• 한국지반공학회논문집
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• 제30권11호
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• pp.39-49
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• 2014

제주도의 화산암은 여러 환경적인 요인으로 인하여 크기와 분포가 다양한 기공이 많은 다공상 구조를 보이고 있으며, 지질학적 그리고 역학적 특성 또한 지역마다 차이를 나타내고 있다. 제주도 화산암에 대한 지질학적/화학적 특성에 대한 연구 및 물리적/역학적 특성에 대한 연구는 많은 연구자에 의해 활발히 이루어져 왔지만, 제주도 화산암의 물리적 및 역학적 특성에 대한 종합적인 비교 분석은 이루어져 있지 않다. 본 연구에서는 제주도 화산암에 대하여 기존에 발표된 연구논문 및 보고서를 통하여, 제주도 화산암에 대한 물리 역학적 특성의 상관관계를 종합적으로 비교 분석하였다. 그 결과 흡수율 및 공극률과 겉보기 비중과의 관계는 일반적으로 선형의 관계에 있으며, 여러 환경적 요인에 의해 제주도 화산암은 두 개의 서로 다른 선형근사로 대표시킬 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 P파 속도와 S파 속도와의 관계와 흡수율 및 공극률과 건조 상태의 암석에 대한 일축압축강도와의 각각의 관계에 대하여 흡수율 및 공극률과 겉보기 비중과의 두 개의 서로 다른 선형근사 관계를 고려함으로서, P파 속도와 S파 속도와의 관계와 흡수율 및 공극률과 일축압축강도와의 관계를 명확하게 구분할 수 있음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.257-267
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• 1996

One hundred of thirty volcanic rocks col1ected from the Jeju island， Jeongog， Guryongpo and other areas were analyzed for major elements and trace elements with Au by inductively coupled argon plasma and graphite furnace atomic absorptiom spectrometry. The Au content is the highest values (0.2~43.4 ppb, average; 10.34 ppb) from the Jeju island volcanic rocks and the lowest (0.5~11.0 ppb, average; 1.23 ppb) from the Guryongpo volcanic area. The content of Au tends to be higher in the Quarternary volcanic rocks than Tertiary or Cretaceous volcanic rocks. The Au content of the calc alkali volcanic rocks tends to increase from mafic to felsic volcanic rocks, but that of the alkalic volcanic rocks tends to increase from felsic to mafic volcanic rocks. The Au content of the volcanic rocks collected from the Jeju island shows the highest values in the feldspar olivine basalts. Elements or oxides which have positive or negative correlations with Au are Ag, Mo, Rb, V, Y, $K_2O$, MgO and $SiO_2$, but other elements analyzed are not shown correlations with Au. It has a tendency to show that samples from the Jeju with 5 ppb gold and more are plotted in the non-Dupal area and those with less than 5 ppb gold in the Dupal area, while those from the Jeongog with 5 ppb gold and more are plotted in the Dupal area and those with less than 5 ppb gold in the non-Dupal area, in the Ba/Nb-La/Nb, Zr/Nb-Ba/Nb diagrams. It shows that samples from the Jeju and Guryongpo with high gold content are plotted in the within-plate, while those with low gold content are plotted in the arc-related area, and those from the Jeongog are scattered in the $TiO_2-Al_2O_3$, $Zr/A1_2O_3-TiO_2/Al_2O_3$ diagrams.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.5-15
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• 2022

본 연구에서는, 제주도 화산암의 일축압축강도·압열인장강도를 이용하여 점착력과 내부마찰각을 간편하게 추정하기 위한 방법을 제안하기 위하여, 제주도 화산암석에 대한 삼축압축시험, 일축압축시험 및 압열인장시험의 결과로부터 각각 산정된 점착력 및 내부마찰각을 서로 비교·분석하였으며, 퍼센트 오차 평균값을 이용하여 그 추정 정도를 살펴보았다. 그 결과, 제주도 화산암의 일축압축강도·압열인장강도를 이용한 점착력과 내부마찰각의 다양한 간이 추정법을 제안할 수 있었으며, 제안된 방법 중에서 삼축압축시험 결과로부터 산정된 점착력 및 내부마찰각에 가까운, 다시 말해서 정도가 높은 값을 추정하기 위해서는, 일축압축강도를 이용하여 추정하는 방법이 가장 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권7호
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• pp.41-52
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• 2015

