• 암석학회지
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• 제17권3호
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• pp.144-153
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• 2008

평택-아산 지역에 분포하는 신생대 현무암질 암석의 Sr, Nd, Pb 동위원소 조성은 한국의 다른 신생대 현무암들과 마찬가지로 중앙해령 현무암에 비해 상당히 부화된 값을 보여준다. 평택-아산 지역을 포함하는 한국의 신생대 현무암질 암석들 대부분은 제주도의 현무암들과는 달리 비교적 낮은 $^{206}Pb/^{204}Pb$ 성분을 갖는 부화맨틀과 결핍맨틀 사이의 혼합으로 설명될 수 있다. 반면에 제주도의 경우는 보다 높은 $^{206}Pb/^{204}Pb$ 성분을 갖는 부화맨틀과 결핍맨틀 사이의 혼합으로 설명된다. 이러한 경향성은 북동 중국과 남동중국의 신생대 현무암들에서도 유사한 부화맨틀 단성분의 차이가 발견되는 것과 연관지어 해석할 때는 한국의 중부지역과 남부지역 아래의 대륙암권 맨틀이 각각 북중국지괴 및 남중국지괴의 동측 연장부일 가능성을 나타낸다. 제주도 아래에 남중국 지괴와 같은 종류의 대륙암권맨틀의 성분이 나타나는 것은 중국의 대륙충돌대 위치와 관련한 만입모델로는 설명할 수 없다. 오히려 맨틀의 조성에서 뚜렷한 차이를 보이는 두 대륙의 봉합대가 한반도의 중부와 남부지역의 사이로 지나가며 그 위치는 평택-아산 지역보다 더 남쪽임을 시사한다. 대륙충돌대 경계의 위치가 과거의 연구에서 주로 주장되던 임진강대의 위치와는 상당히 다른 것은 맨틀 경계가 지각의 경계와 다를 가능성을 배제할 수 없다.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.249-264
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• 1998

The Creataceous volcanic rocks distributed in the southeastern part (Kyeongsang basin) of Korea peninsula are composed of basalt, basaltic andesite, andesite, dacite and rhyolite. The variation of major elements show that contents of MgO, CaO, $FeO^T$, $Al_2O_3$, $TiO_2$ and $P_2O_5$ decrease with increasing of $SiO_2$, but $K_2O$ contents are increased slightly, $Na_2O$ widely dispersed. We can show slightly inflection point and low frequency of dacites in range between 63-65 wt.% $SiO_2$, while continuous trend exit in variation diagram. Variation trends in Harker diagrams for the major, minor, trace and REEs suggest that the BAV (basaltic to andesitic volcanics) and DRV (dacitic to rhyolitic volcanics) are not related to a simple crystal fractionation process. In the regime of under 65 wt. % in silica content, fractionation of olivine and clinopyroxene is predominant, while that of plagioclase happens strongly higher than 65 wt.% (e.g., $SiO_2$, vs. Eu and Sr, MgO vs. $Al_2O_3$ and CaO). The latter means low-pressure fractional crystallization for DRV. On the discriminant diagram, DRV are located in more mature environment than BAV. The $(Ce/Sm)_N$ vs. CeN digram shows that these two classes cannot be related to crystal fractionation. If they had been produced by fractionation, although they plotted in a slightly elongate cluster along the same horizontal trend, DRV should lie to the right of these primitive compositions. These diagrams clearly rule out a simple fractionation throughout from BAV to DRV. BAV had been influenced greatly subductiong slab as shown by K/Yb vs. Ta/Yb. We suggest that BAV primitive magma generated higher degree of partial melting than DRV primitive magma. LILE (K, Ba, $Rb{\pm}Th$) enriched characteristics as shown in BAV are inherited from subducting slab fluids and/or higher degree of partial melting of mantle material. However, lower degree of partial melting of mantle relative to BA V and contamination at high-level magma reservoir caused LILE enrichment to DRV.

