• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.515-529
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• 2016

본 연구에서는 제주 서귀포지역에서 산출되는 온천수 2지점과 탄산수 2지점에 대한 화학성분, CFCs (Chlorofluorocarbons) 동위원소, ${\delta}^{18}O$, ${\delta}D$, ${\delta}^{13}C$ 동위원소, 영족기체(He, Ne) 동위원소 분석을 통하여 탄산온천수와 탄산수의 수리화학적 특성, 생성연령, 영족기체의 기원과 $CO_2$ 가스의 기원을 해석하였다. 연구지역의 탄산수의 pH는 6.21~6.84의 범위의 약산성과 매우 높은 전기전도도 값($1,928{\sim}4,720{\mu}S/cm$)의 특성을 보인다. 화학적 유형은 $Mg(Ca,Na)-HCO_3$ 내지는 $Na(Ca,Mg)-HCO_3$ 유형을 보인다. 환경추적자인 CFCs 농도를 이용하여 지하수 연령측정결과, 탄산수는 약 47.5~57.2년, 지하수는 약 30.3~49.5년으로 추정되었다. 탄산수의 ${\delta}^{13}C$값은 -1.77~-7.27‰의 범위를 보여 $CO_2$ 가스의 기원은 심부기원과 일부 심부-무기기원의 혼합 기원으로 도시되었지만, 영족기체 조성비($^3He/^4He$, $^4He/^{20}Ne$)에서 헬륨가스가 심부기원의 농도가 절대적으로 높은 값을 보여 화산활동과 관련한 심부 마그마 기원임을 보여준다.

• 암석학회지
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• 제14권2호
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• pp.93-107
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• 2005

신생대 제3기 동안 지각변형과 화산활동이 활발하였던 한반도 남동부에 분포하는 제3기 암맥군과 화산암류를 대상으로 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 연대측정을 실시하였다. 선행연구에서 연일구조선을 중심으로 동서 양편의 염기성 암맥들이 각각 남북방향과 북동방향의 서로 다른 방향의 평균 관입면을 가지나, 동일한 마그마에서 기원된 것들임을 밝혀 연일구조선이 제3기 마이오세 지각변형을 규제한 주요 지구조선임을 보고하였다. 이번 연구에서 연일구조선 동서 양편 염기성 암맥군의 관입연령이 각각 $47.3\pm0.8Ma$와 $48.0\pm1.3Ma$로써 매우 유사함이 밝혀졌다. 이 결과는 연일구조선이 제3기 지각변형 동안 지괴의 시계방향 수평회전운동을 규제한 주요 지구조선임을 확인시켜 주는 것이다. 또한 염기성 암맥들이 암맥군으로 빈번하게 산출되는 것은 약 48Ma경에 한반도 남동부가 동서방향의 인장 응력장하에 놓여 있었음을 지시한다. 이 시기는 인도와 유라시아 대륙의 충돌시기와 태평양판의 운동방향이 북북서에서 서북서방향으로 변화된 시기에 해당된다. 출현 빈도가 낮은 중성암맥과 산성암맥에서는 각각 $55.9\pm1.5Ma$와 $53.0\pm1.0Ma$의 연령을 구했다. 화산암류에 대한 연대측정 결과, 효동리화산암류 내 안산암질 용암과 용동리응회암류 내 데사이트질 용암은 각각 $24.0\pm0.5Ma$와 $21.6\pm0.4Ma$의 연령을, 추령각력암을 관입 및 피복하고 있는 데사이트질 암석에서는 각각 $21.8\pm0.1Ma$와 $22.0\pm0.5Ma$의 연령을 얻었다. 이들 연령 자료는 전기 마이오세 동안 현무암질 화산활동에 비해 안산암-데사이트질 화산활동이 먼저 발생하였다는 최근의 야외조사 결과와 부합된다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.45-59
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• 2014

