• 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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• 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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• 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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• 제26권4호
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• pp.489-498
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• 1993

경북 봉화군 소천면 소재 옥방 회중석광산 주변부에 분포하는 앰피볼라이트는 그 암석성인적 측면에서 많은 관심을 불러 일으켰다. 이 앰피볼라이트는 선캠브리아기의 원남층군내에 관입암상의 형태로 산출되며 옥방회중석광산의 모암이기도 하다. 주성분과 미량성분의 지구화학적 특징에 의하면, 이 앰피볼라이트는 정앰피볼라이트로서 비알카리 계열의 쏘레라이트 현무암질 암석으로 분류되며 쏘레라이트의 분화경향을 그대로 따르고 있었다. 희토류원소 및 친액상원소들의 지구화학적 특징에 의하면, 이 앰피볼라이트를 형성한 기원암의 마그마는 친액상원소들이 결핍된 상부맨틀로부터 유래되었으며 상승도중 대륙지각물질의 혼염이 있었고 이 마그마가 관입된 조구조적 환경이 대륙배호분지 (continental back-arc basin)임을 강력하게 시사하고 있다. 따라서 이 앰피볼라이트에 의해 관입된 원남층군이 퇴적된 조구조 환경 역시 대륙배호분지에 해당됨을 암시한다고 할 수 있다.

• 암석학회지
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• 제12권2호
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• pp.55-69
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• 2003

남미 콜럼비아의 골고나섬에서 산출된 스피네훽스 조직을 갖는 제3기 코마티아이트를 암석학적 및 지화학적으로 연구하여, 이전의 연구결과 (남아프리카, 서부 호주 그리고 캐나다 온타리오 지역의 선캠브리아기 코마터아이트와 골고나섬의 제3기 코마티아이트 등의 연구)와 비교하였다 이 시료는 암석의 비중(2.98), 밀도(3.2), 그리고 조암광물, 스피네훽스 조직, 주성분원소와 미량원소, 희토류원소 등의 함량 및 분포경향 등, 코마티아이트의 암석학적, 지화학적 특징을 잘 나타낸다. 특히 희토류원소의 분포경향은 이 골고나섬의 코마티아이트가 depleted mantle에서 만들어진 마그마로부터 결정된 것임을 암시하며, 이는 캐나다 온타리오 일대의 Munro Township지역의 선캠브리아기 코마티아이드와 아주 유사한 특성을 보여주는 Group I의 휘석 코마티아이트 또는 현무암질 코마티아이트임이 확실시된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.235-247
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• 2012

우리나라 백령도, 제주도, 보은, 아산, 평택, 간성일대에는 맨틀 페리도타이트들이 알칼리 현무암류에 포획되어 온 형태로 분포하고 있다. K-Ar 전암연대측정 자료에 의하면 이들 화산암류는 약 0.1-18.9Ma에 분출하였다. 페리도타이트의 광물조합은 감람석-사방휘석-단사휘석-첨정석이며, 함수광물이나 석류석이 보고된 바는 없다. 암석의 종류는 레어조라이트에서 하즈버가이트에 걸쳐있다. 감람석은 $Fo_{88.4-92.0}$이고, 단사휘석은 투휘석, 사방휘석은 엔스터타이트가 풍부하며, 첨정석은 Cr이 풍부하다(Cr# = 7.8-53.6). 주성분 원소함량에 의하면 이들 페리도타이트는 부화된 중앙해령현무암 근원 맨틀로부터 대략 26%까지의 부분용융을 겪은 후에 남은 잔류물로 추정된다. 그러나 맨틀에서의 이차적인 변성교대작용의 흔적이 미량원소의 함량에 기록되어 있는 경우도 있다. 양휘석 지온계에 의하면 우리나라 페리도타이트 포획암의 평형온도는 대략 $850-1050^{\circ}C$ 범위이다. Sr-Nd 동위원소비는 결핍된 중앙해령현무암의 근원맨틀 성분(DMM)에서부터 지구전암(BSE) 성분 값까지 넓은 범위에 걸쳐있어, 오랜 시간의 성장과 진화의 역사를 대변하고 있다. Sr-Nd-Pb 동위원소비에 의하면 우리나라 암석권 맨틀은 대개 맨틀 단성분 중 DMM과 EM2의 혼합으로 설명되며, 상부 대륙지각과 연계될 수 있는 남북 내지는 동서방향으로의 지역성을 기록하고 있지는 않다. 이는 동아시아의 신생대후기 판내부기원 현무암류들이 기록하고 있는 남북간의 이분성과는 매우 대조적인 것으로, 동아시아 연약권 맨틀의 지역성을 시사하고 있다. Os 모델연대에 기초하면 우리나라 암석권 맨틀이 연약권으로부터 분리된 시기는 약 1.8-1.9 Ga로 추정된다.

