• 제목/요약/키워드: contact metamorphism

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한반도 남서부의 순창전단대 내에 분포하는 변성퇴적암류의 다변성 작용 (Polymetamorphism of Metapelites in the Sunchang Shear Zone, Southwestern part of the Korea peninsula)

  • 안건상
    • 자원환경지질
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    • 제32권5호
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    • pp.519-535
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    • 1999
  • Precambrian metasedimetay rocks in the Sunchang Shear Zone (so-called Seologri and Yongamsan Formation) consist of black slate, phylite, mica schistm quartzite and rarely calc schist. The metamorphic rocks in the area have undergone at least three stages of metamorphism, which are two prograde (M1 and M2) and one contact metamorphism (M3). The metamorphism which made the most prevailing mineral assemblages in the area, is M2 stage metamorphism. The metamorphic grade of M2 methamorphism in metapelites increases from the Chlorite zone through Biotituzone, Garnet zone to Staurolite zone. The M1 stage metamorphism is recognized by kyanite and sillimanite pressure type regional metamorphism. The M3 stage methamorphism is represented in the contact boundary, which area is the chlorite zone and biotite zone near the Sunchang foliated granite and the namwon granite. The M3 stage methamorphism is characterized by andalusite bearing mineral assemblages. The peak temperature condition of M2 metamorphism estimated from coexising garnet and biotite (Kretz, 1990) is 518~598$^{\circ}C$.

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괴산지역 황강리층의 접촉변성작용에서 유체-암석 간의 상호작용에 관한 연구 (Fluid-rock Interaction during Contact Metamorphism of the Hwanggangni Formation Geosan, Korea)

  • Kim, Sangmyung;Kim, Hyung-Shik
    • 암석학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.21-34
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    • 1996
  • Contact-metamorphosed calc-silicate hornfels of the Hwanggangni formation adjacent to Daeyasan granite in Goesan are characterized by the mineral assemblages. tremolite-clinozoisite-alkali feldspar-calcite, diopside-grossular-vesuvianite, and wollastonite-diopside-phlogopite-grossular-vesuvianite, indicating low $X_{CO_2}$ condition during contact metamorphism. Two trends of fluid-rock interactions are recognized; combination of infiltration and buffering in the outer portion of the aureole and fluid-dominated behavior in the most part of the aureole. Modal abundance of diopside produced during metamorphism was measured in order to estimate fluid/rock ratios and permeabilities with the assumption that equivalent volume of fluids estimated from the fluid/rock ratios flow through the rock body. The calculated fluid/rock rations and permeabilities range from 0.6 to 9 and $10^{-19}$ to $10^{-17}$ meabilities in the calc-silicate hosted contact aureoles and expected values during progressive metamorphism by theories.

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장군봉 일대 선캠브라아대.고생대 변성퇴적암류의 다변성작용-북부 소백산육괴의 중앙부 지역의 지각진화와 환경지질- (Poly-metamorphism of Pre-Cambrian to Paleozoic metasedimentry rocks in Janggunbong area, Korea-Crustal evolution and environmental geology of the central part of the North Sobaegsan Massif, Korea-)

  • 김기영;김형식;오창환;박찬수;강지훈;류영복
    • 암석학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.168-187
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    • 1996
  • 연구지역인 장군봉-삼근리 일대 선캠브리아대의 암석들에는 고생대 이전에 적어도 세 차례의 광역 변성 작용이 있었다. 연구 지역이 고생대 변성 퇴적암류는 고생대 이후 세 차례의 변성 작용을 받았으며 그 첫 번째는 저압형의 광역 변성 작용이고 두 번째는 춘양 화강암이 관입에의해 형성된 접촉 변성 작용이며 세 번째는 장군봉 남쪽의 드러스트에 의해 중압형 변성 작용이다. 그 첫 번째의 변성 작용은 본 지역을 우세하게 지배하는 변성 분대를 형성시켰으며 변성 정도가 남쪽에서부터 북쪽으로 클로리토이드대, 십자석대, 석류석대, 십자석+흑운모대, 홍주석+흑운모대의 순서로 증가한다. 고생대 이후 두 번째의 접촉 변성 작용은 춘양 화강암 주변의 선캠브리아대의 태백산 편암 복합체와 고생대 변성 퇴적암류에 동시에 영향을 주었으며 접촉부 주위에 매우 좁게 한정되어 인지된다. 세 번째 있었던 변성 작용은 남정석을 형성시켰으며 장군봉 남쪽에 동서 방향으로 발달한 드러스트 주변 지역에 한정되어 영향을 미쳤다.