• 한국광물학회지
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• 제18권1호
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• pp.33-43
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• 2005

제주도 알칼리 현무암내에 다양하게 산출되는 단사휘석에 대한 지화학, 조직, 산출상태에 의해 세 종류로 구별되어진다. Ⅰ형의 단사휘석은 상부맨틀을 구성하고 있는 첨정석 페리도타이트의 구성광물로 크롬이 풍부한 투휘석이다. Ⅱ형은 세립의 단사휘석집합체(단사휘석이 거의 85∼90%)로 산출되는 휘석암의 구성광물로서, 모암인 현무암질 마그마의 형성 이전에 상부맨틀에서 형성된 암맥이거나 변성기원의 맨틀물질의 일부가 포획되어진 것으로 Ti함량이 비교적 적은 편이며, Ca, Mg성분이 높은 augite이다. Ⅲ형은 모암인 현무암에서 형성된 큐뮬레이트의 일부이거나 조립의 반정으로 산출되는 휘석이다. 산출상태의 차이에 의해 Ⅲ형은 거정(>1 cm)의 단결정으로 산출되는 단사휘석(Ⅲa), 거정의 사장석 내에 조립의 사방휘석과 함께 오피틱(ophitic)조직을 형성하며 산출되는 단사휘석(Ⅲb), 반정(<1 cm)으로 산출되는 단사휘석(Ⅲc)으로 다시 구분되어진다. Ⅰ형의 단사휘석은 높은 Mg#와 Si, 가장 낮은 Ti 성분을, Ⅱ형은 Ⅰ형과 Ⅲ형의 중간조성을 보이며, 반면에 Ⅲ형의 높은 Ti성분, 낮은 Si와 Mg#를 나타내고 있다. 이는 Ⅰ형에서 Ⅲ형으로 갈수록(Ti+Al/sup Ⅵ/)/Si과 Al/sup Ⅵ//Al/sup Ⅵ/의 비율이 높아진 것으로, 이 세 종류의 단사휘석은 모두 높은 압력환경 하에서 형성되었으며, Ⅰ형이 가장 높은 압력에서 형성되었고, Ⅲ형이 상대적으로 가장 낮은 압력에서 형성되었음을 의미한다. 모암인 현무암이 고압의 환경에서 분별결정작용을 통해 단사휘석(Ⅲ형)을 정출함으로 SiO₂의 결핍과 상대적인 알칼리성분의 부화를 가져오게 되어 알칼리 현무암의 화학조성을 보이는 특성에 기여한 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제1권1호
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• pp.71-84
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• 1992

이 연구는 서 태평양의 서부 캐롤라인 해령과 얍 해구-호상열도계에서 준설된 대표적인 13개 해저 현무암류의 암석기재 및 광물화학적 특징을 보고하고, 단사휘석 반정의 화학성분을 이용하여 암석의 화학적 특징 및 지구조 환경을 추론하는 기초 자료를 제공한다. 감람석 반정은 분석된 시료에 따라 약간의 차이는 있지만 F $o_{86-80}$거 성분을 가지며, 사장석 반정은 전체적으로 A $n_{90-55}$의 바이토나이트-라브라도라이트에 해당한다. 단사휘석 반정은 아톨-기요 시료에서 티탄살라이트, 트라프-뱅크 시료에서 투휘석-보통휘석, 해구-호상열도 시료에서 엔다이옵사이드에 해당되어 산출 지역에 따라 각기 성분이 다름을 보인다. 이들 단사휘석의 성분으로 부터 암석의 화학적 특징 및 지구조 환경을 유추하면 (Leterrier et al., 1982): (1) 서부 캐롤라인 해령의 아톨-기요 시료는 판내부 환경의 알칼리암의 특징을 가져, 이는 열점과 관련되어 형성된 동부 캐롤라인 해령의 연장에 해당함을 의미하고, (2) 현재 화성활동이 없는 얍 해구-호상열도 시료는 전형적인 조산대 솔리아이트에 속하여 고기의 호상열도의 형성과 관련된 마그마 활동이 있었음을 나타낸다. 그러나, (3) 트라프-뱅크 시료는 단사휘석의 성분을 이용한 지구조 분류도에서 서로 중첩되어 정확히 구분하기 어려운데, 이는 이들의 성인이 복잡함을 시사하는 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.309-316
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• 2022

