• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권2호
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• pp.25-37
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• 2014

The volcanic type of geothermal water is linked intimately to active or potentially active volcanoes and takes place near the plate boundaries. In contrast to the volcanic type, the geothermal water in Korea has a non-volcanic origin. Korea's geothermal water is classified into the residual magma (RM) type and deep groundwater (DG) type according to the criterion of $35^{\circ}C$. This study reviewed the relationship between the physical and chemical features of the 281 geothermal water sources in South Korea in terms of the specific capacity, water temperature, and chemical compositions of two different basements (igneous rock and metamorphic rock) as well as the geological structures. According to the spatial relationship between the geothermal holes and geological faults, the length of the major fault is considered a key parameter determining the movement to a deeper place and the temperature of geothermal water. A negligible relationship between the specific capacity (Q/s) and temperature was found for both the RM type and DG type with the greater specific capacities of the RM- and DG-igneous types than the RM- and DG-metamorphic types. No relationship was observed between Q/s and the chemical constituents ($K^+$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$, $HCO_3{^-}$, and $SiO_2$) in the DG-igneous and DG-metamorphic types. Furthermore, weak relationship between temperature and chemical constituents was found for both the RM type and DG type.

• 자원환경지질
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• 제24권4호
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• pp.379-391
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• 1991

The studied Cretaceous granties are widely distributed at the southern Mungyeong area in the southwestern part of Ogcheon Fold Belt. From the mineralogical and geochemical compositions, it is suggested that they show the characteristics of I-type and magnetite-series and formed under the conditions of high oxygen fugacity. The mineral chemistry of plagioclase, alkali feldspar and biotite in the granites by EMPA, was revealed as albite to oligoclase, microcline to microcline perthite and orthoclase perthite, and annite compositions, respectively. The granites have the distribution patterns of enriched LREE and depleted HREE, and show Eu negative anomalies suggesting mainly due to the feldspar fractionation in the residual magma. The geochemical data of Eu, EU/$^*Eu$, Sm and Gd suggest that the granites of the area have more abundant alkali feldspar crystallization than plagioclase. From the geochemical characteristics of Sr/Ba, La/Sm vs. Ce/Yb and other trace element evidences, the granites were the late stage products of differentiation and fractionated from a homogeneous parental granitic magma.

• 자원환경지질
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• 제25권4호
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• pp.447-461
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• 1992

본 역의 쥬라기화강암류는 "편마상화강암"과 "대보화강암"으로 분류 (1 : 250,000 전주도폭, 1973) 되어져 있으나, "대보화강섬록암"은 본 연구에서의 거창화강섬록암에 해당된다. 이들 화강섬록암류에 대한 조암광물의 경하기재, 암석화학, 및 저어콘의 형태적 연구를 하였다. 모드조성상 이들은 주로 화강성록암에 해당되지만 편마상화강섬록암은 Trondhjemitic trend를, 거창화강섬록암은 granodioritic trend를 각각 따른다. 이들 두 암체는 모두 칼크-알칼라인 계열이며 I-type (자철석계열)에 속하나, 편마상화강섬록암은 분화말기에 La, Ce, Yb의 enrichment를 겪은 반면, 거창화강섬록암은 분화초기에 Yb의 depletion을 겪은 것으로 생각된다. 사장석은 대체로 올리고클레이스에 해당한다. 흑운모는 (Mg, Fe) 고용체간의 성분변화보다 (Si, Al) 고용체간의 변화가 더 뚜렷하다. 각섬석은 거창화강섬록암에서만 제한적으로 산출되며 tschermakite에 해당한다. 저어콘 주면의 상대적 발달을 보면, 편마상화강섬록암은 대부분 {100}={110}형에 가까운 것들이 많으나, 거창화강섬록암은 {110} 탁월형 (저온형)에서 {100} 탁월형 (고온형)에 이르는 다양한 변화를 보인다. 그러나 이들은 대부분 저온형 마그마 용체내에서 결정화되었다. PPEF (Prism-Pyramid-Elongation-Flatness) 도에서, 편마상화강섬록암은 닫힌 가위형 (closed scissors type), 거창화강섬록암은 열린 가위행 (open scissors type)을 보인다. 이는 거창화강섬록암의 저어콘들이 지각물질 또는 편마상화강섬록암을 형성시킨 잔류마그마와 혼화된 마그마로부터 정출되었음을 암시해 주는 것으로 생각된다.