제주도 화산암은 여러 환경적인 요인으로 인하여 크기와 분포가 다양한 기공이 많은 다공성 구조를 보이고 있으며, 지질학적 그리고 역학적 특성 또한 지역마다 차이를 나타내고 있다. 뿐만 아니라, 제주도의 기반암은 여러 차례의 화산활동으로 인해 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 본 연구에서는 제주도 북서부 육 해상에서 채취한 현무암 암석에 대하여 다양한 물성 시험 및 일축압축강도 시험을 수행하고, 그 결과를 제주도 남동부 해상에서 채취한 현무암 암석의 물리적, 역학적 특성과 비교 분석하였다. 그 결과 제주도 북서부 육 해상에서 채취한 현무암 암석의 물리, 역학적 특성은 제주도 남동부 해상에서 채취한 현무암 암석과 유사한 관계에 있음을 확인할 수 있었으며, 물리적 특성과 역학적 특성의 상관관계로부터 대략적인 설계정수를 추정할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.17-28
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• 2020

본 연구에서는, 제주도 화산암의 인장강도와 관련하여, 기존의 연구결과 및 본 연구에서 수행된 시험결과에 대한 종합적인 비교·분석을 수행하였으며, 제주도 화산암의 압열인장강도와 일축압축강도로부터 추정된 점착력과 내부 마찰각의 특성 및 그 유효성을 각각 살펴보았다. 제주도 화산암의 압열인장강도는 흡수율과 밀접한 관계에 있었으며, 흡수율이 증가함에 따라 지수 함수적으로 급격하게 감소하는 특성을 갖고 있었다. 내부 마찰각은 압열인장도강도에 대한 일축압축강도의 비(σ_c / σ_t)와 밀접한 관계에 있었으며, 강도비 σ_c / σ_t가 증가함에 따라 내부 마찰각은 로그 함수적으로 증가하는 특성을 갖고 있었다. 그리고 제주도 화산암의 강도비 σ_c / σ_t는 내부 마찰각의 크기에 따라 약 5~20 사이의 값을 나타내고 있었다. 한편, 점착력(c)의 경우, 흡수율 및 압열인장강도와 밀접한 관계에 있음을 확인할 수 있었다. 점착력과 흡수율 사이에는 압열인장강도와 흡수율의 관계와 같이 지수 함수적인 관계에 있으며, 점착력과 압열인장강도 사이에는 선형관계에 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 일축압축강도와 압열인장강도로부터 추정된 내부 마찰각과 점착력은 각각 삼축압축강도로부터 추정된 내부 마찰각과 점착력에 비해 약 13% 과소평가 그리고 약 24% 정도 과대평가되는 경향을 보였다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.205-217
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• 2024

본 연구는 제주도-울릉도 일대에 분포하는 화산암을 대상으로 골재자원으로서의 물성 특징과 골재자원으로서의 골재품질을 평가하였다. 제주도 지역의 주요 구성 암석은 역암, 화산암 및 화산쇄설암 등이다. 역암은 용암 사이에 협재된 상태로 황적색 또는 회색의 이질퇴적암, 역암, 함각력역암으로 구성되어 있다. 화산암류는 화학성분에 따라 현무암, 조면현무암, 현무암질조면안산암, 조면안산암 및 조면암류로 분류된다. 층서별로 하부에서 상부 순서대로 서귀포층, 조면안산암, 조면현무암(I), 현무암(I), 조면현무암(II), 현무암(II), 조면현무암(III, IV), 조면암, 조면현무암(V, VI), 현무암(III) 및 조면현무암(VII, VIII)으로 구분된다. 울릉도 지역의 기반암은 현무암, 조면암, 조면암질 현무암 및 조면암질 안산암으로 구성되어 있으며, 일부 포놀라이트와 응회암질 쇄설성 화산퇴적암으로 구성되어 있다. 기반암들의 골재품질 평가요소로 안정성, 마모율, 흡수율, 절대건조밀도 및 알칼리 골재 반응도 등이 고려되었다. 연구지역의 화산암류의 골재품질 평가 결과 대부분 골재 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 지역별로 물성 특징 및 품질이 다르게 나타났다. 마모율과 절대건조밀도는 유사한 분포 범위를 갖고 있으나, 안정성은 울릉도가, 흡수율은 제주도가 좋은 결과를 보였다. 전체적으로 제주도가 골재로서 더 좋은 품질을 나타내었다. 또한, 알칼리 골재 반응성 시험 결과 전반적으로 두 지역 모두 무해한 골재로 나타났으나, 제주도보다 울릉도 화산암류가 더 양호한 것으로 분석되었다. 골재품질시험은 암석 자갈을 대상으로 개략적으로 수행되지만 유사한 암석이라도 생성환경 및 광물조성에 따라 달라질 수 있다. 따라서 골재자원의 품질을 평가, 분석할 때 광물-암석학적 연구를 병행한다면 더욱 효율적으로 활용이 가능할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.93-113
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• 2008