• 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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• 제28권1호
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• pp.19-24
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• 1995

경상분지의 동부와 남부에 분포하는 연 아연광상에서 산출되는 방연석의 납 동위원소 비로부터 광상을 형성한 납이 어떤 기원물질로부터 유래하였는가를 연구하고, 이를 태백산 광화대 내 일부광상들의 납 동위원소 비와 비교 연구하였다. 경상분지내 연 아연광상들의 보통납(common lead) 의 동위원소 비는 $^{206}Pb/^{204}Pb=18.156{\sim}18.377$, $^{207}Pb/^{204}Pb=15.482{\sim}15.638$, $^{208}Pb/^{204}Pb=37.953{\sim}38.605$로서 매우 제한된 영역의 변화를 보인다. 또한 납 동위원소 비들은 광상 납 성장곡선(Cumming과 Richards, 1975)과 평균지각 납 진화곡선(Stacey 와 Kramer, 1975) 의 선상 혹은 하부에 점시 되어 맨틀성분의 개입이 많음을 지시하는 반면, 태백산 광화대의 경우는 진화곡선 상부에 점시 되어 지각 물질의 개입이 많음을 나타내었다. Plumbotectonics Model IV (Zartman과 Haines, 1988)에서는 경상분지의 납들은 대부분 맨틀과 조산대 사이의 영역에, 태백산 광화대의 자료들은 대부분 상부지각선의 선 상이나 그 상부에 점시 된다. 위와같은 납 동위원소 조성이 보여주는 특징과 더불어 경상분지 보통납의 동위원소 비들이 나타내는 선형관계는 낮은 U/Pb와 Th/U의 비를 갖는 기원물질 혹은 결핍맨틀(depleted mantle) 물질과 기반암과 같은 지각 물질간의 혼염에 의한 혼합 아이소크론(mixing isochron)으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제16권4호
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• pp.196-207
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• 2007

강원도 고성지역에는 여러 종류의 포획암과 포획결정을 내포한 마이오세 현무암들이 화산전(volcanic plug) 형태를 이루며 분포한다. 이들 화산전중에서 운봉산화산전의 근원마그마는 지하 160km 깊이에서 형성되어 지표로 올라왔다. 전암화학분석, 구성광물의 평형온도 및 압력은 운봉산화산전을 형성한 화산암이 알칼리현무암이며, 결핍된 석류석 페리도타이트의 $0.2{\sim}2%$의 부분용융에 의하여 형성되었음을 지시한다. 이 마그마는 감람석, 단사휘석, 사장석을 각각 $75{\sim}110km,\;40{\sim}52km,\;37{\sim}54km$ 깊이에서 정출하였으며, 맨틀포획암인 스피넬 페리도타이트를 지하 $57{\sim}67km$에서 포획하여 지표에 빠른 속도로 올라왔다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권1호
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• pp.38-51
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• 2002

Mantle xenoliths in alkali basalt at Boun, the Gansung area and Baegryung Island in South Korea are spinel lherzolites composed of olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, and spinel. Minerals show homogeneous compositions. Olivine compositions have Fo$_{89.0}$ to Fo$_{90.2}$, low CaO (0.03 to 0.12 wt%), and NiO of 0.34 to 0.40 wt%; the orthopyroxene is enstatite with En$_{89.0}$ to En$_{90.0}$ and Al$_{2}$O$_{3}$ of 4 to 5 wt%; the clinopyroxene is diopside with En$_{47.2}$ to En$_{49.1}$ and Al$_{2}$O$_{3}$ of 7.42 to 7.64 wt% from Boun and 4.70 to 4.91 wt% from Baegryung. Spinel chemistry shows a distinct negative trend, with increaeing Al corresponding with decreasing Cr, and Mg$^{#}$ (100Mg/Mg+Fe) and Cr$^{#}$ (100Cr/Cr+Al) of 75.1 to 81.9 and 8.5 to 12.6, respectively. The equilibrium temperatures of these xenoliths, taken as the average obtained from those of Mercier (1980) and Sachtleben and Seck (1981), lie between 970 and 1020$^{\circ}$C, and equilibrium pressures derived from Mercier (1980) fall within the range of 12 to 19 kbar (i.e., 42 to 63 km). These temperatures and pressures are reinforced by considerations of the Al-isopleths in the MAS system (Lane and Ganguly, 1980), as adjusted for the Fe effect on Al solubility in orthopyroxene (Lee and Ganguly, 1988). The equilibrium temperatures and pressures of xenoliths, as considered in P/T space, belong to the oceanic geotherm, based upon the various mantle geotherms presented by Mercier (1980). This geotherm is completely different from continental geotherms, e.g., from South Africa (Lesotho) and southern India. Mineral compositions of spinel-lherzolites in South Korea and eastern China are primitive; paleo-geotherms of both are quite similar, but degrees of depletion of the upper mantle could vary locally. This is demonstrated by eastern China, which has various depleted xenoliths caused by different degrees of partial melting.