는 더 적절하고 충분한 자료가 요구된다. 이 연구의 연대측정 결과는 편마암 복합체위에 부정합으로 놓이는 방림층군의 시대는 고원생대 화성활동(약1960 Ma)과 변성작용(약 1860 Ma) 이후임을 지시하고 있다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.74-77
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• 2005

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회.한국광물학회 2006년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.47-47
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• 2006

• 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.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.159-168
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• 2019

경기육괴 서부는 현생이언의 섭입/충돌 지구조운동을 기록하고 있어 한반도의 지각진화사를 이해하는데 매우 중요한 지역이다. 본 논문은 경기육괴 남서부 곰섬 일대에 분포하는 태안층에 대한 구조지질학적 연구 결과를 제시한다. 야외조사를 통해 획득한 구조요소들의 상관관계를 해석하고 구조구 별 하반구 투영 해석, 하향 투영 단면 작성을 수행한 결과, 연구지역 내에는 적어도 세 번의 서로 다른 변형작용($D_1$, $D_2$, $D_3$)이 인지된다. (1) 첫 번째 변형작용($D_1$)은 백운모와 흑운모의 정향배열로 뚜렷하게 정의되는 층리와 아평행한 광역엽리를 형성하였다. (2) 두 번째 변형작용($D_2$)과 관련하여 주로 북북동-남남서 방향을 가지는 저각의 수축성 단층과 이와 관련된 파랑습곡 및 벽개가 형성되었다. 파랑습곡의 힌지(파랑선구조)는 대체로 남남서~남남동 혹은 북북서~북북동 방향을 향해 저각으로 침강한다. 파랑벽개는 주로 서쪽으로 저각 경사하나 일부 구조구에서는 동쪽으로 경사하는 양상이 인지된다. (3) 세 번째 변형작용($D_3$)에서는 전반적으로 남동 방향으로 침강하는 힌지를 가지는 대규모 습곡들과 이와 관련된 북동-남서 방향의 단층들이 형성되었다. $D_3$ 변형에 의해 형성된 대규모 단층과 습곡의 경우 '단층 수반 습곡(fault-related fold)' 혹은 '습곡 수용 단층(fold-accommodation fault)'으로서 해석되며, 이는 기원적으로 상호 간 밀접한 관계를 가짐을 의미한다. 연구결과는 태안층 및 더 나아가 섭입/충돌 조산대로서 경기육괴 서부가 기록하고 있는 구조적인 진화사를 규명하는 데에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.129-150
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• 2012