제주도 동부 저지대 (해발 200m 이내), 한동-종달-우도-수산-삼달-하천 지역의 20개 시추공에서 얻어진 화산암류의 암석학적 특징과 $^{40}Ar/^{39}Ar$절대연대를 보고하고, 이에 근거하여 이 지역의 지형형성과 화산활동에 대해 고찰한다. 이 지역의 지하에 분포하는 화산암류는 주로 현무암류(알칼리 현무암, 전이질 현무암, 솔리아이트질 현무암)와 솔리아이트질 안산암 및 현무암질 조면안산암으로 구성된다. 솔리아이트질, 전이질 및 알칼리암류가 서로 호층을 이루어 분포하는 것은 이 지역에서 이들 화산활동이 동시에 일어났었음을 지시한다. 특히, 조면현무암 혹은 현무암질 안산암이 이 지역의 기저부에 분포하는 점은 비교적 분화된 알칼리 화산활동이 먼저 시작되었음을 의미한다. 이 지역에 분포하는 화산암류의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대는 최고 $526{\pm}23Ka$에서 최저 $38{\pm}4Ka$이다. 동부 지역 저지대에서 용암류의 분출과 같은 하와이형 화산활동은 퇴적층의 관계, 화산암류의 전암 화학성분 및 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대의 변화로 부터 다섯 단계로 구분된다. 즉, 서귀포층이 퇴적할 동안의, I-U기$(550{\sim}400Ka)$, II기$(400{\sim}300Ka)$, III기$(300{\sim}200Ka)$와 퇴적 이후 IV기$(200{\sim}100Ka)$, V기(100Ka이후)이다. 화산암류의 성분 변화 및 분포 지역의 차이 그리고 이들 시기 간에 분포하는 다양한 퇴적층(수성화산기원퇴적층 포함)의 존재는 화산활동이 오랜 기간 동안 간헐적으로 진행되었으며, 저지대의 육지지형이 화산활동 및 퇴적작용에 의해 내륙에서 해안으로 점진적으로 확대되면서 만들어졌음을 지시한다. 특히 시추코어 화산암의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료는 제주도 동부 저지대 지역 대부분이 IV와 V 화산활동기 동안 분출된 200Ka 이내의 비교적 젊은 화산암류로 이루어져 있음을 지시한다. 이는 제주도 화산활동 시기 및 지형 형성에 대한 기존의 연구와는 상이한 결과이며, 화산암류의 K-Ar절대연대 자료를 바탕으로 한 기존의 제주도 화산활동 시기 구분이 재고되어야함을 확인하였다. 또한, 시추공에 근거한 화산 층서의 해석은 암석기재, 암석화학적 특징과 함께 절대연대 자료를 바탕으로 이루어져야 함을 강조한다.

• 자원환경지질
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• 제19권2호
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• pp.153-163
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• 1986

Paleomagnetic and geological studies of volcanic and sedimentary rocks of Jeju Island have been carried out to determine the position of virtual geomagnetic pole(VGP), and to estimate the geological sequence and their age. As a result of paleomagnetic studies, the reversal polarities are measured in the Sanbangsan trachyte and Hwasun formation, and the normal are the rest. In case of normal polarity, the mean values of declination and inclination are $2.3^{\circ}$ and $48.4^{\circ}$, respectively, and the average value of VGP is $85.4^{\circ}N$ and $79.9^{\circ}W$. The locations of VGP's are coincident with those obtained from world-wide Plio-Pleistocene rocks. The Hwasun formation and Seongsan formation which have been known to be sedimented in the similar time in the 2nd-stage of volcanic eruption, possess reversal and normal polarities, respectively. This fact brings about the result that two formations should be separated in a sense of geological sequence. Consequently, the geological sequence of the 2nd-stage of volcanic eruption is Pyoseonri basalt-Seoguipo hawaiite-Hwasun formation-Seongsan formation-Jungmun hawaiite-Sanbangsan trachyte. Referring to the paleomagnetic studies and the previous and present geological studies, Seoguipo formation corresponds to the Gauss normal epoch, the 2nd-stage of volcanic eruption to Matuyama reversed epoch, and the 3rd-, 4th-, and 5th-stages to Brunhes normal epoch. Therefore, the Seoguipo formation is mostly sedimented during late Pliocene and/or presumably extended to the early Pleistocene. The rocks of the 2nd- to 5th-stage are formed later than this.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.75-75
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• 2001

