• 제목/요약/키워드: continental collision

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한반도 대륙암권맨틀의 진화: 부분적 손실과 그 시기 (Evolution of the Subcontinental Lithospheric Mantle of Korean Peninsula: Partial Loss and its Timing)

  • 박계헌
    • 암석학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.199-208
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    • 2010
  • 한반도 중부지역의 백령도, 간성, 아산-평택, 보은 조곡리와 한반도 남부의 제주도 등지의 한반도 여러 곳에 분포하는 신생대 알칼리 현무암에 포함된 초고철질 맨틀 포획암은 대부분 스피넬 러졸라이트이며 이보다 더 깊은 곳에서 안정한 석류석 러졸라이트는 아직 보고된바 없다. 이는 한반도의 암권맨틀 두께가 석류석 러졸라이트가 안정할만한 깊이까지 도달하지는 않음을 시사한다. 한반도 지각의 일부는 시생대로부터 형성된 것으로 볼 수 있기 때문에 약 150 km 이상의 암권 두께를 갖는 것이 정상이지만 맨틀포획암들로부터 보고된 최대 포획깊이는 60-90 km에 불과하다. 정상적인 한반도 암권의 두께에 비하여 현재의 암권두께가 현저하게 얇은 것은 시생대로부터의 지각진화사를 보임에도 불구하고 평균 80 km내외의 암권 두께를 보이는 북중국 크레이톤의 경우와 매우 비슷하다. 따라서 북중국에서 주장된 것처럼 한반도 역시 지질시대를 통해 수십 km에 달하는 암권맨틀의 하부가 떨어져 나갔을 가능성이 제기된다. 암권맨틀의 상당한 손실을 야기한 주요한 지질사건은 한반도의 여러 지역의 선캠브리아 지각들이 공통적으로 나타내는 19-20억년의 고원생대 화성 및 변성작용과 최근에 활발하고 보고되고 있는 중생대초의 대륙충돌 사건을 감안 할 때 북중국 동부지역과 마찬가지로 고원생대와 중생대초의 대륙충돌일 가능성이 매우 높다.

오대산 지역에 나타나는 맨거라이트와 반려암의 특징과 트라이아스기 한반도 지체구조 해석에 대한 의미 (The Characteristic of Mangerite and Gabbro in the Odaesan Area and its Meaning to the Triassic Tectonics of Korean Peninsula)

  • 김태성;오창환;김정민
    • 암석학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.77-98
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    • 2011
  • 경기육괴 동부에 위치하는 오대산 지역에서는 맨거라이트와 반려암으로 구성된 화성암체가 원생대 초기에 형성된 혼성편마암을 관입하고 있다. 맨거라이트는 사방휘석, 단사휘석, 각섬석, 흑운모, 사장석, 퍼어사이틱 K-장석, 석영으로 이루어져 있으며 반려암의 광물군은 맨거라이트와 유사하나 반려암내에서는 각섬석이 사방휘석 주변에 적은 양으로 나타나며 퍼어사이틱 K-장석이 나타나지 않는다. 맨거라이트내에 반려암이 포획암 형태나 불규칙한 형태로 나타나며 두 암석의 경계가 불분명하다. 반려암질 포획암내에는 맨거라이트에서 볼 수 있는 퍼어사이틱 K-장석을 포함한 우백질부가 렌즈상으로 포함되어 있다. 이러한 것들은 두 개의 화성암이 액체상태에서 서로 혼합되었음을 지시한다. SHRIMP 저어콘 연대 측정결과 맨거라이트와 반려암으후부터 각각 $234{\pm}1.2$ Ma와 $231{\pm}1.3$ Ma의 트라이아스기 중기에 해당하는 연령을 얻었다. 이 연령은 홍성(226~233 Ma)과 양평 (227~231 Ma)지역의 트라이아스기 대륙충돌 후 화성암들의 연령과 유사하다. 맨거라이트와 반려암은 고함량 Ba-Sr 화성암(high Ba-Sr granite)이고 쇼쇼나이틱(shoshonitic) 하며, 대륙충돌 후 판 내부 환경에서 만들어졌다. 한편, 이 암석들은 대부분 경희토류와 친석원소가 부화되어 있으며 Nb-Ta-P-Ti 부(-) 이상을 보이는 섭입대 화성암의 특정도 보여준다. 위의 지화학적 특징들은 오대산 맨거라이트와 반려암은 대륙충돌 이전에 있었던 섭입시기에 지각물질에 의해 부화된 맨틀이 대륙충돌 후 분리된 대륙판과 해양판 사이 공간으로 유입된 연약권의 열에 의해 부분용융이 되면서 만들어졌음을 지시한다 오대산 지역의 맨거라이트와 반려암을 포함한 경기육괴와 임진강대 북부에 나타나는 약 230Ma의 대륙충돌 후 화성암의 분포는 이 시기에 일어난 한반도내 북중국판과 남중국판 충돌의 경계가 홍성 지역을 지나 양평-오대산지역과 옥천변성대 사이 지역으로 연결될 것임을 강하게 시사한다.