• 암석학회지
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• 제7권3호
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• pp.147-160
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• 1998

삼랑진 칼데라에서는 삼랑진응회암의 강하응회암과 회류응회암, 칼데라후 관입체의 유문암 질암과 각섬석 흑운모 화강암, 광역구조 관입체의 세립질 화강섬록암과 흑운모 화강암 등이 관련된다. 화산작용은 먼저 화도에서 어떤 외부물과 상호작용되는 수증기플리니언 분출상으로 주로 강하회를 퇴적시켰으며 점차 물의 유입이 차단됨으로써 일시적으로 플리니언 분출상으로 전환되어 강하부석을 퇴적시켰다. 이는 다시 회류분출상으로 전환되어 고온의 화성쇄설 물질이 회류로 일시에 쏟아져 정치됨으로써 심하게 용결되었다. 분출초기에는 중앙화구로부터 회류가 발생되었지만 후기에는 환상열극화 구로의 전이가 일어났다. 이 결과로 칼데라 내부에 최고 630m 이상 두께의 회류응회암을 축적하였다. 이 회류분출의 결과로 마그마챔버의 지붕이 함몰되어 삼랑진 칼데라를 형성하게 되었다. 칼데라후 화산작용으로서 중앙회구와 환상단열대를 따라 유대상 유문암이 주입되어 중앙관임체와 환상암맥을 형성하고 다시 환상암맥 내측부에 유문대사이트 반암과 대사이트 반암이 정치되었다. 이후 남서측 환상 단열대를 따라 각섬석 흑운모 화강암이 관입되어 환상관입체의 일원이 되었다. 그리고 칼데라의 북동쪽 어영단층대를 따라 세립질 화강섬록암과 흑운모 화강암이 관입되면서 환상암맥을 절단하였다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.25-54
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• 2015

섬장암은 대륙지각의 주요 구성 성분인 화강암질 암석과는 달리 그 산출에 있어서 희귀성이 인정된다. 이 연구의 목적은 산청 일원의 섬장암에 대한 산상과 기재적 특성을 밝히고 지화학적 연구를 통해 섬장암질 마그마의 성인을 알아보는 것이다. 산청섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석(정장석, 미사장석), 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정이 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여주며, 마그마에서 결정화작용 시 초기에는 물이 부족하였음을 나타낸다. 광물성분 분석에 의하면 섬장암의 각섬석은 대부분 페로 에데나이트에 해당하며, 각섬석 지압계를 이용하여 계산한 각섬석의 생성 압력은 3.3~4.9 kb로, 11.9~17.3 km 범위의 정치심도를 나타낸다. 흑운모는 애나이트가 풍부한 영역에 도시되고, 휘석은 헤덴버자이트의 영역에 도시된다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-type에 해당한다. 섬장암에 대한 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 섬록암 및 화강암과는 차이를 보인다. 연구지역의 섬장암은 하커 변화도에서 공간적으로 인접하고 있는 반려암-섬록암 및 화강암과 다른 변화 경향을 보여준다. 이는 각 암상이 다른 근원 마그마로부터 생성되었을 가능성을 시사한다. 실험적 자료를 근거로 (1) 압력이 높거나 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해, (2) 상승하는 마그마에서 잔류멜트의 분리 이동으로 초기정출광물이 잔류할 때, (3) 마그마의 기원물질 또는 기원 장소에서 플루오린(F) 성분이 풍부할 때 섬장암질 마그마를 형성할 수 있다. 이들 중 암석기재적 특징에 근거하여 물이 불포화된 조건에서 부분용융에 의해 산청 섬장암질 마그마를 형성하였을 가능성이 가장 높다고 판단된다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.210-225
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• 1997