암석 분류에 필요한 인적, 시간적 소모를 최소화하기 위해 최근 인공지능을 활용한 암석 분류 연구가 대두되었다. 이에 본 연구에서는 편광현미경 박편 이미지를 활용하여 염기성 화산암을 세분류하고자 하였다. 분류에 사용된 인공지능 모델은 Tensorflow, Keras 라이브러리를 기반으로 합성곱 신경망 모델을 자체 제작하였다. Olivine basalt, basaltic andesite, olivine tholeiite, trachytic olivine basalt 기준시료 박편을 개방 니콜, 직교 니콜, 그리고 gypsum plate를 장착하고 촬영한 이미지 총 720장을 인공지능 모델에 training : test = 7 : 3 비율로 학습시켰다. 학습결과, 80~90%이상의 분류 정확도를 보였다. 각각의 인공지능 모델의 분류 정확도를 확인하였을 때, 본 모델의 암석분류 방식이 지질학자의 암석 분류 프로세스와 크게 다르지 않을 것으로 예상된다. 나아가 본 모델 뿐 아니라 보다 다양한 암석종을 세분시키는 모델을 제작하여 통합한다면, 데이터 분류의 신속성과 비전문가의 접근성 모두를 만족시키는 인공지능 모델을 개발할 수 있으며, 이를 통해 암석학 기초연구의 새로운 틀을 마련할 수 있을 것으로 생각된다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.183-197
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• 2022

한반도의 판 내부 기원 신생대 후기 현무암류(백두산, 전곡, 백령도, 평택, 아산, 간성, 울릉도, 독도, 제주도 등)에 대해 그 동안에 보고된 Sr-Nd-Pb-Mg-Zn 동위원소를 포함한 지구화학 자료를 종합정리하고, 그 근원 맨틀 속에 포함된 암상을 파악한 후 필요한 맨틀 단성분의 종류와 그 성인에 대해서 고찰하였다. Sr-Nd 동위원소 상관도에서 제주도는 EM2형 해양도 현무암의 영역에 도시되는 반면 다른 지역 현무암류는 EM1형 해양도 현무암의 영역에 도시된다. Pb-Pb 동위원소 상관도에서 제주도는 인도양 중앙해령 현무암과 EM2 단성분 간의 혼합 배열을 보이는 반면, 다른 지역 현무암류는 인도양 중앙해령 현무암과 EM1 단성분 간의 혼합 배열을 보인다. 한반도 현무암류는 석류석 러어조라이트와 함께 과거에 섭입하여 맨틀 전이대에 정치하고 있는 해양판 물질(에클로자이트/휘석암, 원양 퇴적물, 탄산염)이 혼합된 맨틀에서 유래되었다. EM1형 단성분의 역할을 하는 물질은 오래전(~2.0 Ga)에 섭입되어 중성 부력으로 맨틀 전이대에 정치되어 있는 (함)K-Hollandite 원양 퇴적물로 추정된다. EM2 단성분은 맨틀 속에 섭입된 후 빠른 시간 안에 재활성된 상대적으로 젊은(아마도 태평양판의) 원양 점토 퇴적물일 가능성이 높다. 에클로자이트와 탄산염은 EM 구성요소는 아니나 한반도 현무암의 근원 맨틀 속에 공통 인자로 포함되어 있다.