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옥천화강암과 보은화강암 관입에 의한 접촉변성작용 (The Contact Metamorphism Due to the Intrusion of the Ogcheon and Boeun granites)

  • 오창환;김창숙;박영도
    • 암석학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.133-149
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    • 1997
  • 옥천화강암 주변의 변성니질암에서는 관입체에 가까워 지면서 변성정도가 흑운모대에서 홍주석대를 거쳐 규선석대로 증가한다. 그리고 보은화강암 남서부 주변 변성염기성암에서는 관입체에 가까워지면서 녹색편암상-각섬암상 점이대에서 각섬암상대를 거쳐 상부각섬암상대로 변성정도가 증가한다. 보은화강암 근접부인 도이리 부근에서 규선석과 홍주석을 포함하는 광물군이 화강암 경계부로부터 500m 이내에 위치한 변성니질암에서 관찰된다. 이러한 연구결과는 보은화강암과 옥천화강암이 주변지역에 저압형의 접촉 변성작용을 야기시켰음을 지시한다. 옥천화강암 주변에서 석류석을 포함하는 홍주석대 시료로부터 계산된 온도-압력 조건은 $540{\pm}40^{\circ}C, 2.8{\pm}0.9$ kb이며 보은화강암 주변 상부각섬암상대의 변성염기성암으로부터 추정된 접촉변성 작용시의 온도는 $698{\pm}28^{\circ}C$이다. 보은화강암 주변의 변성염기성에서 나타나는 각섬석과 사장석의 성분은 매우 넓은 범위를 갖는데 이는 각섬석과 사장석의 불혼합구간과 불완전한 변성반응에 의해 잔류된 불안정한 성분에 기인한다. 변성정도가 증가하면서 안정된 각섬석과 사장석의 성분범위는 불혼합구간의 소멸에 의해 줄어든다. 보은화강암과 옥천화강암에 의한 접촉변성 작용시 주변암에 야기된 열적변화는 2차원의 유한차분법을 이용한 CONTACT2 프로그램을 이용하여 이론적으로 계산되었다. 이론적인 계산을 위해 보은화강암의 경우 화강암의 변의 길이가 20 km인 삼각형을 그리고, 옥천화강암의 경우 지름이 10 km인 원을 관입형태로 가정하였다. 이론적인 계산결과를 화강암 주변의 변성암에서 계산된 결과와 비교하여 보면 예상되는 관입온도는 옥천화강암 경우는 $800^{\circ}C$ 그리고 보은화강암의 경우는 $1000^{\circ}C$ 보다 높았을 것으로 추정된다. 하지만 옥천 및 화강암 관입시기에 연구지역의 지온 상승률이 일반 대륙지각에서의 지온 상승률보다 높았을 경우 관입온돈느 $800^{\circ}C$$1000^{\circ}C$ 보다 낮을 수 있다.

