• 한국지구과학회지
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• 제30권3호
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• pp.267-281
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• 2009

한반도 남부 지역은 태평양(pacific)판의 섭입에 의한 화성활동이 매우 활발했던 지역으로 백악기 화강암류와 이와 성인적으로 밀접한 관련이 있는 것으로 추정되는 화산암류가 넓게 분포하고 있다. 여수 지역 백악기 화강암류를 형성시킨 마그마의 특성 및 지구조적 환경을 규명하고자 주성분 원소, 미량원소에 대한 지화학적 연구를 시도하였다. 연구 지역의 화성암류는 섬록암, 각섬석 흑운모 화강암, 미문상 화강암류로 구성되어 있다. 연구지역의 화강암은 칼크-알칼리(calc-alkaline) 계열로, A/NK vs. A/CNK 도에 점시해 본 마그마의 특성은 대부분 중알루미나(metaluminous)에 해당하고 I-type로 나타난다. 암석기재학적 특징으로 본역의 암석은 천소에 관입 정치된 화강암류의 암석으로, 지구조판 별도에 의하면 압축장이 작용하는 판의 경계부 즉, 화산호화강암(VAG)에 해당된다. 희토류원소의 패턴은 경희토류원소(LREE)가 중희토류원소(HREE)보다 부화된 ($(La/Lu)^{cN}$=4.2-13.3) 백악기 화강암류의 전형적인 패턴과 일치하며 미문상화강암은 섬록암에 비해 Eu(-) 이상이 뚜렷하게 나타난다. 총희토류원소(${\Sigma}LREE$) 함량은 76.2-235 ppm으로 본 연구지역의 화강암류들은 대륙연변부에서 나타나는 화강암류의 희토류원소 총함량 범위에 해당된다. 위의 지화학적 자료를 종합해 보면 여수 지역 화강암류들은 태평양판의 섭입에 의한 압축장이 작용하는 대륙 연변부에서 생성되었음을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제9권3호
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• pp.187-203
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• 2000

보현산 일대 화강암류는 화강섬록암과 화강암의 조성을 가지며, 화강암류 내에는 다양한 크기의 염기성 미립 포회암이 나타난다. 염기성 미립 포획암은 유색광물의 군집, 석영섬록암, 섬록암 등으로 구분할 수 있다. 이 염기성 미립 포획암의 산출 상태는 화강암류 외부에 독립된 암체로 존재하는 것이 아니라, 화강암류 내부에서만 발견된다는 특징을 가진다. 지구화학적 특징에서 화강암류와 염기성 미립 포획암은 칼크-알칼리계열에 속하며, 포획암이 메타알루미나질 내지 퍼알루미나질임에 반해 화강암류는 퍼알루미나질의 성질을 보인다. $SiO_2$ 함량에 대한 주성분 산화물의 함량 변화는 포획암과 화강암류에서 매우 직선적인 변화 경향을 보인다. 이러한 경향은 마그마 과정 중에서 분별정출에 의한 결정분화작용 혹은 화강암질 마그마와 염기성 마그마 사이의 혼합작용으로 해석될 수 있다. 그러나 야외 산상을 비롯하여, 암석기재적 특징 그리고 광물 성장에 따른 화학 조성의 변화 등은 화강암류와 포획암 사이에 불균질 후합이 주요 마그마 과정이었음을 지시한다. 화강암류와 포획암의 사장석은 그 주변부 조성에서 거의 유사하다. 그러나 일부 화강암류에서는 사장석의 중심부 조성이 매우 높게 나타난다. 한편, 화강암류의 각섬석은 중심부에서 주변부로 갈수록 Mg(Mg+Fe)비가 높아진다. 이러한 결과는 화강암류의 조암광물의 화학조성이 보다 매픽한 마그마 조성에 의해 영향을 받았음을 지시한다. 화강암질 마그마와 보다 염기성인 섬록암질 마그마의 혼합과정을 2성분 혼합 테스트의 모델을 이용해 계산하였다. 이 결과 화강암류 중 가장 매픽한 화강섬록암의 경우 섬록암질 마그마 조성의 약 65% 정도 혼합되었고, 혹운모 화강암은 평균 19%, 화강섬록암은 평균 51% 정도의 섬록암질 조성이 혼합된 것으로 나타났다. 한편, 포획암의 평균 조성은 약 25% 정도의 화강암질 조성이 혼합된 결과이다.