청산, 인제-홍천, 영주 및 남원지역에 분포하는 복운모 화강암은 과알루미나질이며, 일반적으로 S-타입 및 티탄철석계열의 화강암류임을 나타내어, 지각물질로부터 유래된 마그마가 환원 환경에서 관입.고결하여 생성된 것이다. 인제-홍천과 남원 지역의 복운모 화강암은 각각 반상 흑운모 화강암과 높은 Ti/Mg 비의 흑운모 화강암으로부터 분화.파생된 잔류 마그마로부터 형성되었다. 청산과 영주지역의 복운모 화강암은 접촉하고 있는 반상 흑운모 화강암과, 화강섬록암과는 각각 성인적인 관련이 없을 것으로 판단된다. 남원과 영주지역 복운모 화강암은 비교적 물에 포화된 마그마로부터 형성되었고, 청산과 인제-홍천지역 복운모 화강암질 마그마는 물에 불포화 되었음이 나타난다. 한편, 물에 포화되었던 남원지역의 흑운모 화강암과 복운모 화강암에 있어 마그마 내의 물의 함량은 5.8wt.%이상으로 추정되고, 영주 목운모 화강암질 마그마의 경우 2.4~5.8wt.%정도의 물을 포함했을 것으로 생각할 수 있다. 인제-홍천과 영주지역의 복운모 화강암의 최소융해액 조성으로 구해지는 압력 (0.5~2kb)과 세립질 내지 극세립질의 암석 조직은 화강암질 마그마가 지각의 얕은 곳에서 관입.배태된 양상을 나타내며, 청산과 남원지역의 복운모 화강암의 경우 최소융해액 조성 압력(2~3 kb)과 세립~중립질 내지 조립질의 암석 조직으로부터 비교적 지하 심부에 관입.배태외었음을 알 수 있다. 화강암질 마그마의 고상선/백운모의 안정선의 교점으로부터 물에 포화된 마그마에서는 최소한 약 1.6kb (약 6km)이상의 압력에서 마그마기원의 1차 백운모가 정출될 수 있으며, 그 이하에서는 고상선 아래에서 교대작용으로 2차적인 백운모가 형성된다. 반면, 물에 불포화된 마그마에서 1차 백운모가 정출되기 위해서는 보다 놓은 압력이 요구된다. 백운모 형성에 대한 이 조건은 각 지역 복운모 화강암에 산출되는 백운모에 1차 백운모와 2차 백운모 양쪽이 나타남을 설명하기에 충분하다. 한편, 실험으로 구해진 백운모의 안정선의 적용에는 주의가 필요하고, 특히 순수한 합성 백운모 단성분을 이용한 실험의 경우 팔면체 배위에 Ti, Fe, Mg의 성분이 첨가됨에 따라 안정선이 높은 온도 영역으로 이동됨을 고려해야 한다.

• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.31-48
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• 1995

관악산 암주는 지금까지 단순히 흑운모 화강암으로만 구성된 것으로 알려져 왔으나 실제로는 석영+K-장석+사장석+흑운모$\pm$석류석의 광물군으로 보인다. 모드자료와 $An_5$ 미만의 사장석 성분을 고려하면 이 암주는 알칼리 장석화강암으로 명명된다. 서브솔버스 장석, 비교적 초기의 흑운모 정출, Q-Ab-Or 그림에서 유출된 은 관입깊이 등은 관악산 암주를 만든 마그마가 물을 함유하고 있었음을 지시하는데, 이는 아래에 설명하는 무수의 A-형 화강암과 유사한 지화학 성분을 가지는 것과는 대조된다. 관악산 암주의 주성분과 미량성분원소는 서울 화강암질 저반의 것과 뚜렷이 구분되며 이는 두 암체간의 성인적 차이를 시사한다. 관악산 암주의 주성분 및 미량원소 함량은 우리나라의 대부분 중생대 화강암과는 달리 A-형 화강암 특징을 보인다. 즉, $SiO_2$(73~78 wt%), $Na_2O+K_2O$,Ga(27~47 ppm), Nb(22~40 ppm), Y(48~95 ppm) 함량과, Fe/Mg and Ga/Al 비는 높은 반면, CaO(<0.51 wt%), Ba(9~75 ppm)과 Sr(2~23 ppm) 함량은 낮다. 그러나 전형적인 A-형 화강암과 비교했을때, Zr과 LREE는 낮은 함양을 Rb(386~796 ppm)은 높은 함량을 갖는 차이점을 보인다. 이 연구에서는 기존의 연구에서 보고되었던 LREE가 결핍되고 큰 부의 Eu이상을 가지는 회토류 원소 패턴이 근원 마그마의 특성을 가지는 것으로 재해석하였다. 즉 부분용융동안의 잔류물질로 다량의 사장석이 남아야 하는 반면, 휘석, 각섬석, 석류석은 남을 수 없다. 관악산 암주와 A-형 화강암의 지구화학적 유사성은 이 암주의 기원이 A-형 화강암의 기원과 밀접한 관련이 있음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.431-449
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• 2015