월출산 지역에 분포하는 중생대 화강암류에 대한 미량원소와 회토류원소의 특성 (Trace Elements and REE Characteristics of the Mesozoic Granites in the Wolchul Mt. Area)

  • 이창신;김정빈
    • 자원환경지질
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    • 제29권3호
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    • pp.293-304
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    • 1996
  • The Wolchul Mt. area is composed of a biotite granite and a pink feldspar granite. These granites are distinctly different in terms of their field occurrence, mineralogy, trace element and REE composition, as well as their isotope ages. The biotite granite has higher ferromagnesian elements and lower lithophile trace element abundances than the pink feldspar granite. The biotite granite has high Sr and Ba while the pink feldspar granite has high Rb. On the Rb-Sr-Ba diagram the biotite granite plots as a granodiorite while the pink feldspar granite belongs to a strongly differentiated granite. The ${\Sigma}$ LREE/ ${\Sigma}$ REE for the biotite granite is 0.95 and for the pink feldspar granite it is 0.88. The ratio shows a steep decrese in LREE while HREE is essentially constant. Based on the Eu/Sm, $[La/Lu]_{cN}$ and low Eu(-), the biotite granite has quartz diorite to granodiorite composition while the pink feldspar granite, with a relatively high Eu(-) anomaly, falls into the monzo- to syenogranite classification. The silica vs. trace element diagrams for the two granites indicate that the biotite granite could have formed near to a continental margin or volcanic island setting environment while the pink feldspar granite formed within a continental plate or as result of plate collision. The biotite granite has a U-Pb zircon age of 175 Ma, i.e. Middle Jurassic. The pink feldspar granite is younger, it has a K-Ar orthoclase age $93.6{\pm}1.5$ Ma which is Late Cretaceous age.

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임진강대 남변부 트라이아스기 보장산조면암의 지구화학과 조구조적 의미 (Geochemistry and Tectonic Implications of Triassic Bojangsan Trachyte in the Southern Margin of the Imjingang Belt, Korea)

  • 황상구;안웅산
    • 암석학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.113-125
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    • 2017
  • 이 연구는 임진강대 남변부에서 산출되는 보장산조면암에 대한 새로운 지구화학적 특징과 조구조 배경에 대해 논한다. 보장산조면암은 희토류 및 고장력 원소의 함량이 매우 풍부하며 거미도형에서 Nb의 이상치가 나타나지 않는 것이 특징인데, 이는 지각물질이 개입하는 호환경의 마그마 과정을 겪지 않았음을 암시한다. 이 조면암은 비유동적인 고장력 원소인 Nb-Y와 (Y+Nb)-Rb 상관도에 의하면 판내부 환경에서 생성된 것으로 판단된다. 또한 높은 Ga 함량은 전형적인 A-형 마그마의 특성을 잘 보여주고, Nb-Y-Ce과 Nb-Y-3Ga 삼각도에서 A1-형 영역에 속하며, Y-La-Nb 삼각도에서 판내부 대륙열곡에서 산출되는 알칼리암을 나타낸다. 이는 이들이 비조산성 대륙열곡 환경에서 맨틀근원물질로부터 나온 마그마의 분화작용으로 생성되었음을 의미한다. 이의 지화학적 특징은 임진강대에서 보장산조면암이 페름-트라이아스기 송림조산운동동안 주 충돌작용 다음에 확장성 환경에서 발달하는 대륙열곡에서 맨틀유래 마그마작용에 의해 생성된 사건을 가리킨다. 이러한 자료는 임진강대를 북중국 및 남중국 지괴 사이의 칠링-다비-술루대의 연장부로 생각할 수 있게 한다.

