• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-19
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• 1995

연천층군을 포함하며 동-서 방향으로 발달하는 임진강대의 실체를 밝히기 위해, 우리는 연천층군의 표식지인 연천-전곡 지역에 분포하는 변성암류에 대해 연구하였다. 연천층군의 삼곶층은 흔히 조화적으로 산출되는 석회질 규산염암, 변성사질암, 각섬암, 각섬석 편마암 등으로 구성된다. 이들 변성암류는 동-서 주향방향으로 15km 폭 이상에 걸쳐 광역적으로 분포한다. 각섬상의 주된 광물 조합은 각섬석${\pm}$사장석${\pm}$석류석${\pm}$투휘석${\pm}$흑운모${\pm}$석영이며, 부구성 광물로는 금홍석과 티탄철석이 티타나이트에 의해 치환됨이 특징적이다. 각섬암 내의 석류석-각섬석-사장석-석영 광물 조합으로부터 구한 변성 온도와 압력은 각각 632~$736^{\circ}C$와 7.9~11.1 kbar 이다. 따라서 감곶층은 고압의 상부 각섬암상에 해당되는 광역 변성작용을 받았다. 한편 각섬암의 석류석-사장석-전암에 대한 Sm-Nd과 Rb-Sr광물 등시선연령은 각각 $231{\pm}30$ Ma와 $222{\pm}24$ Ma로서 트라이아스가의 광역 변성작용을 지시한다. 이상의 연구결과는 산동 반도에서 보고된 변성 조건 및 시기와 일치하며, 중국의 대륙충돌대가 임진강대로 연장될 가능성을 지지한다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.51-56
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• 2008

옥천변성대 암석의 생성시기는 화석의 발견과 동위원소 연대측정으로 대부분 고생대 및 신원생대인 것으로 밝혀지고 있다. 한편 동위원소 연대자료가 축적됨과 더불어 옥천변성대의 변성시기가 페름기 초기인가 혹은 페름기 말기-트라이아스기 초기인가 하는 문제가 대두되었다. 이 문제는 달리 표현하면 위의 두 시기에 해당하는 2번의 중요한 변성작용이 있었는가 혹은 후자 시기에 해당하는 한번의 변성작용인가 하는 것이다. 변성시기를 직접 지시할 수 있는 자료를 비교할 때 페름기 초기의 변성시기에 대한 자료(석류석 내 U-Pb 갈렴석 연대)는 전체적으로 오차가 클 뿐만 아니라 페름기 말기-트라이아스기 초기를 지시하는 자료(CHIME 갈렴석 연대 및 변성 저콘의 U-Pb 연대)와 어느 정도 중첩된다. 따라서 독립적인 두 종류의 자료에 의해 지지되는 후자가 보다 신빙성이 있는 것으로 생각되며, 이 시기는 임진강대와 경기육괴에서 대륙충돌과 관련되어 나타나는 중요한 변성시기와 유사하기 때문께 대륙충돌의 영향이 한반도 넓은 지역에 퍼져 있음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-171
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• 2012

한반도의 페름-삼첩기 송림 조산운동은 유라시아 동쪽 경계부에서 복잡한 충돌현상을 포함한 주요 지구조운동이다. 이번 연구는 기존의 송림 조산운동의 변성/변형작용의 특징을 토대로 태백산분지에서 송림조산운동의 특징과 시기에 대해서 알아보고, 또한 최대 압축운동(bulk crustal shortening) 방향, 변성 온도-압력 그리고 온도-시간 경로를 비교 분석하여 옥천 변성대와 임진강 변성대에서의 송림 조산운동의 변성/변형작용을 대비하고자 한다. 태백산분지 북동부 지역에 분포하는 평안누층군은 퇴적된 이후 초기에 저온/중압형 광역변성작용과 후기에 중생대 화강암 관입과 연관된 접촉변성작용으로 특징 지워진다. 중압형 광역변성작용은 2개의 시계방향 온도-압력-변형 경로 고리(loop)를 보이며, 4회의 변형작용($D_1-D_4$)을 수반한다. 첫 번째 고리는 약 $400-500^{\circ}C$, 1.5-3.0 kbar에서 $D_1$과 $D_2$ 변형작용과 관련되며 syn-$D_1$ 경녹니석, syn-$D_1$ 홍주석, post-$D_1$ 마가라이트, Ca이 풍부한 syn-$D_2$ 또는 post-$D_2$ 사장석의 형성에 영향을 주었다. 그리고 두 번째 고리는 약 $520-580^{\circ}C$, 2.0-6.0 kbar에서 $D_3$과 $D_4$ 변형작용과 관련되며, syn-$D_3$ 석류석과 십자석의 형성과 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석의 재성장으로 정의된다. syn-$D_1$ 경녹니석과 홍주석은 E-W 방향의 최대 압축운동 동안에 성장하였으며, 반면에 syn-$D_3$ 석류석과 십자석 그리고 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석 반상변정은 N-S 최대 압축운동 동안에 형성되었다. 기존의 옥천분지와 임진강 변성대에서의 변성작용과 최대 압축운동 방향에 대한 연구결과를 비교해 보면, 최고 변성 온도-압력 조건은 한반도 동쪽(태백산분지)에서 서쪽(임진강 변성대와 경기육괴 남서부 지역)으로 감에 따라 증가하는 경향을 보인다. 또한 E-W 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 초기 동안에 옥천 변성대의 동부 지역에 영향을 주었고, N-S 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 후기 동안에 임진강 변성대와 옥천변성대 지역에 영향을 준 변형작용의 결과로 판단된다. 결론적으로 페름기 후기에서부터 삼첩기 동안 한반도에 영향을 준 송림 조산운동은 북중국-남중국 지괴의 충돌작용 뿐만 아니라 유라시아 동쪽부에 분포했던 소규모 지괴들의 봉합(amalgamation) (예, 중한 지괴와 히다-오키 지괴의 충돌)에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제16권3호
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• pp.180-188
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• 2007

