• Journal of the korean society of oceanography
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• 제32권1호
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• pp.28-37
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• 1997

Two marine bivalve shells were collected from the eastern and western coastal regions of Korea, respectively. Stable oxygen and carbon isotope profiles are constructed using the incremental sampling along the axis of maximum growth to provide the continuous ${\delta}^{18}$O and ${\delta}^{13}$C records, which register the physical, biological and chemical properties of seawater where the organisms live. Cycles in the ${\delta}^{18}$O profiles are interpreted as annual along with the identification of annual growth bands; the maximum ${\delta}^{18}$O values correspond with the coldest temperature of seawater whereas the minimum ${\delta}^{18}$O values with the warmest temperature. The primary control on the amplitude of the ${\delta}^{18}$O profiles is seasonal variation of seawater temperature. The offset of the baseline between ${\delta}^{18}$O values of the two specimens is attributed to differences in both temperature and seawater ${\delta}^{18}$O values between two localities. The ${\delta}^{13}$C profiles show the similar seasonality of carbon cycling associated with phytoplankton productivity. The offset in the ${\delta}^{13}$C profiles between two specimens may be, as in the case of oxygen isotope profile, attributed to the different ${\delta}^{13}$C value of the seawater DIC (dissolved inorganic carbon) between the western coast and the eastern coast. Relationships between the shell isotopic composition and the coastal water properties of shell growth are readily interpreted from the ${\delta}^{18}$O-${\delta}^{13}$C pair diagram of the shell isotope data, similar to the use of salinity-${\delta}^{18}$O diagram for identifying water masses. The preliminary stable isotope results of this study suggest that mollusk shell isotope geochemistry may be useful to monitor the properties of water masses in the coastal and inner shelf setting around Korea and improve the interpretation of paleoceanography, provided the fossil mollusks are well preserved.

• 자원환경지질
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• 제52권1호
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• pp.107-118
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• 2019

태백산분지 북익부 고품위 석회석의 생성은 크게 동생적(syngenetic)과 후생적(epigenetic) 관점으로 나뉘어 있으며, 산소-탄소 안정동위원소 비 특성을 이용하여 이들의 생성환경을 고찰하였다. 북익부의 4개 광산(GMI, 정선, 백운, 백광)과 남익부의 상동(오미아)광산, 그리고, 삼척지역의 쌍용동해광산을 대상으로 하였으며, 이들과의 비교를 위해 정선지역 대기층 노두시료를 포함하였으며, 이들을 색상에 따라 암회색, 회색, 담회색, 백색으로 구분하였다. 산소 안정동위원소 비는 4.5 ~ 21.6 ‰의 넓은 범위의 변화를 보이지만, 탄소 안정동위원소 비는 -1.1 ~ 0.8 ‰ (방해석 맥 제외)로 매우 좁은 범위를 보여, 열수의 작용이 크지 않았음을 지시한다. 또한, 광산별, 색상별 산소-탄소 안정동위원소 비의 분포범위의 차이는 없으며, 주변 노두에서 채취된 탄산염암과 유사한 범위를 보이는 것으로 보인다. 이와 같은 결과는 고품위 석회석의 생성에 있어서 열수의 영향은 거의 없었다는 것을 지시한다. 산소 안정동위원소 비 값은 암석의 색상변화(백색화)보다는 조직의 변화와 관련되는데, 산소 안정동위원소 비 15 ‰ 전후를 기준으로 탄산염암의 산상을 구분할 수 있다. 이보다 높은 경우 괴상 또는 층리가 잘 보존된 특징을 보이는 반면, 낮은 경우 하나의 시료 내에서 두 가지 이상의 색상이 나타나고 있으며, 층리는 교란되거나 거의 소멸하여 흔적만 확인된다. 두 가지 이상의 색상이 나타나는 경우 밝은 부분이 어두운 부분에 비해 현저히 낮은 산소 안정동위원소 비를 보이는 경우가 다수 관찰되며, 이는 열수와의 반응에 의한 현상으로 해석된다. 다만, 이와 같은 현상은 소규모로 나타나고 있으며, 광상 전체적인 고품위 석회석의 생성에 대한 해석으로는 적당하지 않다. 특히, 재결정화한 백색의 탄산염암에서 높은 산소 안정동위원소 비 값을 보이는 것은 이 지역 탄산염암의 재결정화에 열수의 작용이 매우 적었음을 지시하며, 주변 마그마에 의한 열적 영향만을 받은 결과로 해석된다. 또한, 고품위 석회석광상 내 광체의 분포가 수평으로 연속적이며, 고품위 석회석 상하 주변에 백운석이 층상으로 협재되는 등의 산상을 고려할 때, 연구지역 고품위 석회석의 생성은 동생적(syngenetic) 해석이 보다 더 타당할 것으로 판단된다. 따라서, 태백산분지 전반적으로 순차층서적 관점에 의한 퇴적상의 해석이 필요할 것으로 사료되며, 이는 추가적인 고품위 석회석 광체의 확보에 매우 중요한 요소가 될 것이다.

