• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.2
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• pp.115-123
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• 2023

We introduce a new 'image-mapping' in-situ U-Pb dating method using LA-ICP-MS, proposed by Drost et al. (2018), and show the characteristics and usability of this method through several examples of absolute age results determined by first applying it to samples from the Joseon Supergroup of the Early Paleozoic Era in Korea. Unlike the previous in-situ spot analysis, this in-situ U-Pb dating method for carbonate minerals can determine the absolute age with high reliability by applying the 'image-mapping' method of micro-sized domains based on micro-textural observation, as well as determine the absolute age of multiple geological 'events' that occurred after deposition. This was confirmed in the case of determining the syn-depositional age and the multiple post-depositional ages from carbonate minerals of the Makgol and the Daegi Formations. Therefore, if the 'image-mapping' in-situ U-Pb dating method is applied to determine the absolute age of various types of carbonate minerals that exist in various geological environments throughout the geologic era, it will be possible to secure new geological age information.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.43 no.3
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• pp.405-429
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• 2022

Detrital zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb dating of the Cretaceous Gurye Group, Gurye Basin, was carried out. Gurye Group consists of Supyeongri, Geumjeongri, Togeum, and Obongsan formations in ascending order, and five samples were collected for age dating. Based on the dating results, the lowermost Supyeongri and the uppermost Obongsan formations show narrow age ranges. Only Precambrian and Late Cretaceous zircons were found in the Supyeongri and Obongsan formations, respectively. However, the upper and lower Geumjeongri, and Togeum formations show wide age ranges from the Precambrian to Cretaceous. The youngest detrital zircon U-Pb ages of each formation except the Supyeongri Formation, which lacks Cretaceous zircon, were calculated to be ca. 107.4 Ma in the lower Geumjeongri Formation, ca. 104.6 Ma in the upper Geumjeongri Formation, ca. 97.7 Ma in the Togeum Formation, and ca. 88.5 Ma in the Obongsan Formation. Such results indicate that the depositional age of the Gurye Group can be constrained from the Lower Cretaceous Albian to the Upper Cretaceous Coniacian. Based on the distribution of the detrital zircon ages from each formation, the source area of the Gurye Group is interpreted to have been extended from the adjacent Youngnam Massif to the Okcheon Belt throughout the basin evolution. The increase of the Cretaceous zircon with time is thought to reflect the slab roll-back of the proto-Pacific plate during the Cretaceous.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.141-142
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• 2001

