• Advances in concrete construction
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• 제11권4호
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• pp.299-306
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• 2021

The alkali-silica reaction (ASR) is a highly complex chemical reaction which causes damage to concrete and thus adversely affects the durability and service life. Significant damage can occur in concrete structures due to cracking because of the chemical reactions taking place. Various mineral and chemical additives have been used so far to mitigate ASR and/or to reduce its adverse effects. In this study, ground trachyte and rhyolite provided from Rize-Çağrankaya region, Turkey, were used to investigate their effectiveness in controlling ASR-induced damage by substituting them with cement at certain ratios. In this context, initially the possible use of trachyte and rhyolite as pozzolanas was determined in accordance with BS EN 450-1 and TS 25 standards by considering their pozzolanic activities and then their effectiveness in mitigating the ASR was evaluated as per ASTM C 1567-13. In experimental study, blends of trachyte and rhyolite were prepared by substituting them by cement at 25%, 35%, and 50% percentage. Totally 7 mixes were prepared and three samples of 25×25×285 mm mortar bars were prepared from each batch. The length changes of the mortar bars were determined at the end of 3, 7, 14 and 28 days of exposure. SEM, along with XRD analyses were performed to examine and elementally determine the ASR products that have been formed. The results obtained have shown that ground trachyte and rhyolite used in this study can be used as pozzolanas in concrete and they can also significantly mitigate ASR-induced damage as the substitution ratio increases.

• 한국지구과학회지
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• 제34권4호
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• pp.329-335
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• 2013

금당도지역에 분포하는 화성암은 구성광물, 야외증거와 산상을 근거로 유문암, 반정질유문암, 중성맥암으로 구분되어 진다. TAS(total alkali-silica) 다이아그램에서 유문암은 유문암-데사이트의 영역에 그리고 반정질유문암은 유문암 영역에 속한다. 유문암과 반정질유문암의 생성시기를 밝히기 위하여 전암을 이용한 K-Ar법으로 절대연대측정이 수행되었으며 그 결과 전자는 76-78Ma로 백악기말 캄파니안에, 후자는 71-72Ma로 캄파니안과 마스트리크티안의 경계에 속한다. 이 지질연대는 백악기말 동안 한반도 남부지역에서 활발하게 진행되었던 유천층군의 화성활동에 대비된다. 한반도 서남부지역에 분포하는 화산암과 백악기층에서 발견되는 다양한 시기와 성분을 갖는 화산암의 지질연대를 근거로 이 지역에서 108-71Ma 사이에 유라시아판과 태평양판의 충돌에 의한 활발한 화성활동이 지속적으로 진행되었을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제26권3호
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• pp.183-200
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• 2017

백두산 천문봉 일대의 알칼리유문암은 유리질 혹은 은미정질 석기에 반상조직을 나타내며, 반정과 기질부의 주 구성광물은 알칼리장석, 휘석, 각섬석이고, 그 외 소량의 감람석, 석영, 불투명광물이 관찰된다. 알칼리장석은 새니딘과 아노소클레이스이며, 대부분의 유색광물은 $Fe^{2+}/(Fe^{2+}+Mg^{2+})$ 함량과 알칼리 원소의 함량이 높다. 감람석은 철감람석에 해당되며, 휘석은 철보통휘석 영역의 철헤덴버자이트이다. 각섬석은 알칼리 각 섬석군에 속하지만, FeO와 $Fe_2O_3$가 분리 측정되지 못해 향후 연구가 더 필요하다. 미량원소의 거미그림에서 Nb 부(-) 이상을 보이지 않으므로, 판경계부의 섭입대 화산활동과 무관한 판내부 화산활동의 산물로 판단된다. 백두산 알칼리유문암은 코멘다이트 계열에 속한다. 비평형 상태의 광물 조합을 나타내는 백두산 산정부의 알칼리유문암들은 성층화산체 형성 단계에서 조면암질 마그마로부터 분별결정작용 이외에도 마그마 혼합을 경험하면서 진화하였음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제11권2호
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• pp.47-57
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• 1978