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울산-언양 지역 화강암체 주변의 퇴적암류에 대한 접촉변성작용에 관한 연구 (Contact Metamorphism from the Aureoles of the Granitic Rocks, Ulsan-Eonyang Region)

  • 이상원;이준동;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제25권4호
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    • pp.463-477
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    • 1992
  • The study area consists of sedimentary and volcanic rocks of Gyeongsang Supergroup, granitoid intrusives, and hornfelses around the granitoids. Granitoid intrusives occur in small stocks in Nijeon-ri, Uggogri, and Yul-ri area. The masses in Nijeon-ri and Uggog-ri are hornblende-biotite granodiorite, biotite granodiorite respectively, and Yul-ri mass is biotite granite. Surrounding sediments of these masses were thermally metamorphosed and contact aureoles were formed. The studied granitoids are considered to be formed by sequential crystallization-differentiation from calc-alkalic granitoid magma. Metamorphic minerals occurring in contact aureole are chlorite, actinolite, epidote, and biotite. Diopside and hornblende are observed in small amount in some lithology around contact aureole. The lithology of contact aureole is predominantly silty and sandy, and characteristic metamorphic minerals were poorly developed because of low temperature metamorphism. Low temperature in contact aureole could be deduced from the facts that the intrusions were small size, shallow depth, low temperature, and rare movement of volatiles from magma.

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옥천변성대 북동부 황강리 지역내 앰피볼라이트의 변성작용 (Metamorphism of the amphibolites in the Hwanggangri area, the northeastern region of Ogcheon metamorphic belt, Korea)

  • 유영복;김형식;권용완;박종길
    • 암석학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.57-81
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    • 2001
  • 황강리 지역내 앰피볼라이트에 대해 주요 광물군으로 변성분대를 설정해 보면 각섬석-양기석대(H-AZ), 각섬석대(HZ), 투휘석대(DZ)등 세 개의 변성분대가 인지된다. 그 특성을 보면 열적 영향을 가장 많이 받은 투휘석대에서 각섬석대 그리고 각섬석-양기석대가 발달하고 있어 화강암체로부터 거리가 멀어지면서 접촉변성작용의 변성도가 감소하고 있음을 알 수 있다. 본암의 광물군들을 종합 분류해 보면 (1) 양기석+사장석+녹니석, (2) 양기석+각섬석+사장석+녹니석$\pm$녹염석$\pm$흑운모, (3) 양기석+각섬석+사장석$\pm$혹운모$\pm$녹염석, (4) 각섬석+사장석$\pm$흑운모$\pm$녹니석, (5) 각섬석+사장석+투휘석+양기석$\pm$녹염석$\pm$녹니석, (6) 각섬석+사장석$\pm$투휘석$\pm$흑운모$\pm$녹염석 등 크게 여섯 가지 그룹으로 나뉘어 진다. 이 지역의 앰피볼라이트는 두 번의 변성작용을 받은 것으로 인지되고 있는데 첫 번째 변성작용은 옥천변성대에 우세하게 작용한 중압형의 광역변성작용으로 본암에서 조립질에서 중립질의 각섬석류 입자의 중앙부의 양기석을 성장시켰으며 변성도는 녹색편암상에서 녹염석-앰퍼볼라이트상에 이르렀다. 이에 중침된 두 번째 변성작용은 주변의 화강암체에 의한 접촉변성 작용으로 변성도는 최대 상부 앰피볼라이트상의 저압부에 이른 것으로 사료된다. TWEEQU지은지압계와 각섬석-사장석 지온계에 의한 계산에 따르면 초기 광역변성작용의 변성조건은 4.6-7.3kb의 압럭하에 온도가 $439-537^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $492-537^{\circ}C$, 5.2-7.3kb의 값에 이르는 것으로 나타났다. 또한 백악기 화강암의 관입으로 인한 접촉변성작용의 변성조건은 2.6-5.2kb의 압력하에서 온도가 $588-739^{\circ}C$의 범위를 가지며 최고 온도, 압력범위는 $697-739^{\circ}C$, 3.8-5.2kb내에 분포하고 있으며 온도상승과 압력강하의 변성진화과정을 겪은 것으로 추정되고 있다.

