• 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.

• 암석학회지
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• 제5권1호
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• pp.89-107
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• 1996

제주도의 알칼리암류 및 솔라아이트에 대한 Sr, Nd 그리고 Pb 동위원소비의 특징은 서루 유사하거나, 솔리아이트가 조금 더 부화된 특징을 갖는다. 그러나 분출시기에 따라 솔리아이트의 즉징을 구분하면, 전기의 것은 Lee (1982)의 용암대지 형성기의 알칼리암류와 유사한 반면, 후기의 것은 이 연구의 알칼리암류와 유사하다. 이는 알칼리암류와 솔리아이트가 동질의 근원에서 유래하였음을 지시하며, 분출 시기에 따라 부분용융된 맨틀 근원지으 성질이 차이가 있었음을 시사한다. 제주도 화산암류는 사모아 군도의 화산암류의 변화 및 남중국 분지 화산암류의 변화 경향과 중첩되어 DMM과 EM II 사이의 혼합으로 잘 설명될 수 있는 변화경향을 지닌다. 이는 제주도를 제외한 우리나라의 신생대 화산암류 및 북동 중국 화산암류들이 DMM-EM I사이의 혼합으로 설명이 되는 변화경향을 보이는 것과 차이가 난다. DMM-EM II 맨틀 물질간의 섞임 계산 결과, 제주도 화산암류를 형성한 맨틀 물질은 결핍 맨틀 (DMM)에 부화된 맨틀 (EMII)물질이 약 10% 이내의 비율로 섞인 특징을 가짐을 지시한다. 제주도를 포함한 우리나라 및 중국의 신생대 화산암류의 동위원소적 특징을 북중국 지괴와 남중국 지괴으 충돌이론(예,Yin and Nie, 1993)과 결부시키면, 부화된 맨틀 물질의 공급원으로 고려되는 대륙암권 맨틀의 지화학적 조성이 지괴에 따라 차이가 있었음을 나타낸다. 즉 북중국 지괴는 EM I의 표식을, 남중국 지괴는 EM II의 표식을 가지고 있었을 경우로 설명될 수 있음을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제1권2호
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• pp.124-131
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• 1992

The Sm-Nd isotopic data on the Precambrian gneisses from Gyeonggi and Sobaegsan Massifs are presented and the crustal evolution of the Precambrian basements of the Korean Peninsula is discussed with that of the Precambrian basements of East Asia. Sm-Nd isochron plots on whole rock samples from Sobaegsan Massif give the following ages and initial Nd values. Biotite gneisses: $1.05{\pm}0.07$ Ga with ${\varepsilon}_{Nd}$ (1.05 Ga)= $-12.5{\pm}0.4$ ($2{\sigma}$); granitic gneisses: $1.70{\pm}0.59$ Ga with ${\varepsilon}_{Nd}$ (1.70 Ga)=$+9.5{\pm}6$($2{\sigma}$). Initial Nd isotopic evolution diagram for the Precambrian orthogneisses from Sobaegsan Massif with the Precambrian orthogneisses in northeastern China and Japan reveals the existence of early Archean depleted-mantle in east Asia and suggests the prevalence of nearly common or similar source accountable for these Precambrian gneisses. Such a common source is shown to have LREE-enriched feature and to have been formed from the depleted-mantle in the late Archean of ca. 2.6 Ga. On the other hand, the Sobaegsan granitic gneisses in Korea are concluded to have different evolution history. Our Sm-Nd study clearly discloses that some Precambrian orthogneisses from Korea had evolved from the protolith having the similar or same geochemical properties with the Precambrian orthogneisses in Japan and northeastern China. In addition, crustal formation age of Gyeonggi Massif in southern Korea may be different from that of Sobaegasn Massif.

• 자원환경지질
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• 제31권4호
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• pp.349-360
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• 1998

The alkali granite occurred as small stock and dyke is distributed in the Kyeomyeongsan Formation in the vicinity of the Chungju city. Geochemical characteristics in major and trace element of alkali granite in the Kyeomyeongsan Formation indicate that the alkali granites are peralkaline and have similar geochemical features to the A-type alkali granite. The rock enriched in HFSE such as Zr, Nb, Y, REE etc. According to the discrimination diagram the alkali granites mostly belong to the within-plate granite field, and to the $A_1$ group of A-type granite. This suggests that they might be emplaced in a extentional rift environment. The alkali granites are characterized by remarkably high total REE content, and enriched, relatively flat to somewhat HREE-depleted patterns with large negative Eu anomaly. The Sm-Nd age of the alkali granite is $338{\pm}30Ma$ with ${\varepsilon}_{Nd(t)}$ beings -7.3 to -8.5. On the basis of the geochemical studies the source magma was derived from a enriched mantle-like source and had a few or clearly interaction with sialic continental crust. In conclusion, the alkali granitic rock of the Kyeomyeongsan Formation might be formed from the high F peralkaline magma that was emplaced in continental rift environment, and generated at the early Carboniferous.