남서부 경기육괴의 편마암류로부터 분리된 저어콘(zircon) 입자를 대상으로, 이온현미분석기(ion microprobe)를 사용한 U-Pb 연대를 구하였다. 그 결과는 후기 원생대(약 820 Ma) 뿐만 아니라 오르도비스기에 상당한 화성활동이 한반도에 있었음을 지시한다. 우리 나라 후기 원생대의 화성-변성 활동에 대해 알려져 있는 바는 극히 제한적이어서 후속연구가 필수적이며, 이러한 연구는 한반도의 지체구조적 변천사를 로디니아 초대륙(Rodinia supercontinent)의 생성-분리와 관련해 재조명할 수 있는 기회를 제공할 것이다. 또한 오르도비스기의 화성작용은 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아(Caledonian)” 변동 (cf. 조문섭, 2000)에 대한 또 다른 증거를 제공해준다. 저어콘의 연대측정은 서호주의 커튼공업대학교에 설치되어 있는 SHRIMP-II(Sensitive High-Resolution Ion Microprobe-II; 고감도-고분해능 이온현미분석기)를 사용하였으며, 시료 준비 및 분석방법은 기존에 보고된 바와 같다 (e.g., Kinny et al., 1999). 분석된 3개의 암석 시료(1006-5, 8, 9)는 경기육괴의 남서부에 위치한 홍성 지역의 정편마암들이다. 1006-8 시료는 Turek and Kim (1996)이 전통적인 방법을 사용해 687$\pm$5 Ma의 U-Pb 저어콘 연대를 보고한 바 있는 화강암질 편마암 (시료번호, KJ43)에 해당된다. 두 개의 다른 시료는 1006-8 주변에서 산출하는 전형적인 경기육괴의 편마암류로서 화강암질 정편마암이다. 이들 시료로부터 분리된 저어콘 입자들은 대부분 화성기원의 누대구조와 자형의 결정형태를 보여준다. 과성장띠(overgrouth rims)는 1006-5 시료에서 흔하게, 그리고 1006-9 시료에서 매우 드물게 관찰된다. 음극선발광(cathodoluminescence) 영상의 해석을 통해 저어콘 결정의 성장사를 유추하였으며, 이를 바탕으로 이온현미분석 점(spot)을 정하였다. U-Pb-Th 자료는 퍼스(Perth) 저어콘 스탠다드 (CZ3, 564 Ma, $^{206}$Pb/$^{238}$U=0.0914)를 사용하였다. 아래에 기술하는 연대는 모두 $^{206}$Pb/$^{238}$U 연대에 해당된다. 두 개의 화강암질 편마암 시료로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 각각 812 $\pm$ 14 Ma(1006-8)와 822 $\pm$ 17 Ma(1006-9)로 분석오차 내에서 서로 일치한다. 이 결과는 춘천 및 전곡 지역의 석류석 각섬암에서 보고된 Sm-Nd 전암연대(852 $\pm$ 24 Ma 및 824 $\pm$ 143 Ma; Lee and Cho, 1995; Ree et al., 1996)와 잘 부합한다. 따라서 후기 원생대 기간 중 화성활동이 한반도에서 광범위하게 일어났음을 시사한다. 한편, 1006-9 시료에서는 예외적으로 한 개의 저어콘 입자 주변부(rim)에서 매우 얇은 과성장띠가 관찰되었으며, 두 개의 점 분석으로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 약 235 Ma이다. 이 띠는 또한 변성기원의 저어콘에서 흔히 관찰되는 작은 W (<0.05) 비를 보인다. 1006-5 시료는 위 두 시료로부터 수 km 떨어진 지점에서 채집하였으나, 저어콘 연대는 상이한 기록을 보여준다. 즉 매우 작은 Th/U (<0.01) 값을 갖는 저어콘의 주변부에서 223 $\pm$ 5 Ma의 연대가 잘 정의되며, 이는 1006-9 시료에서 관찰된 결과와 함께 트라이아스기의 고온변성작용이 백립암상에 가까운, 매우 높은 온도에 달하였음을 지시한다. 한편 저어콘의 중심부는 335-473 Ma의 비교적 넓은 연대 분포를 보인다. 이는 저어콘이 실제 성장한 연대를 지시하기보다는 트라이아스기의 변성작용에 따른 납손실(Pb loss) 그리고 누대 규모보다 더 큰 빔 크기(beam size, 약 30 $\mu\textrm{m}$)의 영향일 것으로 해석된다. 또한 저어콘이 다양한 외래물질로부터 기원했다는 증거가 관찰되지 않으므로, 이 정편마암의 모암은 오르도비스기(약 430-470 Ma)에 관입하였을 것으로 생각된다. 따라서 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아” 변동이 한반도 내에 실존하였을 가능성을 시사한다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 경기육괴의 변성암류는 후기 원생대 이후 다양한 저어콘의 성장사를 기록하고 있음을 알 수 있다: 즉 (1) 후기원생대(약 820 Ma)의 화성작용; (2) 오르도비스기(약 450 Ma)의 화성작용: 그리고 (3) 트라이아스기 (약 223 Ma)의 부분용융을 수반한 고온 변성작용으로 대표된다. 이러한 지질연대는, 옥천변성대에서 얻어진 756 Ma의 저어콘 연대(Lee et al., 1998)와 더불어, 친링-다비-수루(Qinling-Dabie-Sulu) 대륙 충돌대와 양쯔 지괴에서 보고된 지질연대 결과와 잘 부합한다. 따라서 지구연대학적으로 경기육괴가 북중국보다는 대륙충돌대를 포함하는 남중국지괴에 속할 것으로 결론지을 수 있다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.32 no.1
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• pp.71-77
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• 2019

New geochronological data of U-Pb, Re-Os and the lead isotope analysis of the Cu-Mo-Au mineral deposits are reported in the Trapiche and Constancia around Apurimac province, southeastern part of Peru. The measured ages were the first regional pulse of previously reported mineralization age between 28 and 33 Ma. The lead isotopic results indicate two sources of mineralization. The first source is thought to be derived from the upper crust and the second one is thought to be derived from a mixture of the upper crust and the lower crust.

