• 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.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제27권5호
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• pp.281-288
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• 2017

In this study, Fe-Ni slag, converter slag and dephosphorization slag generated from the steel industry, and fly ash or bottom ash from a power plant, were mixed at an appropriate mixing ratio and melted in a melting furnace in a mass-production process for glass ceramics. Then, glass-ceramic products, having a basalt composition with $SiO_2$, $Al_2O_3$, CaO, MgO, and $Fe_2O_3$ components, were fabricated through casting and heat treatment process. Comparison was made of the samples before and after the modification of the process conditions. Glass-ceramic samples before and after the process modification were similar in chemical composition, but $Al_2O_3$ and $Na_2O$ contents were slightly higher in the samples before the modification. Before and after the process modification, it was confirmed that the sample had a melting temperature below $1250^{\circ}C$, and that pyroxene and diopside are the primary phases of the product. The crystallization temperature in the sample after modification was found to be higher than that in the sample before modification. The activation energy for crystallization was evaluated and found to be 467 kJ/mol for the sample before the process modification, and 337 kJ/mol for the sample after the process modification. The degree of crystallinity was evaluated and found to be 82 % before the process change and 87 % after the process change. Mechanical properties such as compressive strength and bending strength were evaluated and found to be excellent for the sample after process modification. In conclusion, the samples after the process modification were evaluated and found to have superior characteristics compared to those before the modification.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.249-261
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• 2012

안동 초염기성암 복합체에서 발견된 함금운모 사방휘석암의 산출과 광물학적 특성을 보고한다. 사방휘석암은 복합체 내에서 1 m 내외 두께의 층상암체로 산출되며, 대부분 조립 자형-반자형 사방휘석으로 구성되어 있다. 소량광물로서 단사휘석, 금운모, 사장석이 미량의 크롬 스피넬, 펜틀란다이트, 인회석, 저어콘과 함께 수반된다. 단사휘석은 사방휘석 내에 용리되어 있거나, 후기에 사방휘석 간극을 충전한다. 전자현미분석에 의하면 사방휘석과 단사휘석은 각각 엔스태타이트와 투휘석이며, 시료별 조성 차이가 거의 없다. 금운모와 사장석도 사방휘석의 간극을 충전하며 거의 일정한 조성을 보인다. 후기변질작용으로 사방휘석, 단사휘석, 사장석이 각각 활석, 각섬석, 사문석으로 변질되었다. 사방휘석암은 초염기성 마그마로부터 분별결정작용으로 생성된 것으로 보인다. 현재 미상인 안동 초염기성암 복합체의 지질시대가 사방휘석암의 금운모와 저어콘에 대한 연대측정으로 규명될 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제3권4호
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• pp.199-222
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• 1970

One of the biggest sulfide metallic (Cu, Pb, Zn) ore deposits of South Korea is located in the area of Seo-myeon, Shiheung-gun, Gyeonggi-do. Geology of the region is mostly composed of metasediments of biotite schist, graphite schist, injection gneiss, sericite schist, limesilicate and quartzite from bottom, those are applicable to so-called Yeoncheon System of Pre-Cambrian, and granodiorite, quartz porphyry, basic dykes are outcroped in a small scope as intrusives. The origin of the ore deposit is pyrometasomatic contact deposits due to hydrothermal replacement and the ore bodies are imbedded in lower bed of limesilicate formation as impregnation and ore minerals are galena, sphalerite, marmatite, chalcopyrite, bornite, chalcocite, covellite, and the later two minerals are both hypogene and supergene. Gangue minerals are mostly skarn minerals those hornblende, diopside, epidote, hedenbergite, chlorite, garnet and quartz except primary calcite and quartz. Boundary plane (NS strike) between schists and limesilicate seemed to be primary opening of ore solution and fractures bearing $N50^{\circ}{\sim}80^{\circ}W$ are secondary structural control for localization of ore minerals and the third structural controls are both irregular gashes and schistosity in small scale. Photogeological study was carried with vertical aerial photo scaled 1: 38,000 and enlarged 1 : 10,000 under stereoscope. The study on the area convinced the fact that the geologic boundaries between rocks, limesilicates and quartzites, are traced easily by their typical topographic feature and drainage, and the main fracture patterns which derived from the result of fracture traces, that photogeologic lineament observed under stereoscope, are those bearing (1) $N20^{\circ}W$, (2) $N58^{\circ}W$, (3) $N76^{\circ}W$, (4) EW, (5) $N20^{\circ}W$, (6) $N62^{\circ}W$, (7) $N77^{\circ}W$. Among the written fractures, (5) (not schistosity, in case of fault) (6) (7) are post-mineral faults and others are pre-mineral faults and others are pre-mineral structures, and (2) (3) (6) (7) are coincided with statistical figure of 208 fractures surveyed in underground. By the result of the study, mineralized zone, are presumed to extend north and southward, total length about 4km.

