• 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.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.635-646
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• 1995

동양활석광상의 광화대는 옥천누층군에 속하는 향산리 돌로마이트의 최하부 돌로마이트층준에 발달하며 광체는 이 지역 지층 중에 밥달하는 $N85^{\circ}{\sim}90^{\circ}W$에 $40^{\circ}$ 로 플란지하는 작은 습곡축에 따라 파이프상으로 배태되어 있다. 이 광상의 모든 광체들의 상반이나 하반에 각섬질암이나 녹니석편암을 수반한다(김옥준 등, 1963; 박희인과 김기태, 1966). 동양활석광상의 활석광화작용은 돌로마이트의 재결정작용과 규화작용에 이어 투각섬석과, 판상, 엽편상활석(I), 미립질 활석 (II)의 생성 순으로 이루어졌다. 활석(I)은 돌로마이트와 $SiO_2$ 성분이 풍부한 유체와의 반응으로 생성되었고 활석 (II)는 돌로마이트와 유세와의 반응과 이마 생성된 투각섬석과 유체와의 반응으로 생성되었다. 광화기간중 유체는 초기에는 $H_2O-CO_2$계의 것으로 $CO_2$가 풍부한 것이었으나, 말기로 가며 $H_2O-NaCl-CO_2 $계를 거쳐 $H_2O-NaCl $계의 것으로 변하였다. 투각섬석과 활석(l) 생성기의 온도 및 압력조건은 각각 1,640~2,530 bar, $440{\sim}480^{\circ}C$ 였고, 활석 (II) 생성기의 온도 및 압력조건은 1,400~2,200 bar와 $360{\sim}390^{\circ}C$였다. 이 값은 동양활석광상 북쪽 약 5km에 분포하는 문주리층 구성암석의 변성온도 및 압력값에 비하여 현저하게 낮다. 활석광상의 모암인 돌로마이트의 ${\delta}^{13}C$과 ${\delta}^{18}O$값은 각각 2.9~5.7‰ (PDB)과 -7.4~16.8‰ (PDB)로서 기 보고된 태백산지역의 석회암의 값에 비하여 높으나 변질받지 않은 퇴적원 돌로마이트가 갖는 값의 범위내에 든다. 동양활석광상의 활석의${\delta}^{18}O$와 ${\delta}D$값은 각각 +8.6-15.8‰ (vs SMOW)와 -65~-90‰ (vs SMOW)로서 마그마 기원의 물의 값을 갖는다. 이 값은 이 지역의 문주리층과 계명산층을 구성하는 변성암류의 ${\delta}^{18}O$과 ${\delta}D$ 값과는 판이하다. 경석고의 ${\delta}^{34}S$ 값은 22.4‰ (CDT)로서 고생대초의 황산염의 ${\delta}^{34}S$의 값(30‰ vs CDT)보다 낮아 화성기원의 S가 첨가되었을 가능성이 있다. 활석광석에는 약하게 염리와 파랑벽개 등이 발달하고 있어 활석광상은 옥천대가 겪은 여러 차례의 변형작용중 최후기상이 적어도 끝나가 이전에 마그마 기원의 유체에 의하여 생성된 열수교대 광상이라 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.543-551
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• 1997

Poongjeon talc deposits is emplaced in dolomite and dolomitic limestone of the Cambro-Ordovician Samtaesan Formation. Ore in Poongjeon is low grade talc and the deposit has been known as the contact metasomatic or hydrothermal replacement type related to the intrusion of late Cretaceous granite in this area. X-ray diffraction, electron microprobe analysis, fluid inclusion and stable isotope analysis were utilized to examine the mineralogy of the ore and the origin of the ore fluid. The ore from Poongjeon mine mainly consists of talc and tremolite with minor amount of illite, vermiculite, smectite, and chlorite-vermiculite mixed layer. Occurrence of ore body indicates that the talc-tremolite ore was formed through the replacement by the $SiO_2$-rich hydrothermal fluid along the bedding and dike boundaries, or contact of amphibolite and basic dike with carbonate rocks. The temperature and pressure of the ore forming fluids at the time of the talc mineralization were estimated as $350^{\circ}C$ and 400 bar, respectively, based on the heating and freezing data of the fluid inclusions in quartz from talc-tremolite veins. During the talc-tremolite formation, fluids were divided into $CO_2$-enriched fluid and $CO_2$-poor fluid from $CO_2$ immiscibility (or effervescence). Oxygen isotope values (${\delta}^{18}O$) of the talc-tremolite fall within a range between 12.2 and 12.9‰. Hydrogen isotope values(${\delta}D$) of the ore range from -60 to -85‰ and $H_2O$ contents range from 2.0 to 3.4 wt.%. ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ values of talc ore indicate that the hydrothermal fluid involved in talc-tremolite formation was of igneous origin. Oxygen and hydrogen isotopic exchange between talc ore and the surface water was negligible after talc-tremolite ore formation.

• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.237-252
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• 1989

The Inseong gold-silver mine is located 3Km northwest of Suanbo, Choongcheongbugdo, Republic of Korea. The mine occurs in the shear zone formed by tension fractures within the Hwanggangri Formation of the Ogcheon metamorphic belt. Ore minerals found in the gold-silver bearing hydrothermal quartz vein composed mainly of pyrite, arsenopyrite, sphalerite, galena and minor amount of chalcopyrite, pyrrhotite, stannite, bismuthininte, native bismuth, chalcocite, electrum and tellurian canfieldite(?). The gangue minerals are quartz, calcite, chlorite and rhodochrocite. Wallrock alterations such as chloritization, silicitication, pyritization, carbonitization and sericitization can be observed in or around the quartz vein. According to the paragenetic sequence, quartz vein structure and mineral assemnlages, three different stages of ore formation can be recognized. The physico-chemical environment of ore formation in this deposit shows slight variation from stage to stage, but the condition of main ore deposition can be summarized as follows. Fluid inclusion, S-istope geothermometry and geothermometry based on mineral chemistry by use of arsenopyrite and chlorite show the ore was formed at temperature between 399 and $210^{\circ}C$ from fluids with salinities of 3.3-5.8 wt.% equivalent NaCl. It indicates that pressure during the mineralization is less than 0.6 Kb corresponding to a depth not greater than 1Km. S-isotope data suggests that thermal fluid may have magmatic origin wit some degree of mixing with meteoric water. In coclusion, the Inseong gold-silver deposit was formed at shallow depth and relatively high-temperature possibly with steep geothermal gradient under xenothermal condition.

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.1001-1013
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• 2018

A new type of uranium occurrence in Korea was identified in pegmatitic and hydrothermally altered granite in the Daejeon area. The U-bearing parts typically include muscovite, pink-feldspar and sericite as alteration minerals. In this study, the geochemical characteristics and alteration age of the granitic rocks were examined to provide evidence for hydrothermally-enriched uranium. The K-Ar ages of muscovite coexisting with U-bearing minerals were determined as 123 and 128 Ma. The U-bearing rocks have relatively low ($CaO+Na_2O$), high $K_2O$ contents, and high alteration index values by major element geochemistry. The trace element geochemistry shows that the uraniferous rocks have significantly low Th/U ratios and strongly differentiated features. The rare earth element patterns indicate that the uraniferous rocks have a low total REE and LREE contents with depletion of Eu. Considering the geochemical variation of the granitic rock major, trace and rare earth elements, it can be concluded that uranium enrichment in pegmatites and altered granite should be genetically related to post-magmatic hydrothermal alteration of K-metasomatism after emplacement of the two-mica granite. This is the first report for geochemical characteristics of Mesozoic granite-related U-occurrences in South Korea. This study will help further research for uranium deposits with similarities in geological setting, mineralogy and age data between South China and Korea, and can also be expected to help solve the source problems related to high uranium concentrations in some groundwater occurring in the granitic terrane.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.565-580
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• 2023

본 연구에서는 고준위방사성폐기물 처분안전성 입증 및 신뢰성 향상을 위한 처분자연유사연구의 역할과 중요성을 개괄적으로 조사하였다. 아울러 지하 처분환경에서 복잡하고 다양한 핵종거동을 규명하고 해석하기 위한 우라늄광상을 이용한 국내외 자연유사연구 동향을 고찰하였다. 또한 국내 옥천변성대 우라늄광상을 포함하는 우라늄광상 지하수와 암석에서의 우라늄의 거동특성과 지질환경에서의 우라늄의 생지화학적 상호작용을 조사하였다. 비록 우라늄광상에서 획득한 우라늄 거동 특성 자료들은 처분안전성평가에 직접적으로 활용하는 데는 많은 제약과 불확실성을 내포하고 있지만, 우라늄광상을 통해 획득한 자료와 정보들은 처분안전성평가와 Safety Case 구축에 정성적으로 또는 일부 정량적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.373-386
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• 2011