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보은화강섬록암(報恩花崗閃綠岩) 서남부(西南部) 접촉대(接觸帶)에 관(關)한 암석학적(岩石學的) 연구(硏究) (A Petrological Study on the Southwestern Contact Zone of the Boeun Granodiorite, Ogcheon Zone)

  • 이대성;박종심
    • 자원환경지질
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    • 제14권2호
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    • pp.55-76
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    • 1981
  • Southwestern contact zone of the Boeun granodiorite occurs near the thrust fault between the Ogcheon Group and Majeonri Limestone Formation. Ogcheon Group, metasediments composed of the Munjuri Formation, Changri Formation, and unconformably overlying Hwanggangri Formation, belongs to greenschist facies of regional metamorphism accompanied with deformation of two fold axes, $N10^{\circ}E$ and $N45-65^{\circ}E$ directions. Basic metamorphic rocks occurring in the Changri and Limestone Formations are the meta-basalts and meta-diabases of tholeiitic basalt series. The meta-basalts intruded in the Changri Formation as sills, whereas the meta-diabases in the Changri and Limestone Formations as stocks in appearance. They are considered to have emplaced before the formation of two fold axes and related with the thrust fault, based on the geologic setting of the area. The metamorphic facies are identified to be greenschist facies to epidote-amphibolite facies for the meta-basalt, and epidote-amphibolite facies for the meta-diabases. It is interpreted that such a variety of facies was related from the combination of earlier deuteric alteration and later regional metamorphism. The metasediments in southwestern contact zont of the Boeun granodiorite which is a product of later syntectonic intrusion of middle Jurassic in age, show pyroxene-hornfels facies near the contact and amphibole-horenfels facies away from the contact to the mineral zoning in the contact metamorphic aureole of the Limestone Formation, based on the paragenetic analysis of mineral assemblages. The Limestone in the area appears to be considerably $SiO_2-CaO-MgO-CO_2-H_2O$ can be adopted to evaluate equilibrium conditions of the mineral assemblages in each mineral zone. It is revealed that a temperature gradient was existed accross the contact aureole ranging from the higher igneous side to lower sedimentary side, whereas no clear trend of $XCO_2$ variation appears but high mole fraction. The tremolite diopside-quartz-calcite assemblages occurs in common through the most mineral zones of contact aureole that is in good agreement with the equivalent reaction curve which extends over a wide range of $T-XCO_2$ conditions.

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장군봉지역 북부 소백산육괴의 고생대 변성퇴적암류에 대한 변형작용과 변성작용 사이의 상대적인 시간관계 (Time-relationship between deformation and metamorphism of the Paleozoic metasedimentary rocks of the north Sobaegsan massif in the Janggunbong area, Korea)

  • 강지훈;오세봉;김형식
    • 암석학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.190-206
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    • 1998
  • 북부 소백산육괴의 중남부에 위치한 장군봉지역의 고생대 변성퇴적암류(조선누층군과 평안층군)에 대한 미구조와 변형작용과 변성광물들 성장(변성작용) 사이의 상대적인 시간관계를 연구하였다. 첫 번째 변성작용은 스태크상 클로리토이드 및 조립 흑운모와 안구상 홍주석 광물들의 결정화작용과 관련된 저압형 변성작용으로 인지된다. 이러한 변성작용은 동-서향의 등사 향사습곡(장군봉 습곡)과 그 축면엽리에 해당하는 S1 엽리면 형성과 관련된 D1 변형 이전의 비변형조건하에서 발생하는 고생대 변성퇴적암류에 광역적인 동-서향의 광물분대를 형성시켰다. 두 번째 변성작용은 직선 내지 곡선 형태의 내부엽리 Si를 갖는 십자석과 석류석 반상변정들의 성장과 관련된 중압형 변성작용이다. 이러한 변성작용은 장군봉 습곡 구성지층들의 부분적인 결손을 초래하는 동-서향 드러스트들의 발달과 관련된 D1 변형 이후의 비변형조건하에서 발생하였고, 동-서향의 예천전단대 형성과 관련된 D2 변형 동안에 계속 발생하여 고생대 변성퇴적암류에 역시 광역적인 동-서향의 광물분대를 형성시켰다. 세 번째 변성 작용은 팻치상 홍주석과 주상 내지 섬유상 규선석 그리고 조립 석류석 광물들의 성장과 관련된 쥬라기 춘양화강암에 의한 접촉변성작용이다. 이러한 접촉변성작용은 S3 파랑엽리면 형성과 관련된 D3 변형 이전의 비변형조건하에서 발생하였고, D3 변형의 전기단계 동안에 계속 발생하여 춘양화강암체의 근접부에 제한된 남-북향의 광물분대를 형성시켰다.