• 자원환경지질
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• 제12권3호
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• pp.115-126
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• 1979

The Jecheon granite mass has turtle-shape exposure of about $190km^2$ at vicinity of Jecheon-eup, and is elongated in the direction of NEE-SWW. It discordantly intrudes the Bakdalryong metamorphic rocks and the great limestone series(Samtaesan and Hungwolri formation) which belong to the pre-Cambrian and Ordovician, respectively. The mass is composed of five facies of different grain size; texture and charecteristic minerals. The five facies are (1) coarse grained biotite granodiorite, (2) fine grained hornblende biotite granodiorite, (3) coarse grained pink feldspar granodiorite (4) leucogranite, and (5) porphyritic biotite granite. The mutual relationship between each facies is intrusion in (1)-(2) and (2)-(3), but unknown in (3)-(4) and (4)-(5). 22 modal analyses and and 10 chemical analyses on more than a hundred of representative samples taken from the mass are listed as tables. Triangular plot of modal and normative Q-Kf-Pl of this mass show a continuous differentiation products from certain common magma by change of chemical composition and anorthite contents in plagioclase. The metamorphic facies of contact aureole in surrounding rocks adjacent to the granite body are corresponded to hornblende hornfels facies with mineral assemblages of wollastonite-diopside-calcite in calcareous rocks, and of quartz-biotite-muscovite-cordierite in argillaceous rocks. Variation of silica versus oxides of major elements shows that the mass is similar to the trend of Daly's average basalt-andesite-dacite-rhyolite which shows the trend of the fractional crystallization of magma, and is equivalent to the calc-alkali rock series by Peacock. AMF diagram shows that Jecheon granite mass is equivalent to normal diffentiation products such as skaergaard intrusion. The above evidences suggest that the Jecohon granite mass is normal differentiation products formed by fractional crystallization under relatively slow cooling condition.

• 자원환경지질
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• 제47권4호
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• pp.335-349
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• 2014