• 자원환경지질
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• 제25권4호
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• pp.435-446
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• 1992

REE, major and trace elements analyses of the Jurassic Daebo granite and Cretaceous Bulguksa granite were carried out to interpet their petrogenesis and relationships between petrogenesis and tectonics. Analytical results are summarized as follows. (1) $SiO_2$ content of the Bulguksa granite (aver. 74.6%) are significantly higher than those of the Daebo granite (aver. 68.1%). Major elements of $TiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$, CaO, MgO, Total FeO, and trace elements of Co, V and Sr are negatively correlated with $SiO_2$. Incompatible elements such as Ba, Sr, Y, Zr and HREE are contained differently in the Bulguksa granites distributed in between Okchon folded belt and Kyongsang sedimentary basin. (2) Trace element abundances show a good discrimination between two goups of granitic rocks. Ba, Sr and V are enriched in Daebo granites, while Zn and Cr are depleted in them. (3) Jurassic granites have quite different Eu anomalies and REE patterns from those of Cretaceous granites: Large negative Eu anomaly in the former and mild or absent Eu anomaly in the latter. The large Eu negative of Cretaceous granitic rocks are interpreted as a differentiated product of fractional crystallization of granitic magma from the upper mantle. Meanwhile, the Daebo plutonic rocks was resulted from the partial melting of subcrustal material or crustal contamination during ascending granitic magma from the mantle. Senario of igneous activities of Mesozoic age in South Korea was proposed based on Kula-Pacific ridge subduction model.

• 자원환경지질
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• 제27권2호
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• pp.171-180
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• 1994

충남 예산군 및 청양군 일대에 분포하는 시대미상의 초염기성암의 기원을 규명하기 위하여 주성분, 미량성분 및 희토류원소(REE)의 전암분석의 결과를 이용하여 연구하였다. 전암분석결과에 의하면 주성분원소 중 $K_{2}O$와 $Na_{2}O$를 제외한 대부분의 원소들은 후기변질작용에 관계없이 일정한 상관관계를 보여주며, primitive 맨틀의 화학조성과 비교할 때 매우 낮은 $Al_{2}O_{3}$ (<1.5%), CaO (<1%), $TiO_{2}$의 값을 나타내며, 비슷한 Ni의 함량을 가진다. 이점으로 미루어 본역의 암석은 상당한 양의 부분용융 (large degree of partial melting)을 받은 맨틀의 잔여물(residues)로 사료된다. REE의 chondrite normalize value는 (La/Yb)c= 1.1-5.2, (Sm/Eu)c=0.6-1.5 및 (Sm/Yb)c= 1.2-1.6 (dunites=0.53-0.77)의 값을 나타낸다. 대부분의 초염기성암이 LREE가 빈화(depleted)된 $(LREE/HREE)_{c}$ < 1) 특징을 보이는데 반해 이 지역의 초염기성암들은 LREE가 약간 부화(enriched)된 ($(LREE/HREE)_{c}$ <1) REE pattern을 나타낸다. 또한, La-Sm-Yb의 ternary diagram을 살펴보면 이들은 chondrite 의 값과 유사한 primitive한 맨틀의 부분용융 후의 잔여물보다 상당히 La가 부화된 양상을 보이며, alkali basalt의 source가 되는 부화된 맨틀의 부분용융 후의 잔여물과 비슷한 화학조성을 나타내고 있다. 이와같은 현상은 사문암화와 같은 후기변질작용 (late stage alteration), pre-melting composition 이 LREE가 부화된 경우, 혹은 빈화된 mantle의 잔여물과 LREE가 부화되어 있는 어떤 component의 mixing에 의한 부화의 가능성 등을 생각해 보았다. 그 결과, 1) 본역의 암석들은 가장 덜 변질받은 암석들만 분석하였고, MgO와 FeO를 다른 oxides로 나눈값을 도시해본 결과 대부분의 oxide들이 매우 좋은 trend를 보여주므로 후기 변질작용에 의한 LREE의 부화가능성은 희박하다고 생각되며, 2) 본역의 암석을 alkali basalt의 source와 같은 LREE가 부화된 deep mantle source에서 부분용융 후의 잔여맨틀로 생각하기에는 이들이 지표 위로 나타날 수 있는 emplacement mechamism을 설명하기가 불가능하다. 따라서 이러한 점으로 마루어볼 때, 이 지역의 초염기성암의 LREE 부화는 두 가지 component의 mixing에 의한 가능성이 가장 높은것으로 사료된다. 상당한량의 부분용융을 받은, 즉 빈화된 맨틀과 LREE가 부화된 component의 mixing에 의하여 이와같이 LREE가 부화된 특성을 보여주고 있다고 사료된다. Component의 성분으로서는 고압에서 LREE를 많이 함유하는 $H_{2}O$나 $CO_{2}$-rich fluid, 혹은 부화된 맨틀의 low degree of partial melting에 의하여 LREE가 부화된 partial melt일 가능성이 높으며 이들이 올라오면서 빈화된 잔여맨틀과 mixing되면서 본역의 암석과 같이 LREE를 부화시켰다고 사료된다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.95-95
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• 2001