옥천변성대의 대표적인 우라늄 광화대인 괴산군 덕평리 일대의 흑색점판암과 이에 협재하는 함우라늄 탄질점판암을 상호 구분하여 이들에 대한 지구화학적 연구를 수행함으로써 우라늄 광상의 생성환경에 대해 고찰하였다. 희토류원소 함량은 탄칠점판암이 평균 254 ppm로서 혹색점판암(169 ppm) 보다 높고, 표준시료로 표준화한 결과 탄질시료의 Eu이 현저히 부화되어 나타난다. 산화환원지시원소에 해당하는 원소들의 경우 V, Cr, Co, Ni, Mo, 및 U 등이 흑색점판암에 비해 탄질점판암에서 현저히 부화되어 있는데, 특히, V은 흑색점판암에 비해 24배, Mo은 62배, U은 60배 가량 높게 산출된다. 이 밖에 백금족원소의 경우 Pd와 Pt가 탄질점판암에서 높은 함량을 나타낸다. 정의 Eu 이상을 비롯해 표준 해수기원 셰일에 비해 현저히 부화된 상기 원소들의 산출은 이들이 단순한 해수로부터 침전된 것이 아닌 고온의 환원환경인 해저열수활동과 관련된 퇴적환경에서 생성되었음을 시사한다. 넓은 조성변화를 나타내는 주성분 원소비 ($SiO_2/Al_2O_3$: 3.98~11.88, $Al_2O_3/Na_2O$: 25.6~139.06, $K_2O/Na_2O$: 6.80~46.85)도 퇴적물의 근원암이 퇴적암과 화성암이 혼재되었을 가능성을 나타내며, 또한 황의 함량이 흑색점판암에서 평균 0.6 wt.%인 반면, 탄질점판 암에서는 2.6 wt.%로 높게 나타나는 것은 탄질점판암이 황을 다량 포함하는 열수환경의 영향을 받았음을 보여준다. 이와 같은 지화학적 특징은 옥천변성대와 지구조적으로 대비되며 퇴적분기성 기원으로 알려진 남중국형 백금족광상(Mo-Ni-Zn-PGE)의 생성환경과도 유사한 특징이다. 이상으로 보아 덕평려 일대 우라늄광화작용은 해저열수활동의 영향을 받고 산소가 결핍된 유기물이 풍부한 퇴적분지에서 형성된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.409-428
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• 2018

영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴와의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동 퇴적분지가 분포한다. 영동지역의 지질은 주로 선캠브리아시대 소백산 편마암복합체, 중생대 화강암류와 퇴적암류, 그리고 이들 암석을 부정합으로 덮은 제4기 충적층으로 이루어져 있다. 이외에도, 시대미상의 옥천누층군, 고생대의 퇴적암류, 트라이아스기의 화강암류들이 북서측에서 소규모로 산출된다. 이들 다양한 지질에서 산출되는 지하수 내 Rn 함량 특성을 검토하기 위해, 충적층/풍화대 지하수 관정 20개, 암반 지하수 관정 60개를 대상으로 2015년 8월 풍수기와 2016년 3월 갈수기 2 차례에 걸쳐 시료를 채취 분석하였다. 충적/풍화대 지하수의 Rn 함량은 백악기 반암 뿐 아니라 일부 쥬라기 화강암류와 소백산 편마암류 지역에서 높게 나타났다. 그러나, 상세 지질을 살펴보면, 쥬라기 화강암과 흑운모 편마암 자체보다는 인근의 백악기 반암과의 경계부 혹은 반암 인근의 관정 지하수에서 Rn 함량이 높게 나타나는 경향을 볼 수 있다. 암반 지하수에서의 상세 지질별로 Rn 함량 산출 특성을 살펴보면, 영동분지 내 백악기 퇴적암과 소백산 편마암복합체 중 흑운모 편마암과 편암 지역에서 Rn 함량이 적은 편이었고, 백악기 반암 자체, 트라이아스기 청산화강암과 복운모화강암의 경계부위, 쥬라기 화강암과 반암 경계부, 편마암 복합체 중 화강암질 편마암 혹은 화강편마암 지역에서 Rn 함량이 상대적으로 높게 검출되는 것들이 나타났다. 지하수 내 Rn 함량과 지질과의 연관성을 검토할 때, 개략적이고 큰 규모의 지질보다는 맥상 규모로 작은 규모와 이에 따른 정밀한 지질 상황을 고려할 때 지질 및 암종에 따른 Rn 함량의 변화 및 관련성을 의미있게 논의할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 지하수 관정이 위치한 지점에서의 지질 자체보다는 인근에 소규모로 산출되는 맥암, 페그마타이트, 석영맥 등의 산출 및 이들과 관련된 광화대/변질대 등 특수한 지질 상황을 고려한 지하수 수질 특성을 검토할 필요가 있다.