• 자원환경지질
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• 제8권4호
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• pp.223-230
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• 1975

남한(南韓)은 지구조적(地構造的)으로 4개의 지질구(地質區)로 나누어 진다. 경기육괴(京畿陸塊)와 영남육괴(嶺南陸塊)는 선(先)캠브리아기(紀)의 편마암(片麻岩)과 편암(片岩)으로 구성되어 있다. 결천지향사대(決川地向斜帶)는 소위 지나방향(支那方向)인 서남남동(西南南東)으로 한반도(韓半島)를 비스듬히 가로지르고 있다. 옥천지향사대(沃川地向斜帶)의 북동부(北東部)는 주(主)로 고생대(古生代)와 중생대(中生代) 초기의 퇴적암층(堆積岩層)으로 되어있고 서남부(西南部)는 후기 선(先)캠프리아기(紀)의 변성암층군(變成岩層群)으로 되어있다. 경상분지는 백악기(白堊紀)의 두꺼운 육성퇴적층(陸成堆積層)과 안산암류(安山岩類)로 되어있다. 제3기(第三紀)의 몇 개의 소분지(小盆地)가 한반도 동남부와 제주도에 분포(分布)하고 주로 해성층(海成層)과 현무암류로 되어있다. 쥬라기(紀)의 대보화강암(大寶花崗岩)이 경기육괴(京畿陸塊), 영남육괴(嶺南陸塊), 결천지향사대내(決川地向斜帶內)에 지나방향(支那方向)으로 관입분포(貫入分布)한다. 한편 백악기(白堊紀)의 불국사(佛國寺) 화강암(花崗岩)은 경상분지에 분산분포(分散分布)한다.

• 암석학회지
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• 제9권3호
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• pp.142-168
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• 2000

경상분지에 분포하는 화강암은 염기성 미립 포획암으로 알려져 있는, 모암과는 다른 암석들을 포함하고 있다. 이들의 성인은 4가지로 나눌 수 있는데 (1) 주변 모암의 암편, (2) 모 마그마의 초기 결정의 축적 또는 급냉된 초기 연변부의 붕괴, (3)마그마 불판질 혼합, (4)잔류암 기원이다. 양산 원효산 화강암내 에는 이러한 포획암이 많이 산출하는데 타원형의 외형,모암 기원으로 판단되는 포획암내의 반정, 모암과의 뚜렷한 경계를 가진다. 경하에서는 진동누대, 석영을 둘러싸고 있는 각섬석, 라파키비 조직, 침상 인회석과 같은 과냉각과 마그마 기원임을 지시하는 조직들이 관찰된다. 이들 포획암이 마그마 불균질 혼합에 의해 형성되었음을 보여주는 증거로는 (1) 기재적인 특징, (2)포획암내의 사장석 연변부의 조성과 모암내의 사장석 조성의 유사성, (3) 주성분원소에서 보이는 선적인 경향, (4) 포획암에서 총희토류원소의 함량, (5)누대포획암의 연변부에서 중심부로의 조직 변화와 성분 변화 등이 있다. 포획암의 염기성 단성분으로는 신불산-영취산 일원에 분포하는 비반상 현무암질 안산암을 제시한다. 원효산 화강암은 결정분화과정중 70 Ma를 전후하여 염기성 마그마의 주입에 의해 마그마 불균질 혼합 과정을 거치고 이후 결정화과정이 계속되었다. 등립질 화강암과 미문상 화강암은 마그마 불균질 혼합 과정 이후의 산물로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.57-82
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• 2008