선캄브리아기 경기육괴의 북서부에 위치한 포천 스카른 광상은 명성산 화강암과 선캄브리아기 변성퇴적암류에 협재된 탄산염암의 접촉대를 중심으로 산출되며, N-S방향 전단대를 따라 배태되고 있다. 포천 스카른대 분포와 함께 광물학적 특성은 구조 규제와 암층 규제에 따라 유도되었다. 포천 스카른은 스카른 광물조합에 따라 백운암을 교대한 Na-Ca계열과 Mg계열 스카른 및 석회암을 교대한 Ca계열 스카른으로 구분된다. 철광화작용은 주로 Na-Ca계열 스카른대를 따라 배태되고 있으며, 후퇴 스카른 단계에 일부 동 광화작용이 중첩된다. Na-Ca계열 스카른은 주로 추휘석, 투휘석, 조장석, 석류석, 자철석, 매그헤마이트, 경석고, 인회석, 스핀의 공생관계를 보이며, 후퇴 스카른에서는 투각섬석, 금운모, 녹렴석, 견운모, 석고, 녹니석, 석영, 방해석, 황화광물로 구성된다. 한편 Mg계열 스카른은 주로 감람석과 투휘석의 단순한 광물조합을 보이며, 투휘석과 감람석은 투각섬석과 함께 소량 금운모, 사문석, 녹니석으로 교대된다. 반면에 Ca계열 스카른은 전진 스카른 단계에서 주로 단사휘석, 석류석, 규회석이 정출되며, 후퇴 스카른에서 녹렴석, 베수비아나이트, 각섬석, 흑운모, 녹니석, 자철석, 석영, 방해석, 황화광물이 수반된다. 전자현미분석 결과에 의하면 포천 스카른광물은 대부분 Na-Mg 성분이 부화되었으며, 높은 $Fe^{3+}/Fe^{2+}$비, $Mg^{2+}/Fe^{2+}$비, $Al^{3+}/Fe^{2+}$비의 조성 특징을 보인다. 즉 단사휘석은 추휘석과 투휘석 조성이 부화되어 있는 반면, 석류석은 상대적으로 그로슐라 조성이 부화된 경향을 보인다. 또한 각섬석은 투각섬석, 파가사이트, Mg-헤이스팅사이트로 조성변화를 보인다. 한편 전진 스카른 단계의 주요 광물조합은 약 0.5 kbar와 $X(CO_2)=0.10$ 조건에서 $400^{\circ}{\sim}500^{\circ}C$ 온도와 높은 산화 환경($fO_2=10^{-23}{\sim}10^{-26}$)을 지시하고 있다. 후퇴 스카른 단계에서는 물-암석반응이 증가됨에 따라 녹렴석, 베수비아나이트, 각섬석, 녹니석, 석영, 방해석은 $X(CO_2)=0.10$ 조건에서 $250^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$ 온도 범위에서 정출되었다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.467-477
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• 2014

자연발생석면은 사문석군 석면의 모암인 초염기성암 외에도 탄산염암 및 편암, 염기성암을 모암으로 산출될 수 있다. 하지만 사문석군 석면의 모암인 초염기성암에 비해 탄산염암에서 발생하는 각섬석군 석면의 광물학적 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 탄산염암 및 편암을 모암으로 하는 자연발생석면에 대한 광물학적 특성을 연구하고 그 기원에 대해서 고찰하고자 하였다. 연구지역은 충남 서산시 대산읍 대로리 일대로 주된 연구대상은 서산층군 내 석회암 및 편암이며 시대미상의 암맥에 의해 관입되거나 습곡과 단층에 의해 교란되었다. 시료채취는 탄산염암과 편암의 접촉부에서 침상의 결정들이 관찰되는 노두를 선정하여 진행하였다. 광물조성 및 동정을 위해 PLM, XRD, EPMA 및 EDS 분석을 실시하였으며 각섬석의 형태 관찰을 위해 SEM 분석을 실시하였다. 또한 BSEM 이미지 분석을 통해 미세조직을 관찰하였다. XRD와 PLM을 통해 광물동정 한 결과 탄산염암에서는 양기석-투각섬석이 산출되었으며 석면형 결정의 정벽은 치밀하게 얽힌 침상이거나 비석면형의 결정이 벽개면을 따라 석면형으로 발달해가는 것을 확인하였다. EPMA 분석결과 탄산염암에서 산출되는 석면은 양기석-투각섬석으로 총 Fe 함량은 3~17%였다. Fe 함량이 10% 이상인 경우 양기석으로 정의되므로 이는 고용체 관계인 두 종 모두가 산출됨을 의미하며 이는 XRD 분석결과와도 일치했다. BSEM 이미지 분석을 통해 양기석-투각섬석 형성과정에서의 잔류조직을 관찰한 결과 백운석-투각섬석-투휘석으로 이어지는 일련의 전진변성단계의 잔류조직과 투휘석-투각섬석-활석으로 이어지는 후퇴변성단계의 잔류조직이 관찰되었다. 이들 연구 결과를 종합해 볼 때, 탄산염암에서 발생하는 석면은 열수변질작용으로 형성되는 것으로 사료되며 또한 비석면형의 결정이 풍화와 침식을 받는 경우 잠재적으로 석면형으로 발달 가능성이 있으므로 관리가 필요할 것으로 사료된다.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.215-232
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• 2020