• 대한지리학회지
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• 제43권4호
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• pp.477-494
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• 2008

호수나 습지 퇴적물을 대상으로 동위원소분석을 실시하여 얻은 결과들은, 다양한 해석들을 통해 고기후를 복원하는데 일조할 수 있다. 호소퇴적물의 경우 보통 유기 무기 탄산염 등을 추출하여 산소 탄소 동위원소 분석을 실시하게 된다. 산소동위원소 분석은 과거의 기온과 습도 변화를 정량적 정성적으로 복원하는데 이용되며, 탄소동위원소 분석결과는 호수의 주위환경 변화나 인간의 영향 등을 파악하는데 유용하다. 그리고 고산습지의 피트 층에 존재하는 반부패상태의 물이끼는 탄소동위원소분석의 좋은 시료이며 기온, 대기 중 이산화탄소압 등 고기후 정보를 제공해준다. 해안의 염습지나 염하구 등의 습지지역에서는 육상기원의 유기물과 해상기원의 유기물이 서로 탄소동위원소비율값에서 차이를 보인다는 점을 이용하여 해수면 상승에 관한 연구를 할 수 있다. 또한 탄소동위원소비율이 상이한 C4 식물과 C3 식물이 염도에 따라 분포가 변한다는 점을 이용하여 몬순과 관련된 연구를 할 수도 있다. 우리나라의 경우 아직까지 동위원소분석방법을 이용한 고환경 연구들이 활성화되어있지 않은 상태이며, 이는 연구방법에 대한 관심 부족과 국내에서는 적절한 시료 채취에 어려움이 존재한다는 점에 기인한다. 제주도의 하논, 무제치늪이나 용늪 같은 고산습지, 그리고 해안의 염습지 등에서 얻은 퇴적코어들에 동위원소 분석을 시행하면, 우리나라 고환경 연구에 도움이 되는 흥미로운 결과가 산출될 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제17권3호
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• pp.171-177
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• 1984

Representative sulphide samples from the Sangdong skarn orebody and quartz veins show relatively narrow ranges of sulphur isotope values ranging from $^+5.5$ to $^+6.9$ permil and average $^+5.0$ permil with a standard deviation of 0.77 permil. Much higher temperature isotopic temperatures than homogenization temperatures may indicate even minerals in contact did not form together in isotopic equilibrium. Under conditions of formation of the skarn and quartz veins, ${\delta}^{34}\;H_2S$ ranges from $^+4.5$ to $^+5.3$ permil, suggesting a magmatic origin for the sulphur. Carbon and oxygen isotope values seem to show some of the spread of increasing ${\delta}^{13}C$ values of the interbedded limestone with distance from the central zone of the Sangdong mineralization. Negative values of ${\delta}^{13}C$ fluids appear to be typical of many ore deposits including those of magmatic origin. Calculated ${\delta}^{18}C$ values of the fluids are typical of those derived from magmatic sources.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.115-125
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• 2005