The study focused on the petrology and petrochemistry of the so called "Ganghwa syenitic rocks" which intruded into metasediment of basement in southeastern part of Ganghwa Island. The geologic sequence of the mapped area was shown in table 1, 10 model analyses and 7 chemical analyses on the rock samples taken from the Ganghwa syenitic rocks and Manisan granite have been used to discuss the nomenclature of the rocks and petrological relationship between rock types. The petrograpical and petrochemical features based on, the analyses are as follows: 1) Ganghwa syenitic rocks consist of Ganghwa alkali syenite and Ganghwa diorite porphyry which based on the classification of the subcommision on systematics of igneous of IGUS. Ganghwa diorite porphyry which occured as dike forms are intruded into Ganghwa alkali syenite. The rock forming minerals of Ganghwa alkali syenite are composed of perthite, plagioclase, quartz, hornblend and chlorite in major, and zircon, apatite, sericite and magnetite in minor. Ganghwa diorite porphyries consist of plagioclase, biotite, hornblend, orthoclase and chlorite, with, porphyritic texture. 2) In silica-oxides variation (Fig. 2) and AMF diagram (Fig_ 3), the Ganghwa alkali syenite is similar to the trend of Daly's average basalt-andesite-dacite-rhyolite than Skaergaard which shows the trend of the fractional crystallization of magma, and equivalent to the alkali rock series by Peacock. 3) The general trend of data points shift to plagioclase, and are superimposed on the alkali rich terminal part of the granodiorite province of SW Finland in normative Q-Kf-Pl(Fig. 4) and Or-Ab-An diagram respectively. The above-mentioned evidences suggested that the Ganghwa syenitic rocks are the differential products resulted by assimilation of intermediated magma and metasedment rock under relatively rapid cooling condition.

• 암석학회지
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• 제22권3호
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• pp.219-233
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• 2013

부산광역시 동부의 장산화산암체는 화산함몰체로 알려져 있고, 화산함몰체 외각부를 따라 구과상 유문암이 $60^{\circ}{\sim}90^{\circ}$의 각도로 수직유상구조를 보여주며 환상암맥으로 나타난다. 구과의 직경은 수 mm에서 2.8 cm 이상이며, 평균적으로 5~10 mm로 측정되었다. 이들 구과는 하나의 핵을 중심으로 방사상을 나타내는 단식 구과형과 육안상 흰색을 띠는 각을 가지면서 핵 부분을 중심으로 방사상을 나타내는 방사상 단식 구과형으로 비교적 단순한 형태를 보여주며, 이들 구과들이 서로 인접하여 합체된 포도송이와 같은 집합체를 보여주기도 한다. 구과의 동심원상 핵 부분에 대한 전자현미분석 결과, 은미정질 기질부 물질의 성분은 주로 $SiO_2$가 거의 82% 이상, $Al_2O_3$는 7~10%, $Na_2O+K_2O$는 8% 이하의 실리카 물질과 장석(새니딘)의 미세한 섬유상 교생으로 나타났다. 구과에 대한 X-선 회절분석 결과, 석영, 새니딘, 앨바이트 그리고 소규모의 운모, 카오린, 녹니석으로 구성되며, X-선 면분석 결과, 핵 부분은 $SiO_2$가 풍부하며, 각 부분은 $Na_2O$ 또는 $K_2O$, $Al_2O_3$가 풍부하였다. 장산콜드론의 유문암 암맥에서 나타나는 구과의 깃털형과 비등형 결정 형태는 마그마 관입에 의한 이동속도보다 유리질 물질로부터 탈유리화작용이 더 빠른 속도로 진행되었고, 비교적 정체된 상태에서 급속한 냉각으로 형성되었음을 지시한다. 구과들은 고규산(75.4~75.7 wt.%) 유문암질 마그마로부터 유래되었다.

• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.67-87
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• 2010

철원분지 화산암류와 관입암류에 대해 암석기재와 화학분석을 하여 층서에 따른 조성변화, 이들의 조구적 위치와 암석성인을 고찰하였다. 화산암류는 궁평층 현무암, 금학산안산암, 유문암질 암층(동막골응회암, 유문암, 지장봉응회암) 순으로 놓이고, 관입암류는 보장산안산암, 화강반암과 산성암맥으로 구성된다. 이화산암류와 관입암류는 칼크알칼리 계열에 속하는 medium-K 내지 high-K 의 현무암, 안산암 및 유문암 계열을 나타낸다. 이들은 주원소와 미량원소가 하커도에서 $SiO_2$의 증가에 따라 대개 직선적인 조성변화를 보여준다. 거미도 패턴과 REE 패턴에서 불호정성원소와 희토류원소가 MORB보다 부화되며 후기층으로 가면서 LREE/HREE의 기울기가 커지고 Eu 부이상이 커지는 화산호의 화학적 특징을 보여준다. 조구조 판별도에서도 이들은 파괴성 판연변부의 조산대 즉 화산호 중에서 대륙호에 속한다. 이들에 의하면 최하부 현무암은 해양판이 대륙지각 아래의 맨틀 속으로 침강하는 섭입대에서 상부 맨틀이 함수유체를 공급받음으로써 부분용융되어 생성된 현무암질 칼크알칼리 마그마로부터 유래되었을 것으로 생각된다. 상부의 안산암과 유문암은 현무암질 마그마로부터 분별결정작용과 약간의 지각물질 혼염에 의해 안산암질 마그마를 거쳐 유문암질 마그마로 진화되었음을 암시한다. 각 화산암은 분화된 마그마가 밀도에 따라 천부 레벨로 순차적으로 상승한 챔버로부터 분출되었을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제12권3호
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• pp.115-126
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• 1979

The Jecheon granite mass has turtle-shape exposure of about $190km^2$ at vicinity of Jecheon-eup, and is elongated in the direction of NEE-SWW. It discordantly intrudes the Bakdalryong metamorphic rocks and the great limestone series(Samtaesan and Hungwolri formation) which belong to the pre-Cambrian and Ordovician, respectively. The mass is composed of five facies of different grain size; texture and charecteristic minerals. The five facies are (1) coarse grained biotite granodiorite, (2) fine grained hornblende biotite granodiorite, (3) coarse grained pink feldspar granodiorite (4) leucogranite, and (5) porphyritic biotite granite. The mutual relationship between each facies is intrusion in (1)-(2) and (2)-(3), but unknown in (3)-(4) and (4)-(5). 22 modal analyses and and 10 chemical analyses on more than a hundred of representative samples taken from the mass are listed as tables. Triangular plot of modal and normative Q-Kf-Pl of this mass show a continuous differentiation products from certain common magma by change of chemical composition and anorthite contents in plagioclase. The metamorphic facies of contact aureole in surrounding rocks adjacent to the granite body are corresponded to hornblende hornfels facies with mineral assemblages of wollastonite-diopside-calcite in calcareous rocks, and of quartz-biotite-muscovite-cordierite in argillaceous rocks. Variation of silica versus oxides of major elements shows that the mass is similar to the trend of Daly's average basalt-andesite-dacite-rhyolite which shows the trend of the fractional crystallization of magma, and is equivalent to the calc-alkali rock series by Peacock. AMF diagram shows that Jecheon granite mass is equivalent to normal diffentiation products such as skaergaard intrusion. The above evidences suggest that the Jecohon granite mass is normal differentiation products formed by fractional crystallization under relatively slow cooling condition.

• 암석학회지
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• 제28권1호
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• pp.15-24
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• 2019