• Economic and Environmental Geology
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• v.53 no.4
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• pp.397-411
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• 2020

The Cretaceous Yucheon Group is volcano-sedimentary successions that are formed by volcanic activities of the Gyeongsang Volcanic Arc. Lack of the detailed field researches on the Yucheon Group results in poor understanding of the formation time and the tempo-spatial development of the volcanic arc. Also, this causes difficulties to reconstruct the depositional history from the Sindong and Hayang groups to the Yucheon Group. In this study, we conducted field research targeting to the interface between topmost part of the Hayang Group and the lowermost part of the Yucheon Group from Hyeonpoong to Bugok areas. We also identified depositional timing of the lowermost part of the Yucheon Group using SHRIMP U-Pb zircon age dating. This Yucheon Group is composed of tuff and lapilli tuff, conformably overlying the Jindong Formation. The results of SHRIMP U-Pb zircon age are 97 to 96 Ma, indicating cessation of deposition of the Hayang Group at 97 to 96 Ma by input of pyroclastic materials into the Jinju Subbasin during the explosive volcanic eruptions from the Gyeongsang Volcanic Arc. In comparison with field researches and results of LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating (88-85 Ma) of the lowermost part of the Yucheon Group in Gyeongju areas, the volcanic activities that formed Yucheon Group and their influence ranges varied tempo-spatially. This is probably due to distance difference from the volcanic arc or establishment of the paleo-drainage system from the Gyeongsang Volcanic Arc to nearby lowlands.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.45 no.1
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• pp.85-109
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• 2024

Detrital zircon U-Pb dating was performed to determine the depositional age and provenance of sediments in the Cretaceous Muju Basin in Muju-gun, Jeollabuk-do. Six samples were collected from the Seolcheon Tuff (SCT), Bangyiri Formation (BYR), Gobang Member of the Gilwangri Formation (GWR-G), Seochang Member of the Gilwangri Formation (GWR-S), Bukchang Member of the Gilwangri Formation (GWR-B), and Jeogsangsan Formation (JSS). Based on the dating results, the sedimentary strata of the Muju Basin were deposited for approximately 105.6-90.4 Ma corresponding to the Albian to Turonian. The youngest single zircon ages of about 94.4 Ma and 89.6 Ma were confirmed in the samples from the Bangyiri Formation and the Gobang Member of the Gilwangri Formation, respectively, distributed in the western part of the Muju Basin. The relative and numerical ages previously estimated based on the lithostratigraphic correlation of the Gilwangri conglomerate need to be revisited in further research. The results also suggest that most of the sediments filling the Muju Basin were supplied from a limited area adjacent to the basin.

• Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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• 2001.06a
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• pp.133-133
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• 2001

우리는 괴산 덕평리 지역의 소위 구룡산층과 대전 추부 지역의 창리층 흑색 점판암에 대한 납 동위원소 연대측정 결과를 보고한다. 덕평리 지역의 흑색 점판암은 270 Ma 내외의 Pb-Pb 연대를 보이고 U-Pb 연대는 정의되지 않는다. 그 Pb-Pb 연대는 같은 시료의 22개 uraninite 입자에 대한 CHIME 연대와 오차범위 내에서 일치한다. 이로 보아 uraninite는 형성 또는 변성작용에 의한 동위원소적 재평형 작용 이후 폐쇄계를 잘 유지하였지만 흑색 점판암이 지질학적으로 최근에 지표에 노출된 이후에는 전암 규모에서 개방계로 거동하였음을 알 수 있다. 박편 미조직 관찰에 의하면 흑색 점판암의 1차광물인 uraninite 외에 풍화기원 2차광물인 uranocircite, francevillite가 관찰된다. 덕평리 지역 흑색 점판암의 최고 변성온도 조건은 50$0^{\circ}C$ 내외이므로 (Kim et al., 2000) uraninite CHIME 연대의 폐쇄온도가 50$0^{\circ}C$ 이상이거나 uraninite의 형성시기와 변성시기 사이에 시간차가 거의 없었다고 판단된다. 덕평리 지역의 U 광화작용 시기는 이번 자료에 의해 고생대 말로 정의될 수 있으나 그 연대가 흑색 점판암의 모물질인 해저 흑색 유기질 퇴적물의 초기 속성작용과 관련 있는지 후기의 변성작용과 관련 있는지에 대해서는 광물학적인 연구가 더 진행되어야 한다. 옥천대 변성퇴적암의 일부가 고생대 말에 퇴적되었을 가능성은 황강리층 역의 xenotime 및 monazite에 대한 CHIME 연대측정 결과 (약 367 Ma; Adachi et al., 1996)에 의해서 지지된다. 추부 지역 흑색 점판암의 Pb-Pb 연대는 170 Ma 내외로서 인접한 쥬라기 화강암의 관입시기를 지시하는 것으로 생각된다. 이는 화강암체로부터의 거리로 볼 때 덕평리 지역과 추부 지역의 시료 채취 위치가 유사하지만 지하 천부에 관입한 백악기 속리산 화강암 (91$\pm$6 Ma, Cheong and Chang, 1997)에 의해서는 덕평리 지역 흑색 점판암의 납 동위원소계가 영향받지 않았다는 점과 대조적이다.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.21 no.1
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• pp.31-45
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• 2012