We report Sr, Nd and Pb isotope data of clinopyroxene separates from ultramafic xenoliths and their host basaltic rocks in Jeju Island, Baekryeong Island, Boeun and Ganseong, Korea. The isotopic data of the xenoliths and host basalts are distinctly different from those of Korean basement rocks. Except for two xenoliths from Ganseong, all samples in this study have isotopic ratios within the combined range of MORB-OIB data. All basaltic rocks have Nd-Sr-Pb isotope compositions different from those of xenoliths, indicating that the host basaltic magma did not derive from the lithospheric mantle where the xenoliths originated. The range of isotopic composition of xenoliths is much greater than that observed in host basalts, which reflects small-scale heterogeneity of the lithospheric mantle. The greater isotopic heterogeneity of the lithospheric mantle probably reflects its long-term stability. The spinel peridotite xenolith data of Jeju Island, Baekryeong Island and Boeun display mixing hyperbolas between DMM and EM II end members. Since Jeju basalts have EM II-like isotopic signature, the mixing relationship shown by the isotopic data of the Jeju xenoliths can be interpreted as the result of infiltration of metasomatic fluid or melt derived from basaltic magma into DMM-like lithospheric mantle. In contrast to other xenolith sites, the Ganseong xenoliths are dominantly clinopyroxene megacryst and pyroxenite. Clinopyroxene megacrysts have different isotopic ratios from their host basalt, reflecting its exotic origin. Two Ganseong xenoliths (wherlite and clinopyroxenite) have much enriched Sr and Nd isotopic ratios and Nd model ages of 2.5-2.9 Ga, and plot in an array away from the MORB-OIB field. The mantle xenoliths from Korean Peninsula have similar $\^$87/Sr/$\^$86/Sr,$\^$143/Nd/$\^$144/Nd and $\^$207/Pb/$\^$204/Pb ratios to, but higher $\^$208/Pb/$\^$204/Pb ratios than, those from eastern China, indicating that Korean xenoliths are derived from the lithospheric mantle with higher Th/U ratio compared with Chinese ones. The isotopic data of xenolith-bearing basalts of Baekryeong Island and Ganseong, along with Ulreung and Dok Islands, show a mixing trend betlveen DMM and EM I in Sr-Nd-Pb isotopic correlation diagrams, which is also observed in tile northeastern Chinese basalts. However, the Jeju volcanic rocks show an EM II signature that is observed in southeastern Chinese basalts. The isotopic variations in volcanic rocks from the northern and southern portions of the East Asia reflect a large-scale isotopic heterogeneity in their source mantle.

• 암석학회지
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• 제27권3호
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• pp.121-138
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• 2018

미륵도와 주변 백악기 화산암류에 대한 주원소, 미량원소의 암석화학적 특성으로부터 이 화산암류의 조구조적 배경과 마그마 진화를 고찰하였다. 이 화산암류는 주사산아층군, 운문사아층군, 욕지아층군과 사량아층군으로 구분되며, TAS도에서 현무암-현무암질 안산암-안산암-데사이트-유문암으로 분류된다. 이 지역에서 암석화학적 변화는 대체로 분별결정작용에 의한 마그마 진화를 설명해줄 수 있다. 암석화학적 특징은 대부분 칼크알칼리 계열에 속하고 전반기에는 중-K 계열 화산암류가 우세하지만 후반기로 가면서 고-K 계열의 화산암류가 우세하게 분출되었음을 나타낸다. 주원소와 미량원소 판별도에서 모두 조산대에 속하고 섭입대에 관련된 화산호 환경을 지시하는 조구조 양상을 가진다. 이 화산암류는 칼크알칼리 마그마가 균질한 근원암에서 분리되어 형성되고 공급지에서 지표까지 독립노선을 따르는 경우를 제공한다. 선기와 후기 아층군의 마그마는 지표로 올라오면서 다른 노선을 취하고, 이 화산과정의 전반을 통해 일련의 별도 마그마챔버로서 천부 지각에 정치되고, 각 챔버는 분별결정작용과 소량의 동화작용에 의해 독자적으로 진화하였다. 마그마 성인은 해양판의 섭입과 관련하여 상부맨틀의 부분용융으로 생성되었고 일차마그마로부터의 분별결정작용으로 안산암질 마그마를 형성하였을 가능성을 시사한다. 이 안산암질 마그마는 지속적인 분별결정작용과 벽암 동화작용의 수반으로 인하여 유문암질 마그마로 진화하였음을 나타낸다.