아시아 대륙충돌의 개별요소 시뮬레이션 (Discrete element simulations of continental collision in Asia)

  • Tanaka Atsushi;Sanada Yoshinori;Yamada Yasuhiro;Matsuoka Toshifumi;Ashida Yuzuru
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권1호
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    • pp.1-6
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    • 2005
  • 조립질 물질을 이용한 축소모형실험(예를 들어 모래상자실험)을 다양한 크기의 많은 지질학적 문제에 성공적으로 적용되어왔다. 이러한 물리적 실험은 개별요소법(DEM)을 이용하여 수치적으로도 수행될수 있다. 이연구에서는 현재 지구상에서 가장 중요한 지구조적 과정 중의 하나인 인도판과 유라시아판의 충돌문제를 시뮬레이션하기 위해 개별요소법을 적용하였다. 개별요소 시뮬레이션은 구조지질학뿐만 아니라 토질역학, 암석역학 등의 다양한 동역학적 분야에 적용되어왔다. 조사대상이 많은 작은 입자들의 조합으로 가정되기 때문에 개별요소 시뮬레이션은 거대하고 불연속적인 변형이 일어나는 대상을 다룰 수 있다. 그러나 DEM 시뮬레이션에서는 개개 입자에 대한 입력변수들과 전체 물성의 관계에 대해 거의 알려져 있지 않기 때문에 입력 변수들의 타당성을 검증하기 어려운 경우가 자주 있다. 그러므로 이전의 연구들에서는 시행착오에 의해 입력변수를 조정하여만 하였다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여, 이 연구에서는 개별요소 시뮬레이션에 수치적인 이축 시험을 도입하였으며, 이러한 수치 시험 결과를 이용하여 충돌 모델에 사용되는 입력변수의 타당성을 검토하였다. 결과적인 층돌 모델은 동 아시아에서 관측되는 실제 변형과 매우 비슷하며, GPS 자료 및 동 아시아의 원위치 응력자료와 잘 대비된다.

호남 전단대내에 분포하는 엽리상화강암류의 지질시대와 생성과정에 관한 연구 (The Study on Geochronology and Petrogenesis of Foliated Granites in the Honam Shear Zone, South Korea)

  • 김용준;박영석;강상원
    • 자원환경지질
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    • 제27권3호
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    • pp.247-261
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    • 1994
  • Honam Shear Zone is a mylonite zone approximately parallel to the NE-SW trend located southern part of Korea peninsula. Geologic ages and petrogenesis of foliated granites in this zone are as follows: Igneous rocks of this zone are composed of granite gneiss, Paleozoic granites, Songrim granites, Jurassic granites and Cretaceous granites. Foliated granites show deformed phase of Paleozoic and Songrim granites during Daebo Orogeny. And isotopic ages obtained from foliated granites are early Permian to late Triassic period (276~200 Ma). Most of foliated granite masses are igneous complex consisting of a series of differential product of cogenetic magma. The individual rock mass of foliated granites plotted on Harker diagram shows mostly similar trend of calc-alkali series. REE diagram indicates that LREE amount of foliated granites are more enriched than HREE and negative Eu anomalies of them are weaker than those of the other granites. From these data, we suggest the rocks are generated from continental margin under syntectonic environment. Original magma type of foliated granites correspond to I-type, syn-collision type and Hercyano type. In compressive stress field between Ogcheon folded belt and Youngnam massif, foliated granites had formed due to mylonitic deformation. Those facts indicate that magma of foliated granites would had been generated by melting in lower crust or contamination in upper mantle.