남한에서의 주상절리 분포지역과 그들의 형태학적, 암석학적 특징을 연구하였다. 현재까지 보고된 남한의 주상절리 분포지역은 최소한 68개 지역이다. 이들은 지리적 여건과 화산활동에 따라 5개의 그룹으로 나눌 수 있다. 1) 한탄강유역에는 16개 지역에 주상절리가 발달하는데, 15개 지역은 제4기의 현무암질 용암이며, 나머지 1지역은 백악기 화산암이다. 2) 제주도의 주상절리는 18개 지역이다. 이들 모두 신생대 제4기에 분출하였으며, 대부분은 현무암질 용암이고, 산방산과 백록담 등은 조면암이다. 제주도 주상절리는 칼러네이드와 엔태블러춰가 잘 발달하며, 끌자국도 선명하게 관찰된다. 3) 울릉도와 독도에서는 국수바위를 비롯한 5개 지역에서 관찰되며, 이들은 제4기 조면암이다. 4) 포항-경주-울산의 8개 지역에서 돔형, 방사상, 수평 및 수직 주상절리가 발달하는데, 이들 모두는 제3기 화산암이다. 충청남도 평택-아산지역, 그리고 강원도 고성의 제3기 현무암에서 주상절리가 관찰된다. 5) 남해안과 서해안에는 모두 15개 지역에서 주상절리가 관찰되는데, 이들은 백악기에 분출한 화산암으로 현무암에서 유문암까지, 용암에서 용결응회암까지 다양한 암석으로 구성되어 있다. 무등산과 주왕산의 주상절리도 백악기에 분출한 용결응회암이다. 남한의 주상절리를 지역별로 분류하면, 강원도가 5개, 경기도 13개, 충남 2개, 경북 14개, 전북 1개, 전남 10개, 경남 5개, 제주 18개 지역이다. 주상절리의 형성 시기는 중생대 백악기가 18개, 신생대 제3기가 12개, 그리고 신생대 제4기가 38개 지역이다. 화산암의 마그마계열은 알칼리암계열이 36개, 비알칼리암계열이 32개 지역이다.

• 암석학회지
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• 제28권4호
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• pp.251-277
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• 2019

고군산군도는 신원생대 암석으로 이루어진 말도-명도-광대도-방축도와 백악기 암석으로 이루어진 야미도-신시도-무녀도-장자도-선유도로 구성되어 있다. 말도-명도-광대도-방축도는 930-890 Ma 경에 화산호 환경에 형성된 염기성화성암과 산성화성암에 의해 관입된 하부 방축도층과 825-800 Ma 경에 퇴적된 상부 방축도층으로 구성되어 있다. 이들 섬들에는 동서 방향의 습곡축을 갖는 대규모의 습곡구조가 아름답게 형성되어 있고 그중 말도의 습곡구조는 천연기념물로 지정되어 있으며 광대도에는 대규모의 아름다운 셰브론 습곡이 발달하여 장관을 이루고 있다. 이 외에도 염기성화성암과 산성화성암이 동시에 관입하여 만든 특이한 얼룩말 무늬 바위와 해안 침식에 의해 형성된 독립문 형태를 보이는 기암이 나타난다. 이에 반해 야미도-신시도-무녀도-장자도-선유도는 주로 92-91 Ma 경에 형성된 백악기 화산암으로 구성되어 있으며 신시도에는 92 Ma 경에 퇴적된 난산층이 나타난다. 이들 화산암들은 섭입하는 해양판의 후퇴가 야기한 인장력에 의해 상승한 맨틀이 공급한 열에 의해 대륙지각이 용융되어 형성되었다. 야미도와 신시도는 유문암으로 구성되어 있으며 야미도에는 여러 번에 걸친 용암 분출 시 용암 하부가 냉각되어 형성된 띠 형태의 수직 절리대가 나타나며 신시도에는 분출된 용암이 흐르면서 식어서 형성된 대규모 수직 절리대가 발달되어 있다. 그리고 장자도의 대장봉과 선유도의 망주봉은 유문각력암으로 구성되어 있으며 환형의 군도를 형성함으로써 자연 항구 조건을 제공하여 이곳의 해양문화가 발달하는데 큰 공헌을 하였고 다른 섬들과 함께 선유 8경을 포함한 아름다운 전경을 제공하고 있다. 고군산군도는 위에 언급한 바와 같이 많은 가치 있는 지질유산과 함께 그에 연관된 문화, 역사자료를 풍부하게 보유하고 있어 국가지질공원으로 충분한 가치가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권6호
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• pp.528-547
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• 2001

소백산 육괴 서남부에 분포하는 지리산 지역에는 알칼리장석이 거정으로 산출되는 편마암이 광범위하게 분포한다. 본 연구는 기존의 반상변정질 편마암을 그 기원과 조직 특성에 따라 잔류반상 화강편마암(blastoporphyritic granite gneiss)으로 명명하였다. 화강암질 편마암을 관입하고 있고 포획암을 함유하며 잔류반상 화강편마암과 화강암질 편마암 경계에서 알칼리장석 거정의 유 ${\cdot}$ 무를 뚜렷이 확인할 수 있는 등의 야외 증거는 잔류반상 화강편마암이 멜트 기원임을 밝혀준다. 잔류반상 화강편마암에서 거정으로 나타나는 알칼리장석의 형태는 주로 장방형이며, 타원형 내지 원형을 이루기도 한다. 알칼리장석 거정들의 평균 장경은 2.2에서 6.5cm(평균 4.3cm)이지만, 큰 거정(크기로 상위 30%)들은 7.9cm(평균 5.2cm)에 달한다. 잔류반상 화강편마암의 흑운모 조성은 에스토나이트와 시데로필라이트의 중간 성분으로 구성되어 있다. 잔류반상 화강편마암에서 산출되는 석류석은 그 성분이 알만딘으로 중심부는 파이로프 성분이 풍부한데 비하여 주변부로 가면서 파이로프 성분이 급격히 감소하고 알만딘 성분이 풍부해지는 전형적인 후퇴변성의 누대구조를 이루고 있다. 알칼리장석 거정의 분석 결과는 결정의 주변부로부터 중심에 이르기까지 그 조성의 변화가 없었다. 알칼리장석 거정에 석영, 흑운모, 사장석, 세립의 미사장석 등이 포유되어 있다. 잔류반상 화강편마암의 사장석은 안데신의 조성을 나타낸다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 잔류반상 화강편마암은 체계적인 변화를 보이며, 분화 경향에 의하면 마그마의 결정분화에 의해 생성되었음을 알 수 있다. 전암 화학조성에 의하면 잔류반상 화강편마암은 화강섬록암 영역에 도시되며 칼크알칼리 계열의 파알류미나질 S-타입화강암이 기원암이다.