• 암석학회지
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• 제2권2호
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• pp.95-103
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• 1993

충주부근 활석 광상주변에는 옥천대의 변성퇴적암류에 속하는 계명산층, 문주리층, 대향산 규암층, 향산리 돌로마이트층과 염기성암 기원 변성암류 등이 분포한다. 활석 광상은 향산리 돌로마이트층내에 대향상 규암층 인접부에서 산출된다. 향산리돌로마이트층의 변성광물군은 \circled1방해석-투각섬석-활석-석영, \circled2방해석-활석-석영, \circled3투각섬석-방해석-백운석 \circled4방해석-백운석-금운모-녹니석 등이다. 활석의 $X_{Mg}$(=Mg/(Fe+Mg))는 0.98이며 이상적인 활석의 화학성분에 가깝다. 활석의 형성은 규질 돌로마이트가 중압형 광역변성작용을 받아 형성된 것으로 인지되며, 접촉변성작용 또는 열수 작용의 흔적은 찾아볼 수 없다. 향산리 돌로마이트층엥 인접해 있는 이질암 또는 염기성 변성암의 공생광물군이 \circled1각섬석-흑운모-백운모-녹염석-석영 \circled2흑운모-녹니석-석영 \circled3각섬석-양기석-녹염석-사장석-석영인 것으로 보아 녹염석-앰피볼라이트상 내지 녹색편암상에 해당함을 보여 준다. 활석 생성은 다음의 화학반응과 깊은 관련성이 있다; (I) 3백운석+4석영+$H_2O$=활석+3방해석+3$CO_2$; (II) 3투각섬석+2$H_2O$+6$CO_2$=5활석+6방해석+4 석영, 활석, 투각섬석, 석영과 공생하는 방해석에 대한 지질온도계에서 약 $434^{\circ}C$의 최저 평형 온도를 구할 수 있으며, $X_{$CO_2$}$는 연구지역의 변성압력을 3 kbar로 가정할 때 약 0.1로 산정된다.

• 암석학회지
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• 제9권2호
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• pp.99-118
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• 2000

황강리 지역내 앰피볼라이트에 나타나는 대상 각섬석류의 Na(A), K. Na(M4), Al(IV) 그리고 Al(VI)+Fe3++Ti+Cr의 함량변화를 치화작용의 관점에서 보면 쳐마카이트 치환과 에데나이트 치환 그리고 글로코페인 치환의 정도는 핵부위의 양기석질이 주변부로 감에 따라 감섬석으로 보이는 가장 높은 변성도의 세 시료(M29-2, M26-2, M78)에 존재하는 각섬석들의 치환성분 함량은 더 낮은 변성도의 주연부에서 더 높다. 또한 투휘석을 포함하거나 녹갈색의 감섬석을 보이는 가장 높은 변성도의 세 시료(M29-2, M76-2, M78)에 존재하는 각섬석들의 치환성분 함량은 더 낮은 변성도의 주연부 각섬석보다는 낮고 양기석 보다는 높은 것으로 나타나고 있어 치환작용의 정도가 전체 각섬석류중에서 중간영역에 해당되고 있다. 대상 각섬석류의 성인데 대한 고찰을 해보면 첫째로 두 시료 R120-1와 R210-9가 서로 동일하게 각섬석류의 핵은 양기석질 각섬석이고 주연부는 마그네시안 해스팅사이트에 해당되는데 사장석은 각각 알바이트(R102-1)와 라브라도라이트(R210-9)의 큰 성분격차를 보여주고 있다. 알바이트와 라브라도라이트가 한번의 변성작용으로 동시에 생성되기가 어렵기 때문에 대상 각섬석류는 불혼합 구간(Miscibility gap)이 아닌 다변성작용의 결과로 형성된 것으로 추정된다. 둘째로 양기석과 각섬석간의 접촉면이 광학적으로 뚜렷한 경우와 점이적일 경우 모두 화강암체와 떨어진 거리에 상관없이 본암에 형성되어 있다. 두 광물이 뚜렷한 접촉면을 보여주는 시료의(R210-9, M128, M130) 경우 사장석이 저변성도와 중변성도에서 생성되는 성분을 함께 보여주고 있다. 이런 다양한 성분의 사장석은 불혼합 구간이 형성되는 변성도보다 더 높은 변성도의 변성작용이 중첩되어 있음을 지시하기 때문에 대상 각섬석류가 다변성작용에 의해 성장한 것을 의미한 준다. 또한 광물간에 점이적인 접촉면을 갖는 경우도 이 조직이 주로 화강암체 주변에서 산출된다는 사실과 변성도의 고찰 등을 통해 다변성작용의 영향에 기인한 것으로 생각된다. 대상 각섬석류의 성분변화를 변성작용의 압력형과 연관지어보면 핵부위의 양기석들은 중압형의 변성작용에 의해 성장한 것으로 볼 수 있고 주연부의 각섬석들은 저압형과 유사한 변성작용으로 인해 형성된 것임을 알 수 있다.