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The tentative APWP of the Korean Peninsula since Cretaceous and its tectonic implications

  • Park, Yong-Hee;Doh, Seong-Jae
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.337-342
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    • 2007
  • The representative Cretaceous-Tertiary paleomagnetic poles of the Korean Peninsula have been obtained from primary remanences of unremagnetized rocks: $59.6^{\circ}N$, $194.7^{\circ}E$ for $K_{1M}$; $67.6^{\circ}N$, $207.7^{\circ}E$ for $K_{1L}$; $71.1^{\circ}N$, $215.2^{\circ}E$ for $K_2$; and $84.9^{\circ}N$, $292.6^{\circ}E$ for the Miocene. Chemical remanences of remagnetized rocks also yield Early Tertiary paleomagnetic pole ($83.9^{\circ}N$, $88.3^{\circ}E$). These paleopoles provide the tentative APWP of the Korean Peninsula since the Cretaceous, and suggest some tectonic interpretations as follows. The Korean Peninsula was located at similar latitude to the present position, and rotated clockwise with respect to the adjacent blocks during the Cretaceous. The Korean Peninsula experienced latitudinal movement during the Early Tertiary, which was possibly associated with the continental collision between India and Asia. The Korean Peninsula and Southwest Japan might be independent terrains during the Cretaceous based on the temporal discrepancies of the southward movements and the clockwise rotations of the two blocks with respect to Eurasia.

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Interpretation on GDS(Geomagnetic Depth Sounding) Data in and around the Korean Peninsula through the 3-D Sea Effect Modeling

  • 양준모;권병두
    • 지구물리
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    • 제9권3호
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    • pp.159-169
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    • 2006
  • A GDS (Geomagnetic Depth Sounding) method, one of extremely low-frequency EM methods, has been carried out to examine conductivity anomalies in and around the Korean Peninsula. In this study, new GDS data acquired at the five sites in south-eastern area of the peninsula were incorporated into the previous GDS data. In order to quantitatively interpret observed induction arrows, the 3-D MT modeling considering the surrounding seas of the Korean Peninsula has been performed to evaluate sea effect at each GDS site. The modeling results revealed that the observed real induction arrows were not explained by solely sea effects, consequently two conductive structures that are responsible for the discrepancies between observed and calculated induction arrows were proposed. The first one is the Imjingang Belt, which is thought as an extension of Quiling-Dabie-sulu continental collision belt. The effects of the Imjingang Belt clearly appear at the site YIN and ICHN. The second one is the HCL (Highly Conductive Layer), which is considered as a conductive anomaly by mantle upwelling produced in back-basin region. The effects of the HCL are seen at the site KZU, KMT101, and KMT 107 in the south-eastern region of the Korean Peninsula.

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판구조론에 관한 고등학교 1학년 학생들의 오개념 (Misconceptions of the Freshmen at High School about Plate Tectonics)