영남육괴의 남서부에 분포하는 백악기 말의 문유산 화산암복합체는 아래로부터 산성 화성쇄설암, 안산암과 안산암질 쇄설암, 유문암으로 구분할 수 있다. 가장 오래된 화산활동은 화산쇄설성 퇴적물이 퇴적되는 동안 산성 마그마의 간헐적인 분출로 시작되었다. 산성 화성쇄설암의 폭발적인 분출은 강하회에서 시작되어 부석강하로 발전되어 데사이트질${\sim}$유문암질 화산회류 분화로 변하였다. 그 이후에는 안산암과 안산암질 화성쇄설암의 분출이 일어났고, 최종적으로 화산암체의 중앙에 가까운 틈을 따라 용암돔의 형태로 유문암이 관입하였다. 암석화학적 데이터는 이러한 암석들이 칼크-알칼리암 계열이며, 섭입대와 관련된 대륙연변부 화산호와 지구조적으로 관련성이 있다는 것을 보여준다 주성분원소 조성은 medium-K에서 high-K의 범위를 가진다. 이 지역의 화산암류에서 암석화학적 변화는 부수적인 혼합과 더불어 분별결정작용으로 설명할 수 있다. 가장 매픽한 암석은 현무암질안산암이지만, 낮은 MgO와 Ni 함량은 이들이 상부 맨틀 웨지 내 초염기성암의 20%이내의 부분용융에서 유래된 초기의 초생 마그마로부터 분별결정작용에 의해 형성되었음을 지시한다. 층서상으로 초기의 화산암은 조성적으로 하부의 산성암과 상부의 안산암으로 분대되어 분포한다. 상부의 산성에서 하부의 안산암질로 조성적으로 누대구조를 보이는 마그마 챌버는 챔버 내에서의 분별작용과 깊은 곳에서의 새로운 염기성 마그마가 유입되어 보충된 결과로 사료된다. 마그마의 보충에 따른 혼합은 화산암 내의 비평형적인 반정의 관찰에 기초한다. REE 패턴은 안산암에서 유문암으로 분화되면서 LREE가 약간 부화되어 있음을 보여준다. 마지막 단계의 유문암은 분별결정작용에 의해 칼크-알칼리 안산암질 마그마로부터 유래되었으며, 이는 분별결정작용 동안 지각 동화작용을 겪은 것으로 보인다.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.209-225
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• 2010

남서부 경기육괴 홍성의 동부 예당호 부근의 신리지역은 원생대 후기의 덕정리 화강섬록암-토날라이트, 압쇄 각섬석 정편마암 및 함석류석 변성염기성암을 포함하는 대리암이 분포한다. 이 논문에서는 신리지역의 대리암 내 원생대 후기 함석류석 변성염기성암의 광물화학 및 지화학 자료를 보고하고자 한다. 신리지역의 함석류석 변성염기성암을 $SiO_2$ 대 $Na_2O+K_2O$의 분별도에 도시하면 $SiO_2$의 함량은 46.98-51.17 wt% 그리고 $Na_2O+K_2O$의 함량은 1.95-2.85 wt%로 솔레아이트질 서브-알칼라인 현무암의 영역에 점시된다. Zr/Y 대 Zr의 분별도에서도 함석류석 변성염기성암은 서브-알칼라인 현무암의 영역에 점시된다. 신리 지역의 변성염기성암의 희토류 원소 농도를 콘드라이트 조성치에 표준화한 희토류 양상은 중앙해령과 유사한 현무암의 희토류원소 양상을 보여준다. 평균 초생맨틀값으로 미량원소 성분을 표준화하여 도시한 거미 성분도상에서는 신리변성염기성암는 경희토류가 부화되어 있고, 전반적으로 주원소 및 미량원소의 지화학적 특징은 판 내부 환경의 현무암과 유사한 경향을 보여준다. 이들 양상은 기 보고된 비봉과 백동지역의 변성초염기성암과 관련된 고압형 변성염기성암의 중앙해령 현무암과 유사한 호상열도 현무암 혹은 배호분지 현무암의 양상과 상이하다. 신리지역 대리암 내에 포함된 변성염기성암의 광물군과 광물화학을 근거로 계산된 변성 압력-온도 조건은 석류석 중심부에서 9.6-12.7 kb, $695-840^{\circ}C$, 석류석 가장자리에서 9.6-13.6 kb, $630-755^{\circ}C$로 온도가 감소하며 압력이 거의 일정한 변성진화과정을 보여준다. 이들 변성 압력-온도 진화경로는 비봉 및 백동 변성염기성암의 등온하강 후퇴변성작용 경로와는 다름을 알 수 있다. 이들 암체에서 보고된 트라이아스기 변형, 변성 시기와 더불어 원생대 후기의 변성작용과 생성 시기 등을 포함한 보다 상세한 연구가 수행되어져야 할 것이다.