• 암석학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-38
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• 2006

영남육괴 북동부에 위치하는 삼척시 남부의 영남육괴 변성암류 중에서 흑운모화강편마암(이천화강편마암)에 관하여 암석화학적인 연구를 수행하였다. 이 지역은 호산리 편암 및 편마암류, 이천 화강편마암, 우백질 화강암, 홍제사 화강암, 캠브리아기 퇴적암류, 백악기 퇴적암류 및 산성화산암류로 구성되어 있다. 호산리층은 주로 석영+K-장석+사장석+흑운모+백운모+석류석$\pm$근청석$\pm$규선석으로 구성되어 있다. 이천 화강편마암은 호산리층과 유사한 광물조합을 나타내며 엽리의 발달이 미약한 괴상의 화강섬록암질 암체이다. 이러한 광물조성에 따라 이 지역은 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 이천리 지역의 이천 화강편마암과 우백질화강암의 주원소, 미량원소 및 희토류 원소 분석결과는 호산리층이 기원암임을 지시하는 이질기원암의 심용작용에 의해서 형성된 것으로 나타난다. CaO 및 $Al_2O_3$의 경향성과 Rb, Sr, Ba과 같은 미량원소는 마그마 형성 이후에 사장석의 분별정출 작용이 일어났음을 지시한다. 화강암질 암의 형성 환경은 전반적으로 충돌대와 관련된 환경을 지시하여 인근지역의 화강암질암의 생성환경과 일치한다. 전반적인 단층은 $N54^{\circ}\;W/77^{\circ}\;SW,\;N49^{\circ}\;W/81^{\circ}\;NE,\;N10^{\circ}\;W/38^{\circ}\;NE$ 방향의 단층이 현저하다. 단층의 전단감각 및 지형적 형태로 미루어 볼 때, 이 지역은 응기와 횡압력을 동시에 받은 것으로 추측된다 단층 형성연대는 이 지역에 분포하는 암맥류를 단절하는 재활성 절리로 볼 때 제3기 이후일 것으로 보인다. 호산리층과 이천화강편마암 엽리의 최대 집중군은 각각 $N89^{\circ}\;E/55^{\circ}\;SE$과 $N80^{\circ}\;E/45^{\circ}\;SE$로 나타나 유사한 변형작용을 받았을 것으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-209
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• 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
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• 제20권4호
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• pp.173-189
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• 2011

한반도 동부 울진 죽변-부구 지역 맥암과 단열의 기하와 운동학적 특성 그리고 횡절관계를 파악하고, 맥암의 암석기재와 지화학을 분석하였다. 총 144 암맥과 370개 절리의 방향성과 횡절관계를 이용하여 암맥은 세 개의 염기성 암맥군(M-10, M-80, M-100)과 한 개의 산성 암맥군(AD)으로 구분하고 절리는 네 개의 절리군(J-10, J-40, J-80, J-150)으로 분류하였다. 또한 J-150 절리들 중 최후기에 우수향으로 재활된 것들을 F-340R로 분류하였다. 암석기재, 지화학 그리고 산상을 종합하면, M-80과 M-100은 동일한 마그마와 응력장 하에서 각각 기존 단열과 마그마압력에 의해 새로이 만들어진 수압파쇄단열을 통로로 주입되었다. 또한 연구지역 암맥과 단열군은 ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ ${\rightarrow}$ 순서로 형성되었다. 그리고 M-80과 M-100은 $N10^{\circ}E$ 그리고 M-10은 북서-남동의 최소수평응력장에서 지각이 신장된 결과이다. 한편 기존 절대연령 연구결과와 종합하여 분석하면, 이번 연구에서 확인된 암맥과 단열군들 중 M-80, M-10 그리고 F-340R은 64-52 Ma, 에오세~올리고세 그리고 마이오세에 각각 만들어진 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.167-180
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• 2010