Carbon isotopic composition of a stream (Odaecheon Stream) monitored over 7 months from July 2004 to January 2005 in Gangweon Province ranges from -9.24 to -4.69‰. Strong negative correlation between ${\delta}^{13}C_{DIC}$ and water temperature suggests that temperature is a dominant factor controlling ${\delta}^{13}C_{DIC}$ in the Odaecheon Stream. The variation pattern of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ was thought to be caused by fractionation of C isotope between stream water and atmosphere and more fractionation at reduced temperature. More fractionation of C isotope between stream water and atmosphere at reduced temperature resulted in increase of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ of stream water in winter compared to summer. Photosynthesis and respiration of aqueous biota seem to affect little in ${\delta}^{13}C_{DIC}$ as indicated by little variation of dissolved oxygen and reverse variation pattern of Eh in the stream and scarce aqueous biota in stream water. pH seems to be controlled by $CO_2{2}$ exchange between stream water and atmosphere. During summer more $CO_2{2}$ exchange between stream water and atmosphere resulted in decrease in pH value.

• 자원환경지질
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• 제13권1호
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• pp.21-27
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• 1980

${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{18}O$ values were determined for the Paleozoic limestones (Great Linestone Series) from the Taebaegsan region and the age-unknown limestones (Janggun Formation) from the Janggun mine, Korea. Limestones of the Great Limestone Series exhibit a range of carbon isotopic composition from -4.5 +1.3‰ with a mean ${\delta}^{13}C$ value of -1.1‰, relative to the PDB standard, and of oxygen isotpic composition from +8.8 to +23.3‰ with a mean ${\delta}^{18}O$ value of +16.0‰, relative to the SMOW, falling into the normal marine limestone range according to Keith and Weber (1964), and Degens and Epstein(1964). Carbon isotopic composition of limestones of the Great Limestone Series becomes progressively lighter from Pungchon limestone of middle Cambrian age to mid-Ordovician Maggol limestone, possibly due to change in depositional environment in the Taebaegsan basin. Variation in isotopic composition of limestones from Hwajeol to Dumugal formation offers the possibility or deposition in shallow sea environment, in which fresh waters were added in several stages. Janggun limestone of unknown age may be corelated with the Paleozoic limestones of Great Limestone Series as infered from the istopic composition ranging from -2.8 to + 0.7‰ of ${\delta}^{13}C$ and +13.4 to +22.4‰ of ${\delta}^{18}O$.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제39권
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• pp.39-58
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• 2006

본고에서는 국내 패총연구의 최근 동향을 살펴봄으로서 패총연구에 대한 이해를 높이고자 하였다. 최근 국내 패총연구는 자연유물의 중요성을 인식하고 패총 출토 자료에 대한 종합적인 연구를 통하여 고환경, 생업경제, 패총의 형성과정 및 기능, 과거문화에 대한 복원을 시도하고 있다. 특히 수렵 채집민에서 농경민으로의 정환과정에 관한 연구는 선사시대 패총 연구의 중요 쟁점이 되고 있다. 패총과 관련된 이러한 문제들을 해결하기 위해 보다 체계적인 시료채집 전략, 발굴방법 등이 새로이 도입되고 자연과학적인 분석기술 및 방법을 이용한 보다 과학적인 해석이 시도되고 있다. 이러한 자연과학적인 분석 방법에는 동위원소분석(산소동위원소분석, 탄소 질소동위원소분석) 및 성장선분석 등이 포함된다.

• 자원환경지질
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• 제38권4호
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• pp.421-434
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• 2005

미국 네바다주의 칼린형 금광상을 모델로 강원도 예미지역에 대한 칼린형 금광상의 잠재력을 평가하였다 연구지역에 분포하는 고생대 퇴적암은 스러스트 단층 및 습곡으로 구성된 뚜렷한 구조적 규제를 받았으며, 고각의 단층과 투수성이 큰 예미각력암 및 호층의 석회질 이암층이 결합되어 있다. 남부 지역에 분포하는 석회암에 대한 탈륨, 안티몬, 비소, 은, 납, 아연, 구리, 몰리브덴 및 텅스텐에 대한 원소부화도의 분포 양상은 칼린형 금광상과 지구화학적 유사성을 나타낸다. 또한, 탄소와 산소동위원소 값은 이들 지역이 광역적으로 열수의 영향을 받았음을 지시한다. 연구지역에 대한 지질구조, 화학분석, 변질광물 감정 및 안정 동위원소 분석 및 지구물리학적 해석 견과, 광화대는 북동부 방향으로 연장될 가능성이 높으며 이를 확인하기 위해서 앞으로 체계적인 정밀탐사가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제20권3호
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• pp.169-177
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• 1987