The Yeongdong basin is one of the pull-apart basins in the southwestern part of the Korean Peninsula that has developed during Cretaceous sinistal fault movement. The bimodal igneous activities (basalts and rhyolites) in the basin appear to be closely associated with the basin development. Here, we discuss the origin of the igneous rocks using chemical and radiogenic isotope data. Basaltic (48.4-52.7 wt% SiO$_2$) and rhyolitic (70.3-70.8 wt% SiO$_2$) rocks are slightly alkalic in a total alkali-silica diagram. The rhyolitic rocks with have unusually high K$_2$O contents (5.2-6.0 wt%). The basaltic rocks show an overall pattern of within-plate basalt in a MORB-normalized spider diagram, but have distinct negative anomaly of Nb, which indicates a significant amount of crustal component in the magma. The basaltic rocks plot within the calc-alkaline basalt field in the Hf/3-Th-Ta and Y/l5-La/10-Nb/8 discrimination diagrams. The eNd(T) values of the basaltic rocks (-13.6 to 14.3) are slightly higher than those of the rhyolitic rocks (-14.1 to 15.2), and the initial Sr isotopic ratios of the former (0.7085-0.7093) are much lower than those of the latter (0.7140-0.7149). However, the initial Nd and Sr isotope ratios of the igneous rocks in the Yeongdong basin are similar to those of the nearby Cretaceous igneous rocks in the Okcheon belt. The Pb isotope ratios plot within the field of Mesozoic granitoids outside of the Gyeongsang basin in Pb-Pb correlation diagrams. Since a basaltic magma requires the mantle source, the enriched isotopic signatures and negative Nb anomaly of the basaltic rocks suggest two possibilities for their origin: enriched mantle lithospheric source, or depleted mantle source with significant amount of crustal contamination. However, we prefer the first possibility since it would be difficult for a basaltic magma to maintain its bulk composition when it is significantly contaminated with granitic crustal material. The slightly more enriched isotopic signatures of rhyolitic rocks also suggest two possibilities: differentiate of the basaltlc magma with some crustal contamination, or direct partial melting of the lower crust. Much larger exposed volume of the rhyolitic rocks, compared with the basaltic rocks, indicates the latter possibility more favorable.

• 암석학회지
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• 제11권1호
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• pp.17-28
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• 2002

제주도 남동부 태흥리 용암류에 대한 암석학적, 지구화학적 특징에 대해 고찰하였다. 본 역의 용암류는 알칼리 현무암과 쏠리아이트 현무암으로 구분된다. 하층부에는 4매 이상의 쏠리아이트 현무암이 나타나고, 그 위를 2매의 알칼리 현무암이 덮고 있다. 쏠리아이트 현무암은 알칼리 현무암에 비해, 동일한 MgO 조성에서 $K_2O$, $P_2O_{5}$, Ba과 Ta은 낮은 값을 가지고, $SiO_2$와 CaO는 높은 값을 가진다. 미량원소의 조성 특징을 원시맨틀 값으로 규정화한 거미 성분도에서 모든 현무암질 마그마의 Ba과 Rb은 원시맨틀에 비하여 부화되어 있고, Ni 과 Cr은 결핍되어 있다. 희토류 원소를 콘드라이트 값으로 표준화했을 때 LREE가 HREE에 비해 더 부화된 패턴을 가진다. 변화 패턴은 나란한 변화를 보이며, 알칼리 현무암이 쏠리아이트 현무암보다 더 부화된 경향을 보인다. 조구적 위치 판별도에서 본 역의 용암류는 지판 내부 현무암 영역에 도시된다. 쏠리아이트 현무암의 Zr/Nb, Y/Nb, $Al_2O_3$/$P_2O_{5}$ 비는 알칼리 현무암에 비해 크며, K/Ba비는 알칼리 현무암과 쏠리아이트 현무암간에 거의 차이가 없이 일정한 값을 나타낸다. 본 연구지역의 화산암류에 대한 일련의 지화학적 특징은 알칼리 현무암과 쏠리아이트 현무암의 모마그마가 동질의 맨틀 근원암으로부터 부분용융 정도의 차이에 의해 생성되었음을 지시하며, 쏠리아이트 현무암이 알칼리 현무암보다 더 큰 정도의 부분용융으로 형성되었음을 의미한다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권3호
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• pp.324-342
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• 2007