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The effect of in-situ stress parameters and metamorphism on the geomechanical and mineralogical behavior of tunnel rocks

  • Kadir Karaman
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제37권3호
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    • pp.213-222
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    • 2024
  • Determination of jointed rock mass properties plays a significant role in the design and construction of underground structures such as tunneling and mining. Rock mass classification systems such as Rock Mass Rating (RMR), Rock Mass Index (RMi), Rock Mass Quality (Q), and deformation modulus (Em) are determined from the jointed rock masses. However, parameters of jointed rock masses can be affected by the tunnel depth below the surface due to the effect of the in situ stresses. In addition, the geomechanical properties of rocks change due to the effect of metamorphism. Therefore, the main objective of this study is to apply correlation analysis to investigate the relationships between rock mass properties and some parameters related to the depth of the tunnel studied. For this purpose, the field work consisted of determining rock mass parameters in a tunnel alignment (~7.1 km) at varying depths from 21 m to 431 m below ground surface. At the same excavation depths, thirty-seven rock types were also sampled and tested in the laboratory. Correlations were made between vertical stress and depth, horizontal/vertical stress ratio (k) and depth, k and Em, k and RMi, k and point load index (PLI), k and Brazilian tensile strength (BTS), Em and uniaxial compressive strength (UCS), UCS and PLI, UCS and BTS. Relationships were significant (significance level=0.000) at the confidence interval of 95% (r = 0.77-0.88) between the data pairs for the rocks taken from depths greater than 166 m where the ratio of horizontal to vertical stress is between 0.6 and 1.2. The in-situ stress parameters affected rock mass properties as well as metamorphism which affected the geomechanical properties of rock materials by affecting the behavior of minerals and textures within rocks. This study revealed that in-situ stress parameters and metamorphism should be reviewed when tunnel studies are carried out.

십자석-홍주석 접촉 변성과정에 수반된 Al, K, Na의 광역적 변성교대작용 - 캐나다 노바스코시아주 서남부의 예 - (Regional-scale metasomatism of Al, K, and Na during stauroliteandalusite- grade contact metamorphism, in the southwestern Nova Scotia, Canada)

  • Sang-Gi Hwang
    • 암석학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.52-64
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    • 1997
  • 캐나다 노바스코시아주 남서쪽에 분포하는 이질암류는 셀르론화강암의 관입에 의해 넓은 지역이 접촉변성을 받았다. 이곳에 분포하는 접촉변성대는 15km 두께에 이른다. 잘 발달된 가상구조(pseudomorphic textures)에 의하면 사장석-백운모-흑운모가 십자석과 홍주석으로 치환되어있다. 이러한 치환반응이 가능하려면 반응물에는 존재하나 생성물에는 존재하지 않는 K, Na, Ca 원소들의 반응게에서 빠져 나와야만 가능하다. 이는 연구지역에서 원소들이 넓은 접촉 오레올을 이동한 광역의 변성교대작용이 발생하였음을 암시해 주고 있다. 홍주석을 함유하는 전형적인 시료의 모달 분석결과 반응물과 생성물의 체적비율이 1:1 관계를 보이고 있다. 동일체적일 경우 생성물(홍주석)에 함유된 Al의 양이 반응물들(사장석-백운모-흑운모)에 함유된양 보다 3배가 많음을 감안할때 이러한 화학반응을 가능하게 하려면 Al 역시 접촉변성 지역에서 원거리를 이동하였다는것을 알 수 있다.

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