• 자원환경지질
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• 제22권1호
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• pp.21-34
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• 1989

Chindong granites are classified into granodiorite, tonalite and quartz-diorite, and Yucheon - Eonyang granites into monzo-granite by the Streckeisen diagram. These granitic rocks of Cretaceous age show trend of calc-alkaline magma, and the magmatic evolution from basic to acidic rocks is consistant with the general crystallization path of the Cretaceous granitic rocks in the Gyeongsang basin. On the basis of petrological and petrochemical data, variation of major elements (K, Na, Ca, Mg) and trace elements (Rb, Sr, Ba) including ore metals (Cu, Pb, Zn) in the Cretaceous granitic rocks were studied in detail in order to investigate geochemical difference of the granitic rocks in relation to mineralization between Cu province and Pb-Zn province in the Gyeongsang basin. There is clear difference in content of the major elements between Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites : Chindong granites have low content of K (1.62%) and Na (2.53%), and high content of Ca (3.75%) and Mg (1.42%) whereas Yucheon-Eonyang granites have high content of K (3.56-3.60%), and low content of Ca (0.96-0.26%) and Mg (0.26-0.21%). There is also clear difference in content of trace lithophile elements between Chindong granites and Yucheon-Eonyang, granites : Chindong granites have low content of Rb (86ppm) and Ba (330ppm), and high content of Sr (405ppm) while Yucheon-Eonyang, granites have high content of Rb (144-161ppm) and Ba (983-1030ppm), and low content of Sr (157-136ppm). The lithophile trace elements of Rb and Sr vary with close relationship to major elements of K and Ca, respectively. Therefore, Chindong granites are much easily distinguished from Yucheon-Eonyang granites by using relationship of K with Rb and Ca with Sr : K<3%, Rb<100ppm, Ca<2% and Sr>200ppm for Chindong granites, and K>3%, Rb>100ppm, Ca<2%, and Sr<200ppm for Yucheon-Eonyang granites. There is not clear difference in content of trace ore metals between Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites : Chindong granites of the Cu province have low Cu content (15ppm) which is nearly equal to 13-14ppm of Yucheon-Eonyang granites of the Pb-Zn province, and Yucheon-Eonyang granites have Pb content (29-27ppm) which is rather lower than 37ppm of Chindong granites. But Cu is anomalously high in the mineralized part of Chindong granites in Gunbuk-Haman area, and Zn is apparently higher in Yucheon-Eonyang granites (51-37ppm) than in Chindong granites (29ppm). K/Pb ratio is also c1early distinguishable between Chindong granites (<850) and Yucheon-Eonyang granites (>850). Thus, it may be possible to apply geochemical difference of the granites to distinguish whether a Cretaceous granitic body is Cu related rock or Pb-Zn related rock, and whether it belongs to Cu province or Pb-Zn province in the Gyeongsang basin.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.95-95
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• 2001

The Yeongdong basin is one of the pull-apart basins in the southwestern part of the Korean Peninsula that has developed during Cretaceous sinistal fault movement. The bimodal igneous activities (basalts and rhyolites) in the basin appear to be closely associated with the basin development. Here, we discuss the origin of the igneous rocks using chemical and radiogenic isotope data. Basaltic (48.4-52.7 wt% SiO$_2$) and rhyolitic (70.3-70.8 wt% SiO$_2$) rocks are slightly alkalic in a total alkali-silica diagram. The rhyolitic rocks with have unusually high K$_2$O contents (5.2-6.0 wt%). The basaltic rocks show an overall pattern of within-plate basalt in a MORB-normalized spider diagram, but have distinct negative anomaly of Nb, which indicates a significant amount of crustal component in the magma. The basaltic rocks plot within the calc-alkaline basalt field in the Hf/3-Th-Ta and Y/l5-La/10-Nb/8 discrimination diagrams. The eNd(T) values of the basaltic rocks (-13.6 to 14.3) are slightly higher than those of the rhyolitic rocks (-14.1 to 15.2), and the initial Sr isotopic ratios of the former (0.7085-0.7093) are much lower than those of the latter (0.7140-0.7149). However, the initial Nd and Sr isotope ratios of the igneous rocks in the Yeongdong basin are similar to those of the nearby Cretaceous igneous rocks in the Okcheon belt. The Pb isotope ratios plot within the field of Mesozoic granitoids outside of the Gyeongsang basin in Pb-Pb correlation diagrams. Since a basaltic magma requires the mantle source, the enriched isotopic signatures and negative Nb anomaly of the basaltic rocks suggest two possibilities for their origin: enriched mantle lithospheric source, or depleted mantle source with significant amount of crustal contamination. However, we prefer the first possibility since it would be difficult for a basaltic magma to maintain its bulk composition when it is significantly contaminated with granitic crustal material. The slightly more enriched isotopic signatures of rhyolitic rocks also suggest two possibilities: differentiate of the basaltlc magma with some crustal contamination, or direct partial melting of the lower crust. Much larger exposed volume of the rhyolitic rocks, compared with the basaltic rocks, indicates the latter possibility more favorable.