제주도 동부 성산 일출봉 일대 현무암류에 대한 암석기재, 암석화학적 특징 및 마그마 성인에 대하여 연구하였다. 본 지역의 지질은 층서적으로 최하부에 표선리현무암이 놓이며, 그 위에 성산리현무암이 분포하는데, 이는 라필리스톤층 및 고토양층에 의해 하부용암류와 상부용암류로 구분된다. 본 지역에서 산출되는 용암류는 반정 광물의 종류 및 조직에 따라 크게 침상장석 감람석 현무암과 비현정질 현무암으로 구분할 수 있다. 본 지역의 화산암류는 TAS분류도에서 알칼리계열 현무암과 비알칼리계열 현무암으로 분류되며, 비알칼리 계열 현무암은 쏠리아이트암으로 분류된다. 쏠리아이트 현무암은 알칼리현무암에 비하여 $SiO_2,\;FeO^T$, CaO 함량이 높고, $TiO_2,\;K_2O,\;P_2O_5$ 함량과 다른 불호정성원소 함량의 낮은 값을 가지는 특징을 보인다. MgO 함량 변화에 따른 미량 원소 변화에서 호정성 미량 원소의 변화 경향은 대체로 정(+)의 상관 관계를 나타내고, Th을 마그마 분화 척도로 사용한 불호정성 미량 원소의 변화 경향도 정(+)의 상관 관계를 나타낸다. 암석화학적 고찰 결과는 본 지역의 암석이 동질기원 마그마 물질의 부분용융의 차이에 의해 생성되었음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.603-612
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• 1997

경상누층군이라 불리는 백악기 육성퇴적암-화산쇄설물들은 백악기 말-제3기초의 화강암류에 의해 관입 되어 있다. 의성-신령지역의 화강암류는 다양한 암상과 화학조성을 갖는다 : 반려암; 46.9, 섬록암; 58.3, 흑운모 화강암; 66.3~69.3, 장석 반암; 71.0 wt.% $SiO_2$. 화산암류는 화학적으로 금성산 칼데라에서는 안산암질 성분이 결여 된 현무암-유문암의 bimodal 유형과 선암산-화산 칼데라에서는 안산암-유문암의 felsic 유형으로 나뉜다. 대부분의 화성암류는 비알칼리 계열에 속하고, 칼크-알칼리 마그마의 분화 경로를 따른다. 화강암류는 높은 Zr/Y비에 의해 화산암류와 잘 구별된다. 화산암류에서 Zr/Y와 K/Y비의 차이는 맨틀기원 및 분별작용에서 불균질로 설명될 수 있다. 콘드라이트로 균질화된 희토류 원소량은 화강암류에서 Th와 K이 결핍되어 있고, 금성산 칼데라의 유문암에서 Sr와 Ti의 결핍되어 있다. 선암산-화산 칼데라의 유문암은 Rb, La 및 Ce이 부화되어 있다. $Rb-SiO_2$와 Rb-Y+Nb의 관계도는 화강암류와 화산암류가 화산호 환경이었음을 암시한다. K-Ar 연대는 4회의 심성활동 (섬록암; 89 Ma, 화강암; 64~62 Ma, 화강암/반암류; 55~52 Ma, 반려암; 52~45 Ma)으로 나뉘고, 금성산 칼데라의 bimodal 유형 (71~66 Ma)과 선암산-화산 칼데라의 felsic 유형 (61~54 Ma)으로 특징지워지는 화산활동이 수반되었다. 지화학 및 연대측정 자료들은 화성암류가 백악기말-제3기초 동안 다양한 지질학적 에피소드의 결과로 형성되었슴을 암시한다.