  • 정경진;정구송;문병찬;정진우
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.762-774
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    • 2007
  • 이 연구의 목적은 개념의 원형적 표현인 그림 그리기로 고등학교 1학년 학생들 사이에 널리 퍼져 있는 판구조론에 관한 오개념을 조사하는 것이었다. 이를 위하여 7차 교육과정의 내용 요소와 고등학교 11종 과학 교과서의 원형적 표현을 분석하여 판구조론에 관한 6가지 개념을 선정하고, 이를 바탕으로 판구조론에 관한 개념 그리기 질문지를 개발하였다. 대구광역시 소재 인문계 고등학교 1학년 학생 134명을 대상으로 자료를 수집하여 분석한 결과 첫째, 판의 구조에 관한 오개념은 전체의 38%인 '맨틀 최상부형' 오개념과 18%인 '지각형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 둘째, 판의 분포에 관한 오개념은 전체의 37%인 '금이 간 지진대형' 오개념과 14%인 '지진 빈도형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 셋째, 해양지각-해양지각 발산형 판 경계에서 해령 형성에 관한 오개념은 전체의 32%인 '발산형' 오개념과 29%인 '충돌형'오개념이 과반수 이상을 차지했다. 넷째, 대륙지각-대륙지각 수렴형 판 경계에서 산맥 형성에 관한 오개념은 '충돌형' 오개념이 전체의 70%로 과반수 이상을 차지했다. 다섯째, 해양지각-대륙지각 수렴형 판 경계에서 산맥 형성에 관한 오개념은 전체의 34%인 '선입형' 오개념과 23%인 '단층형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 여섯째, 해양지각-해양지각 변환 단층 경계에서 변환 단층에 관한 오개념은 전체의 30%인 '방향형' 오개념과 10%인 '구간형' 오개념이 과반수에 근접했다. 이 연구에서 판구조론에 관한 학생들의 그림은 대부분이 비슷한 오개념을 나타내고 있었는데 이것은 개념 그리기가 학생들 사이에 널리 퍼져 있는 오개념의 강력한 증거로 활용될 수 있음을 시사한다. 또한 이 연구의 결과는 판구조론 교수-학습의 기초 자료로서 교사들에게 유용하게 사용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.

티모르섬 충돌 동시성 멜란지의 산상 및 기원 (The Occurrence and Origin of a Syn-collisional Mélange in Timor)

  • 박승익;고희재;김성원;김유홍
    • 자원환경지질
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    • 제47권1호
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    • pp.1-15
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    • 2014
  • 보보나로 멜란지는 인도-호주판과 유라시아판의 경계부에 위치한 세계적으로 가장 젊은 충돌 동시성 멜란지 중 하나이다. 이 멜란지는 신제3기에 시작된 호주 대륙의 연변부와 반다 호와의 충돌로 인해 형성되었으며, 티모르섬의 전역에 걸쳐 분포한다. 티모르섬 남부 수아이 지역은 호주 대륙 기원 암체, 반다 호 기원 암체, 충돌 동시성 보보나로 멜란지, 그리고 충돌 동시성 퇴적층까지 다양한 지층들이 분포하고 있어, 멜란지와 다른 지구조 단위의 기원적 상관관계를 파악하는데 적합한 지역이다. 본 연구에서는 수아이 지역에서 수행한 1:25,000 규모의 정밀 지질조사 결과를 토대로 보보나로 멜란지의 내부 구조적 특성 및 공간적 분포 양상을 제시하고 그 기원에 대해 토의한다. 수아이 지역에 분포하는 보보나로 멜란지는 주로 적갈색 및 녹회색을 띠며 변성작용을 받지 않은 비늘모양 점토 기질과 대부분 인접한 지역의 지층들에서 유래한 다양한 종류의 암편들로 구성된다. 주변암과의 관계가 비교적 명확한 멜란지 노두에서 인지되는 내부 구조적 특징은 보보나로 멜란지가 '다이아피릭 멜란지', '지구조 멜란지' 그리고 혼합 과정 없이 지층교란에 의해 형성된 '깨진 지층'으로 구성됨을 지시한다. 또한 공간적 분포 특성은 보보나로 멜란지가 호주 대륙기원 암체 하부의 곤드와나 대지층군과 더불어 이를 충상하는 반다 호 기원 지층들까지 모두 절단하며 관입하고 있음을 나타낸다. 연구지역에서 파악되는 노두 규모의 내부 구조적 특징 및 광역적 분포 특성을 기존에 제시된 멜란지 형성 모델들과 결부하여 고려하였을 때, 보보나로 멜란지는 대부분 곤드와나 대지층군으로부터 점토물질이 유래한 다이아피릭 멜란지로 형성되었으며 멜란지의 형성 및 진화에 단층활동이 지속적으로 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 현생 부가체-충돌대에서 다이아피릭 멜란지가 주요한 구성 요소임을 잘 보여준다. 이는 오래된 부가체-충돌대에 발달하는 멜란지의 기원을 해석함에 있어서도 다이아피릭 프로세스를 주요한 인자로 고려해야함을 지시한다.