태백산광화대에 속하는 영월군 녹전리 일대에는 이목화강암과의 경계부를 따라 탄산염암을 모암으로하는 Ca 및 Mg 스카른과 광화작용이 발달하였다. Ca 스카른은 석회암을 모암으로 석류석과 휘석이 산출되며, Mg 스카른은 백운암이 모암이며, 감람석 및 사문석이 발달한다. 광석광물은 초기 자철석-적철석 그리고 후기 자류철석(±회중석)-황철석-방연석-섬아연석이 정출된다. 석류석은 근거리에 안드라다이트 조성 그리고 원거리에 그로슐라 조성이 각각 우세하며, 휘석은 투휘석이 주로 산출된다. 이러한 조성변화는 유체가 이목화강암에서 원거리로 이동함에 따라 모암과의 반응이 증가하여 산화환경에서 환원환경으로 변화하였음을 나타낸다. Mg 스카른의 자철석이 Ca 스카른보다 Fe₂O₃는 높고 FeO는 낮은 특징을 보이며, Mg 스카른에서 높은 MgO 함량을 보인다. 섬아연석의 Zn/Fe 비는 이목화강암에서 멀어질수록 증가하는 경향을 보인다. 황화광물의 δ³⁴S 값은 이목화강암과 유사한 값을 보이고 있어서 대부분의 황이 화성기원임을 시사한다. 광화작용은 온도 및 산소분압의 감소와 더불어 황분압이 증가함에 따라 스카른광물, 산화광물 그리고 황화광물 순으로 정출되었다.

• 한국광물학회지
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• 제28권1호
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• pp.61-69
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• 2015

현무암과 포놀라이트 조성을 가진 마그마는 분화 양상과 거시적 물성에서 많은 차이를 보이나 이에 대한 원자구조 단위의 근본적인 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 일차원과 고해상도 이차원 고상 핵자기공명 분광분석(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)을 이용하여 현무암질 마그마의 모델인 투휘석과 아노르다이트 공융점 조성을 가진 비정질 규산염과 포놀라이트 조성의 비정질 규산염의 Al 주변 원자 구조를 관찰하였다. $^{27}Al$ MAS NMR 실험 결과 두 조성 모두 Al 피크가 지배적인 것을 보여주며 현무암 조성의 비정질 규산염의 피크 반치폭이 포놀라이트 조성보다 약 2배 더 넓은 것으로 관찰된다. 이것은 현무암질 조성에서의 Al 주변의 위상 무질서도가 포놀라이트 조성보다 높다는 것을 의미한다. $^{27}Al$ 3QMAS NMR 실험 결과 Al과 Al이 구별되어 관찰되며 현무암 조성의 비정질 규산염에서 포놀라이트 조성에는 관찰되지 않는 Al이 약 3.3% 관찰된다. 이는 현무암질 마그마가 포놀라이트 마그마에 비해 Al 주변의 배열 무질서도가 더 큰 것을 의미한다. 사중극자 상호관계를 설명하는 계수 또한 현무암 조성의 비정질 규산염이 포놀라이트 조성의 비정질 규산염에 비해 큰 값을 나타내며 이것 또한 Al 주변의 위상 무질서도가 더 큰 것을 확증해준다. 본 논문에서 규명한 현무암과 포놀라이트 조성의 비정질 규산염의 원자 구조 차이는 점성도와 같은 조성에 따른 마그마의 물성 차이에 대한 미시적 기원을 제시한다.