The Manjang copper magnetite-fluorite orebodies are imbedded within the limestone beds of the Hwajonri Formation. The ore deposits are characterized by magnetite-fluorite bearing skarn orebody in the west orebody and copper sulfide veins of the central and main orebodies. This study includes fluid inclusion geothermometry, salinity analysis, stable isotope analysis, and application of phase rule to mineral associations in skarn ore. Ore minerals are closely associated with the skarn silicates such as garnet, wollastonite and epidote. Magnetite and fluorite are remarkable in the west orebody whereas chalcopyrite is dominate in the central and main orebodies where pyrite and pyrrhotite also appear as sulfide gangues. Homogenization temperature and salinity of fluid inclusions are measured ranging between $240^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$, 6.3~12.9 wt. percent in quartz and $220^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$, 8.5~9.9wt. percent in fluorite, respectively. This indicates that the filling temperature and salinity are higher in quartz than in fluorite with the tendency of both to be linearly decreased suggesting an attribution of meteoric water to the mineralization. $T-fo_2$ diagram in the Ca-Fe-Si system at 1 kb and $Xco_2$=0.02 shows that the mineral assemblages with decreasing temperature are andradite-hedenbergite-calcite, hedenbergite-andradite-quartz, magnetite-andradite-quartz, and magnetite-quartz-calcite, indicating that magnetite crystallizes mostly late skarn stage at lower temperature. According to the carbon and oxygen isotopic values of the host limestone and calcite in ores, the sourec of carbon might be mixture of host limestone and deep seated carbons. Sulfur isotope data imply that ore fluids be relatively homogeneous in sulfur isotopic composition, mainly derived from igneous source.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.71-88
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• 2001

경상지역에서 산출되는 탄산약수 중 신촌약수에 대하여 지화학적 및 동위원소 연구를 수행하였다. 신촌 탄산약수는 높은 $CO_2$분압 ($10^{-0.35}$ ~$10^{0.29}$ atm) 및 높은 총용존이온함량 (835~3,144 mg/L)을 가진 전형적인 탄산수 특성을 보이며 지화학적으로는 Ca (Na)-HCO$_3$형으로 분류된다. 지화학 및 환경동위원소 분석결과는 탄산수내 이산화탄소가 심부기원임을 지시한다. 따라서 심부기원의 $CO_2$에 의해 생성된 탄산수가 다양한 물-암석 반응을 거치면서 주로 심부의 화강암과 반응에 의해 현재의 탄산수로 진화된 것으로 판단된다. 주된 물-암석 반응은 사장석과의 반응이며 방해석의 침전이 수반되면서 Ca의 용존량이 조절되어 Na의 함량이 높아진 것으로 보인다. 이처럼 탄산수의 지화학적 특성은 주로 심부의 화강암과 반응에 의한 특징을 보여주지만 높은 K 및 $SO_4$함량으로 미루어 탄산수가 지표로 상승하는 과정에서 주변모암인 퇴적암과의 반응에 의해서도 일부 영향받은 것으로 추정된다. 또한 탄산수 내 $NO_3$함량 및 삼중 수소함량은 일반 천부지하수의 혼입가능성을 지사하고 있다. 신촌지역 자연수들의 산소 및 수소 동위원소 조성은 전체적으로 지구순환수선과 평행하게 도시되어 순환수 기원으로 추정할 수 있으며, 일부 $CO_2$분압이 높은 탄산수 시료는 동위원소적으로 더 가벼운 $CO_2$가스와 동위원소적으로 재평형을 이루었음을 보여주기도 한다. 탄산수의 탄소 동위원소 조성은 전체적으로 심부기원 $CO_2$의 영역에 해당되며, 심부기원 $CO_2$영역내에서 동위원소적으로 무거운 영역에 속하는 특징을 보인다.