경기육괴 북서 연변부에 분포하는 감악산 알칼리 변성화강암질암(GAM)에 대한 CHIME 저어콘 연대 측정을 실시하여 $247{\pm}14Ma$(n=103, MSWD=0.92)의 광역변성작용 연대를 구하였다. 이 연대는 임진강대에서 보고된 광역변성작용의 시기와 일치하며, 또한 중국의 페름기-트라이아스기 대륙충돌관련 고압 내지 초고압 광역변성작용 시기와도 일치한다. GAM을 변형시킨 경기전단대의 연성전단작용이 226 Ma에 $500^{\circ}C$의 조건에 형성되었고(Kim et al., 2000) 이를 부정합으로 피복하는 대동층군의 퇴적시기가 트라이아스기 후기 내지 쥬라기 초기인 점을 감안하면 이 기간 동안 GMA의 냉각속도는 $18{\sim}10^{\circ}C/Ma$이다. 또한 저어콘이 상부 각 섬암상의 온도조건인 $700^{\circ}C$ 이상에서 재성장하기 시작하는 것을 고려하면 GAM의 최고 변성시기인 247 Ma부터 쥬라기 초기까지 GAM의 냉각속도는 최소 $10^{\circ}C/Ma$가 된다. 이러한 빠른 냉각속도는 중국 다비-술루 대륙충돌대에서 관찰되는 섭입지각의 융기에 따른 냉각속도와 유사하다. 따라서 적어도 경기육괴 북서부 지역은 중국 대륙충돌대와 유사한 동시기 변성조산대에 대비될 수 있음을 지시한다.

• 지구물리
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• 제9권3호
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• pp.209-217
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• 2006

The major continental blocks in NE-Asia are the North China Block and the South China Blo, which have collided, starting from the Korean peninsula. The suture zone in NE China between two blocks is well defined from the QinIing-Dabie-Orogenic Belt to the Jiaodong (Sulu) Belt by the geological and geophysical interpretation. The discovery of high pressure metamorphic rocks in the Hongsung area of the Korean peninsula can be used to estimate the suture zone. This indicates that the suture zone in the Jiaodong Belt might be extended to Hongsung area. However, due to the lack of geological and geophysical data over the Yellow sea, the extension of the suture zone to the Korean peninsula across the Yellow Sea is obscure. To find out the tectonic relationship between NE China and the Korean peninsula it is necessary to complete U-ie homogeneous geophysical dataset of NE Asia, which can be provided by satellite observations. The CHAMP lithospheric magnetic field (MF3) and CHAMP-GRACE gravity field, combined with surface measured data, allow a much more accurate in-ference of tectonic structures than previously available. The CHAMP magnetic anomaly map reveals significant magnetic lows in the Yellow Sea near Nanjing and Hongsung, where are characterized by gravity highs on U-ie CHAMP-GRACE gravity anomaly map. To evaluate the depth and location of poten-tial field anomaly causative bodies, the Euler Deconvolution method is implemented. After comparing the two potential field solutions with the simplified geological map containing tectonic lines and the distribution of earthquakes epicenters, it is found that the derived structure boundaries of both are well coincident with the seismic activities as well as with the tectonic lineaments. The interpretation of the CHAMP satellite magnetic and GRACE satellite gravity datasets reveal two tectonic boundaries in U-ie Yellow Sea and the Korean peninsula, indicating U-ie norttiern and southern margins of the suture zone between the North China Block and the South China Block. The former is extended from the Jiaodong Belt in East China to the Imjingang Belt on the Korean peninsula, the later from Nanjing, East China, to Hongsung, the Korean peninsula. The tectonic movement in or near the suture zone might be responsible for the seismic activities in the western region of the Korean Peninsula and the development of the Yellow Sea sedimentary basin.