본 논문에서는 옥천, 청산, 문경 부운령, 부산 지역에서 작성된 암상구분에 의한 상세한 지질도, 변형단계별 지질구조와 미구조, 변형작용과 변성작용 사이의 상대적 시간관계 등에 대한 종합적인 연구결과와 옥천누층군에서 최근까지 보고된 절대 및 화석 연대자료로부터 중부 옥천대의 지구조 발달과정을 새롭게 고찰해 보았다. 첫 번째 지구조운동($D^*$)은 원경기육괴를 북부 경기육괴(현재의 경기육괴)와 남부 경기육괴(부산 및 박달령 편마암복합체)로 분리시키는 열곡작용에 의해 특징 지워진다. 전기 고생대 동안에는 조선누층군과 이에 상응하는 옥천누층군의 하위층군(석영사질암, 이질암, 탄산염질암, 염기성질암)이 옥천열곡분지에 퇴적 및 분출 관입되었고, 후기 고생대 동안에는 평안누층군과 이에 상응하는 옥천누층군의 상위층군(역질암, 이질암, 산성질암)이 퇴적 및 분출 관입되었다. 두 번째 지구조운동(옥천-청산 지구조운동/송림조산운동: D1)은 후기 페름기~중기 트라이아스기 동안에 발생하였고, D1은 전기단계의 옥천 아지구조운동(D1a)과 후기단계의 청산 아지구조운동(D1b)으로 구분된다. D1a는 북부 경기육괴와 남부 경기육괴의 결합 즉 옥천열곡분지의 닫힘운동과 관련하여 발생하였으며, 그 초기단계에는 옥천누층군에 조립흑운모, 석류석, 십자석 등 중압형 변성광물의 성장과 관련된 M1 중압형 변성작용을 발생시켰고 그 후기단계에는 옥천 중압형 변성암류를 남동-버젼스의 몇몇 나쁘로서 발굴시켰다. 그 결과 옥천변성대에서는 남동-버젼스의 지구조단위들이 형성되고 옥천누층군에는 이에 수반되어 대규모 칼집습곡, 광역엽리, 신장선구조가 형성되었다. D1b는 (북)북동-(남)남서의 압축지구조 환경하에서 발생하여 남중국판(경기육괴와 옥천변성대)과 북중국판(영남육괴와 태백산대)을 결합시켰다. 주요 지질구조로는 결합부의 선단부와 후미부에 (북)북동-버젼스 내지 (남)남서-버젼스를 갖는 (서)북서 방향의 충상단층이 형성되고, 결합부의 측면부에는 북북동 방향의 우수 주향-이동성 청산전단대와 조선 및 평안누층군에 북북동 방향의 직립습곡이 형성되었으며, 한반도에는 대동분지가 형성되었다. 그 이후, 후기 트라이아스기~전기 쥬라기의 대동층군이 퇴적되고, 세 번째 지구조운동(호남 지구조운동/대보조산운동: D2)은 전기~후기 쥬라기 동안에 북북동 방향의 우수 주향-이동성 호남전단운동의 횡압축응력 지구조환경하에서 발생하여 옥천누층군에 비대칭 파랑습곡과 조선 및 평안누층군에 북북동 방향의 횡와습곡과 후기 트라이아기 이전의 지층군이 대동층군의 상부로 충상하는 동남동-버젼스의 충상단층을 형성시켰다. M2 홍주석-규선석형 접촉변성작용은 D2의 휴식기에 해당하는 중기 쥬라기에 대보 화강암류의 관입에 의해 발생하였다. 네 번째 지구조운동(청마리 지구조운동: D3)은 전기 백악기에 남-북 방향의 압축지구조 환경하에서 발생하여 북북동 방향의 좌수 주향-이동성 전단운동에 수반된 당겨-열림형 백악기 퇴적분지를 형성시켰다. M3 후퇴변성작용은 주로 D2 이후에 발생하여 옥천누층군에 녹니석 반상변정을 결정시켰다. D3 이후 옥천지역에서는 기생 킹크습곡과 함께 대규모 금강 끌림습곡을 수반하는 좌수향 금강단층운동(금강 지구조운동: D4)이 발생하였고 이들 킹크습곡은 후기 백악기의 산성 암맥에 의해 관입된다.

• 암석학회지
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• 제19권4호
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• pp.269-281
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• 2010

쥬라기 동안 한반도에 관입한 심성암체들에 대한 최근의 정밀한 연대측정결과들을 종합해보면 남쪽에 위치한 영남육괴에서는 삼첩기와 쥬라기의 경계시기인 약 200 Ma 무렵부터 가장 먼저 화성활동이 시작되었으며 점차 북쪽으로 화성활동의 범위가 확대된 것으로 나타난다. 옥천대 및 그 주변지역에서의 화성활동은 영남육괴에서의 화성활동이 거의 종료된 약 180 Ma무렵부터 화성활동이 시작되었고, 더 북쪽의 경기육괴 및 그 주변지역에서의 주된 쥬라기 화성활동의 시작은 옥천대지역보다는 조금 더 후기인 약 170 Ma경부터이다. 쥬라기 화성활동이 종료된 시점도 옥천대 및 그 주변지역이 경기육괴 지역보다는 조금 일찍 종료되었다. 이와 같은 한반도에서의 쥬라기 화성활동 시기가 위치에 따른 차이를 보이는 것은 해구까지의 거리와 섭입 각도 및 섭입판의 침강각과 같은 요소들이 변화하였기 때문으로 생각된다. 따라서 한반도에서 확인된 정밀한 연령에 따른 화성활동의 변화는 당시의 동북아시아 고지리 및 지구조환경을 세밀하게 복원하는데도 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.