We investigated the various lithologies and zircon U-Pb ages of metasedimentary rocks from the Yeongheung-Seonjae-Daebu Islands, western Gyeonggi Massif, whose geologic and geochronologic features are poorly constrained in spite of their significance for tectonic interpretation. Major lithology consists of quartzites or meta-sandstones commonly alternating with semi-pelitic schists, together with lesser amounts of calcareous sandstones with matrix-supported quartzite clasts, calcareous schists, and pelitic schists. Pelitic schists uncommonly contain large porphyroblasts of garnet as well as quartz veins with large crystals of muscovite and andalusite or kyanite. SHRIMP U-Pb ages of detrital zircons from two analyzed metasandstones define four age populations: Neoarchean (~2.5 Ga), Paleoproterozoic (~2.0-1.5 Ga), Neoproterozoic (~1.1-0.7 Ga), and Early Paleozoic (~560-400 Ma). The youngest zircon ages are clustered at ~420 Ma. These results suggest that the deposition of meta-sandstones took place after the Silurian, possibly during the Devonian, and are analogous to those of the Taean Formation reported from the western part of the Gyeonggi Massif. Moreover, The age distribution patterns of detrital zircons and the Barrovian-type metamorphic facies of pelitic schists are similar to those reported from the Imjingang belt, suggesting that the Taean Formation likely corresponds to southwestward extension of the Imjingang Belt.

• Economic and Environmental Geology
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• v.48 no.4
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• pp.287-299
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• 2015

The metapsammite distributed in the Yeongam-Gangjin area had been classified into age-unknown Yongamsan Formation, Seologri Formation and age-unknown Seogisan Formation, and these formations are reported as each other different formations. These formations have been renamed Precambrian Galdu or Permian Songjong Formations. In this study, we present detrital zircon SHRIMP U-Pb age data from the metapsammite to examine deposition time and stratigraphy. The analyzed U-Pb zircon ages dominantly reveal Paleoproterozoic ages of ca. 1.87Ga and the youngest detrital grains are constrained by the age of 246-265 Ma. The youngest age indicates late Permian or early Triassic for the deposition time. Therefore, the metapsammite in the Yeongam-Gangjin area is considered to be the upper formation of the late Paleozoic Pyeongan Group which is correlated with the Gohan-Donggo Formations or Nokam Formation of the Samcheock coal field and the Cheonunsan Formation of the Hwasun coal field. The metapsammite of the study area is the late Paleozoic Pyeongan Group by the zircon age rather than Precambrian Galdu and Permian Songjeong Formations are no longer meaningful. Therefore, we propose the upper Paleozoic 'metapelite' and 'metaspammite', or original formation name defined by 1:50,000 geological maps, instead of Galdu and Songjeong Formations.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.38 no.2
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• pp.141-149
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• 2017

The geology of Saok island area in Jeollanam-do can be divided into 4 lithologic types: Jurassic granite, Cretaceous sedimentary rocks, acidic tuff and acidic dikes. In the Saok island area, dinosaur and web-footed bird footprints, arthropod trackway and silicified wood were found recently in the Cretaceous sedimentary rocks which composed of alternating light grey sandstone, shale and mudrock. The fossil-bearing sedimentary rock is overlain by an acidic tuff, and the sedimentary rock and acidic tuff are cut by acidic dykes. In order to constrain the depositional age of the Cretaceous sedimentary rocks in Saok island area, SHRIMP U-Pb zircon ages were determined in the tuffaceous sandstone and overlying acidic tuff. Zircon U-Pb ages of the sandstone and tuff are $83.58{\pm}0.86$ and $79.80{\pm}0.75Ma$, respectively, which belong to the Campanian of the Late Cretaceous. The U-Pb age of the acidic tuff indicates the eruption time of acidic tuff and thus the minimum age of the fossil-bearing sedimentary rocks in this area. Therefore, the formation age of the dinosaur and web-footed bird footprints can be constrained between 83.6 and 79.8 Ma.