• 한국지구과학회지
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• 제27권6호
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• pp.620-642
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• 2006

한반도 남부에서 중력과 지형 자료를 바탕으로 모호면구조와 이것의 변형을 계산하였다. 천부와 심부 지각의 중력효과를 분리하기 위해 지각 평형의 개념과 유효 탄성 두께를 이용하여 설계한 필터를 활용하였다. 모호면의 변형 구조에서 세 가지 특징을 발견하였다. 첫째, SKTL(South Korean Tectonic Line)과 나란한 모호면 습곡 구조가 발견되었는데, 이것은 영남 육괴와 경기 육괴의 충돌과 이후에도 반복된 횡압력 성분의 힘과 관련된 것으로 해석된다. 반면에 한반도에서 또 다른 대륙 충돌 경계로 알려진 임진강대를 따라서는 특별한 변형 구조가 발견되지 않았다. 둘째, 경상 분지 아래에서 모호면이 많이 상승되어 있는 것이 발견되는데, 이는 대륙 충돌에 의한 횡압력과 함께 마그마 물질의 하부점착에 의한 부력이 같이 작용한 것으로 설명할 수 있을 것이다. 셋째, 태백 산맥의 동쪽으로 모호면이 상승되고 서쪽으로는 침강된 것으로 보이는 구조가 발견되었는데, 이는 우리나라의 동고서저형 지형의 형성과 관련 있는 것으로 보이며, 동해와 울릉 분지의 열림이 그 원인으로 작용했을 것이다. 본 연구에서 계산된 모호면의 변형 구조는 지진의 분포나 GPS 측정에 의한 지각의 운동과도 부합하는 것으로 보인다. SKTL 을 경계로 횡압력이 비록 미약하나마 여전히 작용하고 있는 것으로 추정되기 때문에 모호면의 변형은 아직도 진행 중일 것이라 예상된다.

• 암석학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-26
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• 1998

다비-술루 초고압 변성대(HUPM)는 중.한육괴와 양쯔육괴의 충돌경계부로 알여져 있으나(Zhai and Cong, 1996) 북동 아시아의 조구조 진화에서 2가지 문제점이 제기되었다; (1) 산동반도에서 UHPM과 중.한육괴의 경계부 (2) 중국에서 UHPM가 한반도로의 연장가능성. UHPM와 중.한육괴의 경계에 대한 많은 이견이 있으며 경계부로 탄루(Tanru) 단층(Bai et al., 1993; Wang and Cong, 1996) 또는 우리안.룽칭 단층(Cao et al., 1990)이 제안된 바 있다. 저자들의 최근 연구의 새로운 증거에 의하면 가능한 경계부는 울리안 머핑 단층대를 따라서 분포하는 군류산 화강암질암 복합체일 수 있다. 새로운 증거란 (1) 군유산 화강암질암 복합체 서부의 염기성함류는 에클로자이트라가리보다 고압 그래뉼라이트에 해당하며(Zhai, 1996) Sm-Nd 동위원소 연령에서 후퇴변성작용 시기는 1750 Ma이며 암석연령은 2600~2900 Ma, Rb-Sr, U-Th-Pb 연령은 1600~2020 Ma이며 이보다 더 신기의 암석은 발견되지 않으며(Enami et al., 1993; Ishizaka et al., 1994) 중.한 육괴의 선캠브리아기 초기 암석 특징과 일치한다. (3) 군유산 화강암질암 대 동쪽의 정편마암의 연령은 110~320 Ma이며 그 중 180~230 Ma 의 분포가 가장 많아서 UHPM의 특징을 이룬다. (4) 군유산 화강암질암대는 동위원소연령으로 1900~2000 Ma의 많은 화강암체, 610~710 Ma의 암주,124~180 Ma의 맥등으로 구성되며 복잡하고 오랜 화강암질암대의 진화과정을 보인다. 군유산 화강암 질암대에는 중.한육괴와 술루 UHPM 대에서 유래된 많은 변성암류의 렌즈와 포유물이 분포한다. Zhai외 (1998)는 군유산 화강암질암대를 지아오동 경계대로 정의하였다. 일부는 UHPM 대가 동쪽으로 한반도까지 연상됨을 제안하고(Yin and Nic, 1993; Wang and Cong, 1996), 임진가대가 제안된 바 있으나 (Chang, 1994; Ree et al., 1996) 한반도에서 UHPM 암석의 결정적인 증거는 없다. 이런점에서 산동반도의 변성암을 한반도 남부의 변성암과 비교하는 것이 보다 중요하다 하겠다.