• 한국지구과학회지
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• 제34권4호
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• pp.313-328
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• 2013

영남육괴 북동부에 분포하는 쥐라기 심성암체들은 유라시아대륙의 동북부지역 아래로 고태평양판의 섭입에 의해서 야기된 활발했던 화성활동의 산물이다. 지화학적 연구를 통하여 이 지역에 분포하는 화강암류의 성인과 지구조환경을 유추하여 보았다. 영남육괴 북동부에 위치하는 울진화강암류는 비알칼리(subalkaline)영역에 속하는 칼크-알칼리(calc-alkaline)계열로, 분화에 따른 주성분원소의 변화 경향은 전반적으로 다른 지역의 쥐라기 화강암류의 분화 경향과 유사하게 나타나지만, 각 암체의 분화경향이나 화학조성을 살펴볼 때 각 암체의 마그마 근원물질은 서로 다른 것으로 사료된다. 울진화강암류는 연구지역 주변에 분포하는 다른 화강암류와 비교하여 $Al_2O_3$의 함량 및 Cr, Co, Ni, Sr, Y, Nb 등 미량원소의 함량에서 뚜렷한 차이를 보인다. 울진화강암류의 지화학적 특징은 높은 $Al_2O_3$, Sr 함량과 높은 Sr/Y, La/Yb비를 가지며, 낮은 Y과 Yb함량과 같은 슬랩용융(slab-melting)으로 생성된 아다카이트에서 흔히 관찰되는 지화학적 특성을 나타낸다. 울진화강암류의 주성분원소($SiO_2$, $Al_2O_3$, MgO) 및 미량원소(Sr, Y, La, Yb) 함량 범위는 아다카이트질 화강암의 범주에 포함되며, 지화학적 특성, 지구조환경 및 관입시기가 일본의 북서부 Hida belt에 위치한 Yatsuo심성암체와 유사하다. 연구지역의 암석의 희토류원소 패턴은 경희토류가 중희토류에 비해 부화($(La/Yb)_{CN}=10.6-103.4$)되어 나타나며, Eu의 부(-)이상을 보이지 않는다. ANK vs. A/CNK과 지구조판별도에서 화강암류의 모마그마는 I-type의 화산호 화강암의 특성을 나타내며, 이자나기(Izanagi)판의 섭입에 의한 압축장 응력이 작용하는 대륙연변부에서 생성된 것으로 해석된다.

• 한국광물학회지
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• 제17권4호
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• pp.365-383
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• 2004

경상분지 남동부에 분포하는 화강암질암은 야외산상 및 암석기재적 특징에 따라 크게 세 그룹으로 나눌 수가 있다. 즉, 그룹I은 마그마혼합의 영향을 받은 암체로 염기성 미립 포유암 및 염기성광물 집합체를 다양하게 함유한다. 그룹II는 낮은 압력하에서 형성된 천소관입암의 특징을 나타내며, 그룹III은 A-형 화강암류의 특징을 보인다. 화강암질암의 광물학적 특징을 각 광물에 대하여 암상별로 살펴본 결과, 그룹에 따라 장석의 용리온도 및 흑운모의 성분 등에서 비교적 체계적인 성분변화를 보여주었다. 각섬석의 경우, 그룹I의 암상들은 칼식-각섬석 영역에 속하며 각섬석 지압계에 의한 추정압력은 0.4～2.8 kb에 해당되었다. 그룹II에서는 각섬석이 거의 산출되지 않았고, 그룹III의 각섬석은 알칼리-각섬석 영역의 리베카이트에 해당되었다. 흑운모의 화학조성은 비교적 그룹별로 군집을 잘 이루며, 그룹I에서부터 그룹II의 철질-앤나이트까지 연속적인 변화양상을 보여주었다. 사장석은 지역 및 암상별로 뚜렷한 차이를 나타내지 않으며, 대체로 알바이트, 올리고클레이스, 그리고 안데신의 영역에 해당된다. 그룹별로 퍼타이트 지온계에 의한 용리 온도를 검토한 결과, 그룹I은 대체로 $300～400^{\circ}C$ 정도이며, 그룹II의 등립질화강암과 그룹III의 알칼리장석화강암은 $500～600^{\circ}C$ 정도로 높게 나타났다.