연구지역은 영남육괴 지리산지구에 분포하는 선캠브리아기 암주상 산청 회장암복합체 (이하, 회장암체)의 서부에 위치한다. 본 논문은 산청 회장암체에 대한 노두별 상세한 야외지질조사를 통하여 산청 회장암체의 암상, 엽리, 산상의 특징을 조사하고, 산청 회장암체의 형성과정과 그 메커니즘을 연구하였다. 산청 회장암체는 괴상형과 엽상형 산청 회장암 (이하, SA), 철-티탄 광체 (이하, FTO), 고철질 백립암 (이하, MG)으로 구분된다. 괴상형 SA를 제외한 산청 회장암체에는 엽리가 발달한다. 엽상형 SA, FTO, MG의 엽리는 SA가 완전히 고결되지 않은 물리적 상태에서 FTO 및 MG 용융체의 유동과 SA 블록들 사이의 상호운동의 결과로 형성된 마그마 엽리이며, 이들은 동원 마그마의 분화작용을 통해 연속적으로 형성되었다. 산청 회장암체는 괴상형 SA (고압 하에서 모 마그마의 1차 분별정출작용)${\rightarrow}$ 엽상형 SA [저압 하에서 모 마그마로부터 1차적으로 분화된 사장석-풍부 결정-용융 혼합체 (회장암질 마그마)의 2차 분별정출작용]${\rightarrow}$ FTO (회장암질 마그마의 2차 분별정출작용의 최종 분화단계에 잔류된 고철질 마그마의 압착여과작용에 의해 완전히 고화되지 않은 SA로 주입)${\rightarrow}$ MG (최종 잔류된 고철질 마그마의 고화작용) 순으로 형성되었다. 이는 산청 회장암체를 구성하는 괴상형과 엽상형 SA, FTO, MG는 성인과 시대를 달리하는 서로 다른 마그마의 분화 및 관입 산물이 아니라 동일시대의 동일기원 마그마로서 다단계 분별정출작용과 다중압력 결정화작용을 통해 형성되었음을 의미한다.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.313-324
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• 2017

촉트체치 지역은 남고비에 위치하며 석탄기 후기에서 페름기 초기에 관입한 흑운모 화강암 중 일부가 반암이 관입하면서 알카리 화강암화 된 부분과 관련된 동 광상이다. 말라카이트가 집중적으로 산출되는 지역은 녹니석, 녹렴석으로 변질된 프로필리틱 변질대가 광범위하게 나타난다. 격자지구화학탐사와 연장부 조사 결과 말라카이트가 산출되는 곳은 30개 지점으로 휴대용 XRF로 측정한 동함량은 1.080~18.300%로 나타났으며, 화학분석 결과 동함량은 13개 지점에서 각각 1.080%~32.900로 높게 나타났다. X-선 회전 분석결과와 현미경 관찰결과 동광물은 말라카이트가 주이며, 남동석, 퍼민제타이트, 황철석과 황동석 등이 가끔 산출되며, 그 외에 은 광물인 능홍은석이 산출된다. 또한 열수변질광물인 딕카이트가 산출되며, 변질산물인 방해석, 녹니석, 녹염석 등도 산출된다. 광화작용은 반암관입 후에 남은 잔류마그마에서 열수용액이 올라오면서 반암 주변 일부 화강암과 정단층 상반부에만 선택적으로 일어난 것으로 사료된다.

• 지질학회지
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• 제54권5호
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• pp.529-544
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• 2018

잔류마그마형 온천에 속하는 동래온천은 신라시대부터 목욕용으로 이용되어온 긴 역사를 가지는 온천이다. 긴 시간 동안 온천수 개발로 인하여 동래온천의 온천수 부존량 변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 동래온천의 수위 변동 자료를 분석하여 온천수위의 장기적 변화 특성을 규명하였다. 1992년 1월부터 2018년 7월까지 동래온천의 두 개의 관정에서 온천수위 변동을 분석한 결과, No. 27관정에서 연 평균 지표 하 수위는 최소 71.60 m, 최대 137.70 m, 평균은 103.39 m, No. 29관정에서 최소 71.70 m, 최대 137.80 m, 평균 103.49 m로서 동절기에 온천수위가 하강하고 하절기에 상승하는 변동 특성을 보이며, 최근으로 올수록 온천수위 하강율이 커지는 경향성을 보인다. 각 관정들의 자기 상관분석 결과, 상관계수는 0.919 ~ 0.991로서 계절적인 지하수위 변동이 지속되는 것으로 나타났다. 또한, 온천수위와 강수량 및 동래온천 이용량의 교차상관 분석 결과, 강수량과의 상관계수는 -0.280 ~ 0.256, 이용량과의 상관계수는 0.428 ~ 0.553으로서 온천수 이용량에 의해서 온천수위의 변동이 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 1992년부터 2018년까지 동래온천 수위 자료를 이용하여 Mann-Kendall 검정과 Sen의 검정으로 경향성을 분석한 결과, 온천수위의 지속적인 하강은 여러 원인 중 온천수 이용량이 가장 주요한 원인으로 판단된다.