백두산화산지대 남부 망천아 화산의 15도구는 주상절리가 발달하여 우수한 경관을 나타낸다. 이 지역의 고철질 암석에 함유되어 있는 반상조직을 나타내는 반정광물의 조성에 대한 연구를 수행하였다. 망천아 화산을 이루는 암석은 하위로부터 장백기의 현무암과 조면현무암을 기저로 하여, 망천아기의 현무암질조면안산암과 그 상부의 조면암과 알칼리유문암으로 구성된다. 본 연구에서는 고철질 암석인 조면현무암과 현무암 질조면안산암을 대상으로 연구를 수행하였다. 반정광물은 장석, 휘석, 감람석이며, EPMA분석을 실시하여 주성분 조성을 파악하였다. 망천아기 현무암질조면안산암에 포함된 사장석 반정들은 안데신과 올리고클레이스의 경계부($An_{24.1{\sim}36.0}$)에 걸쳐 도시되며, 장백기 조면현무암에 포함된 사장석 반정들은 대부분이 라브라도라이트($An_{54.2{\sim}65.2}$) 영역에 도시된다. 휘석 반정들은 보통휘석의 영역에 도시된다. 장백기 조면현무암에서 산출되는 감람석 반정은 크리솔라이트($Mg_{0.79-0.77}Fe_{0.21-0.23}$)를 나타내며, 기질부에서 미반정으로 산출되는 감람석은 하이알로시더라이트($Mg_{0.58-0.56}Fe_{0.42-0.44}$) 조성을 나타낸다. 반정의 정출온도 범위는 감람석 $1196{\sim}1123^{\circ}C$, 단사휘석 $1122{\sim}1112^{\circ}C$, 그리고 사장석 반정과 래쓰는 각각 $1118{\sim}1107^{\circ}C$, $1091{\sim}1089^{\circ}C$로 계산되었다. 정출온도 계산결과는 동일 마그마방 내에서 감람석 반정, 단사휘석, 사장석 반정, 래쓰가 순차적으로 정출되었음을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-35
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• 2008

삼척 원덕읍에 분포하는 영남육괴 변성퇴적암류에 대한 변성작용을 판단하고 이에 따른 우백질 화강암의 기원과 진화과정을 규명하였다. 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 규산질 퇴적암의 특징을 나타내는 변성퇴적암류는 암석성인격자를 바탕으로 석류석대는 $4.8{\sim}5.8\;kbar$, $740{\sim}800^{\circ}C$, 규선석대는 2.5-4.5 kbar, $640-760^{\circ}C$의 변성작용을 받았다. 이 지역에 분포하는 우백질 화강편마암류(임원 우백질화강암)는 A/CNK=1.31-1.93이고 DF(discriminant factor)>0인 과알루미늄질 화강암이다. 따라서 이는 S-type의 화강암류에 속하며 이의 기원은 주변의 변성퇴적암류이다. 주원소 및 미량원소 성분들은 우백질 화강암이 충돌대 또는 화산호 화강암 같은 대륙의 충돌 환경과 관련성을 나타낸다 우백질 화강암의 Rb/Sr의 비율(1.8-22.9)은 Sr/Ba 비율(0.21-0.79)에 비해 크기 때문에 백운모의 탈수 용융작용으로 우백질 마그마가 형성되었다. 우백질 화강암의 REE 함량은 전반적으로 변성퇴적암류보다 낮은 LREE 함량과 비슷한 HREE 함량을 갖는다. 이러한 형성 과정을 확인하기 위해 일부 변성퇴적암 및 우백질화강암 시료의 광물 함량비율과 기존 연구의 유문암 및 미그마타이트에 들어 있는 광물의 REE 함량을 이용하여 모델링을 수행했다. 이에 따르면 일부 우백질 화강암의 HREE를 저어콘이 조절했을 가능성도 보여주나, 대부분의 우백질 화강암의 LREE 조절자는 모나자이트이고 HREE 조절자는 석류석으로 판단된다 변성퇴적암에서 부수광물들 모나자이트 및 저어콘 같은 부수광물들은 주로 흑운모의 포유물로 확인되기 때문에 변성퇴적암으로부터 형성된 우백질 마그마는 주로 백운모의 붕괴 작용으로 형성된 것이다. 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 우백질 화강암은 음의 Eu 이상치를 갖는 것(Type I)과 양의 이상치를 갖는 것(Type II)로 구분할 수 있다. 우백질 화강암은 변성퇴적암류에 비해 낮은 Eu 함량을 갖으며 REE 형태와 관계없이 비슷한 Eu 함량을 갖는다. 이는 REE 모델링에서 변성퇴적암과 우백질 화강암의 장석 성분과 관련이 깊은 것으로 나타난다. 또한 주원소 ($K_2O$ and $Na_2O$) 및 미량원소(Eu, Rb, Sr, Ba) 역시 강한 알칼리 장석의 분화작용을 지시한다. 결론적으로 본 연구지역에 분포하는 우백질 화강암은 대륙충돌 환경에서 변성퇴적암류가 고온변성작용 중에 발생한 백운모 탈수 용융작용으로 발생된 용융체가 이후 분화과정을 겪어 산출된 것으로 판단된다.