• 암석학회지
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• 제3권1호
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• pp.76-93
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• 1994

선캠브리아 홍제사 화강암은 중앙부의 흑운모화강암으로부터 주변부로 갈수록 흑운모-백운모 화강암으로 변한다. 흑운모의 X_{Fe}$ (=Fe/(Fe+Mg)) 값과 알루미늄 포화도는 광물조합에 따라 체계적으로 변화하고 전암의 화학조성과 정의 상관관계를 보인다. 이러한 변화는 화강암체내의 누대구조와 함께 홍제사 화강암질 마그마의 분별정출작용에 기인한다. 미량원소 자료 또한 흑운모-백운모 화강암이 흑운모 화강암에 비해 더 진화하였음을 지지한다. 홍제사 화강암의 진화는 AFM 액상도 (A=$Al_2O_3-CaO-Na_2O-K_2O$;F=FeO+MnO; M=MgO)를 사용하여 잘 설명된다. 흑운모만 정출하는 초기 마그마단계에서 화강암질 마그마의 $X_{Fe}$ 값과 알루미늄 포화도는 동시에 증가한다. 이후에 백운모가 흑운모-백운모 공융선을 따라 흑운모와 함께 정출하며, 그 결과 흑운모-백운모 화강암이 산출된다. 국부적으로 Mn과 B이 증가함에 따라 석류석과 전기석이 정출된다. 화강암체 주변부에서 흑운모-백운모 화강암이 산출하는 특징적 누대구조는 홍제사 화강암 관입시의 수동적 스토핑(passive stoping)에 의해 설명될 수 있다. 주성분 원소를 사용한 분별그림은 홍제사 화강암이 대륙 충돌 환경하에서 관입하였음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.483-493
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• 1996

중부 옥천대에 분포하는 대보 화강암질 저반의 주원소, 미량원소 조성으로부터 조구조환경과 기원물질의 특징을 연구하였다. 화강암류는 흑운모 화강암, 조립질 반상화강암 및 화강섬록암으로 나눌 수 있다. 화강암류의 불규칙적인 Na, K 함량변화는 분별정출작용만으로 설명될 수 없고 기원물질의 불균질성이나 다양한 기원물질의 불완전한 혼합을 반영하는 것으로 생각된다. 대보 화강암에서 나타나는 친석 원소(LIL element)의 부화와 낮은 Ta/Hf비는 정상적인 칼크 알칼리 계열의 대륙 연변부 호 화강암의 특징과 부합된다. 희토류원소 변화양상으로 보아 $SO_2$ 함량이 높은 흑운모 화강암을 보다 염기성인 화강섬록암의 후기 분화체로 보기는 어렵다. 대보 화강암의 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$값과 친석 원소의 함량은 서로 체계적인 변화를 보이지 않아 그들의 지화학적 특징이 초생적인 용융체와 지각 물질 사이의 혼합에 의해 규정되었을 가능성을 배제한다. 대보 화강암의 지구화학적 특징은 주로 기원물질의 고유한 불균질성을 반영한다고 보아진다.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.603-612
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• 1997

경상누층군이라 불리는 백악기 육성퇴적암-화산쇄설물들은 백악기 말-제3기초의 화강암류에 의해 관입 되어 있다. 의성-신령지역의 화강암류는 다양한 암상과 화학조성을 갖는다 : 반려암; 46.9, 섬록암; 58.3, 흑운모 화강암; 66.3~69.3, 장석 반암; 71.0 wt.% $SiO_2$. 화산암류는 화학적으로 금성산 칼데라에서는 안산암질 성분이 결여 된 현무암-유문암의 bimodal 유형과 선암산-화산 칼데라에서는 안산암-유문암의 felsic 유형으로 나뉜다. 대부분의 화성암류는 비알칼리 계열에 속하고, 칼크-알칼리 마그마의 분화 경로를 따른다. 화강암류는 높은 Zr/Y비에 의해 화산암류와 잘 구별된다. 화산암류에서 Zr/Y와 K/Y비의 차이는 맨틀기원 및 분별작용에서 불균질로 설명될 수 있다. 콘드라이트로 균질화된 희토류 원소량은 화강암류에서 Th와 K이 결핍되어 있고, 금성산 칼데라의 유문암에서 Sr와 Ti의 결핍되어 있다. 선암산-화산 칼데라의 유문암은 Rb, La 및 Ce이 부화되어 있다. $Rb-SiO_2$와 Rb-Y+Nb의 관계도는 화강암류와 화산암류가 화산호 환경이었음을 암시한다. K-Ar 연대는 4회의 심성활동 (섬록암; 89 Ma, 화강암; 64~62 Ma, 화강암/반암류; 55~52 Ma, 반려암; 52~45 Ma)으로 나뉘고, 금성산 칼데라의 bimodal 유형 (71~66 Ma)과 선암산-화산 칼데라의 felsic 유형 (61~54 Ma)으로 특징지워지는 화산활동이 수반되었다. 지화학 및 연대측정 자료들은 화성암류가 백악기말-제3기초 동안 다양한 지질학적 에피소드의 결과로 형성되었슴을 암시한다.

• 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.