본 연구는 거창일대에 분포하는 섬록암류, 흑운모 화강암, 각섬석 화강암을 대상으로 하였다. 모드조성 분석 결과 섬록암류는 석영섬록암, 석영 몬조섬록암, 토날라이트 영역에 속하며 흑운모 화강암은 화강섬록암와 화강암 영역에 해당된다. 그리고 각섬석 화강암은 화강암, 석영몬조니암, 석영섬장암 영역에 해당하여 기존의 연구와 어느 정도 일치함을 보였다. 본 연구지역 암체는 모두 비알칼리 계열의 칼크-알칼리 계열에 속하며 평균 Al 포화지수(molar A/CNK)는 각각 1.00, 1.06, 1.05로 모두 I-type이며 저알루미나질과 과알루미나질의 특징을 가진다. 평균 MORB에 표준화시킨 미량원소의 거미도표에서 비교적 유동성이 큰 Rb, Ba, Th, Nd는 부화되어 있고 유동성이 작은 Nb, Hf, Zr, Y는 상대적으로 결핍되어 있다. 특히 Nb와 Zr-Hf에서 부(-) 이상이 잘 나타나며 이러한 양상은 섭입대와 관련되어 생성된 칼크 - 알칼리 계열 암석의 특징을 잘 나타내는 것이다. 콘드라이트에 표준화시킨 희토류 원소 변화도에서 세 암체 모두 경희토류 원소가 중희토류 원소에 비해 부화되어 있으며 Eu의 부(-) 이상이 약하게 나타난다. 이는 남한에 분포하는 쥬라기 화강암류의 패턴과 유사하다. Culler & Graf(1984)에 의하면 총 희토류 원소의 합($\sum$REE)이 60~499 ppm이고 $(La/Lu)_{CN}$의 값이 8.9~66 ppm에 해당하는 암체들은 대륙이나 그 주변부의 구조적 환경에서 형성된 화 강암류임을 제시하였다. 본 연구지역의 흑운모 화강암의 REE값은 한 시료(39.69 ppm)만 제외하고는 76.21 ~137.05ppm의 값을 가지며, 각섬석 화강암의 $\sum$REE값은 73.84~483.21 ppm의 값을 가진다. 또한 흑운모 화강암의 $(La/Lu)_{CN}$의 값은 9.61~36.47 ppm, 각섬석 화강암의 $(La/Lu)_{CN}$의 값은 7.17~21.85 ppm이다. 따라서 연구지역의 암체를 형성시킨 마그마의 생성환경이 대륙 또는 대륙 연변부임을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권2호
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• pp.223-236
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• 2007

한반도 남동부에 위치한 경상분지와 일본의 서남내대는 중국 남동부에서부터 러시아 추콧(Chukot) 반도를 잇는 코딜레라형(Cordilleran-type)조산벨트의 동쪽 확장부로서 백악기와 제3기에 걸쳐 관입한 I-형의 칼크-알칼리 계열 화강암류가 광범위하게 분포하고 있으며, 이들은 이자나기(Izanagi)판의 섭입과 관련된 화성활동의 산물로 생각된다. 고지리적 위치, 고지구조적 환경 및 관입 시기$(120\sim100Ma)$가 진동화강암체와 유사한 일본 서남내대 큐슈 지역의 시라이시노(Shiraishino) 화강섬록암 및 산요벨트의 탐바(Tamba)화강암류는 높은 $SiO_2,\;Al_2O_3$, Sr, Sr/Y, La/Yb 및 낮은 Y, Yb 함량으로 특징지어지는 아다카이트(adakite)로 보고되었다. 진동화강암의 주성분원소$(Al_2O_3,\;K_2O,\;Na_2O,\;MgO)$ 및 미량원소(Sr, Y, Rb) 함량 범위는 일본 서남내대에 분포하는 백악기 아다카이트질 화강암의 범주에 포함되고, 아다카이트의 판별도로 가장 널리 이용되는 Sr/Y vs. Y 관계도에서 경상분지 내의 일반적인 백악기 화강암류가 호상열도형ADR(Island Arc ADR) 영역에 분포하는 것과 명확히 구분되어 진동화강암류는 아다카이트 범주에 점시된다. 진동화강암의 희토류원소 패턴은 경희토류원소가 부화되어$[(La/Yb)c=3.6\sim13.8]$ 나타난다. Rb-Sr 전암연대는 $114.6{\pm}9.1Ma$이며 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 0.70457로, 진동화강암체는 백악기 초기에 관입한 화강암체로서 근원물질이 상부맨틀과 밀접한 연관이 있음을 지시한다.