• 한국광물학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-11
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• 2009

제주도 동남부 신산리 해안가에 분포하는 현무암에 세립질의 맨틀 페리도타이트가 드물게 포획되어 있으며, 반상쇄정 잔류물의 거정질 입자와 세립질의 입자로 구성된 조직적 특성에 의해 반상쇄정의 페리도타이트 맨틀포획암(FPP)으로 정의된다. 조사되어진 FPP들의 서로 유사한 조직적 특성과 주성분원소 조성은 FPP가 하나의 구조 영역에서 유래했음을 지시한다. 또한 킹크밴드를 가지는 거정의 반상쇄정($2{\sim}3mm$) 사이에 변형의 흔적이 없는 세립질의 입자($200{\sim}300{\mu}m$)로 구성된 쌍봉분포, 삼중점과 직선형의 입자경계, 간극사이에 형성된 멜트포켓, 입자경계가 이동했음을 나타내는 미세구조 등은 FPP가 동력재결정작용 ${\pm}$ 정적재결정작용을 경험하였음을 반영하고 있다. 이러한 변형사건에는 멜트/유체의 이동이 있었으며, 특히 엽리면을 따라 일어났다. 신산리 지역에 가장 흔하게 산출되는 프로토그라뉼라 조직의 맨틀포획암과 FPP는 매우 유사한 주성분원소 조성을 보이는데, 이는 FPP가 프로토그라뉼라 조직의 포획암과 비슷한 상부맨틀 깊이에 위치하고 있었음을 나타낸다. 이러한 FPP의 조직적 특성과 주성분원소 조성은 FPP가 지엽적인 소규모의 좁은 영역에 관여한 변형사건을 경험하였음을 나타낸다. 이 변형사건의 실체에 대한 것은 앞으로 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이나, 제주도가 만들어지기 이전의 상부맨틀 암석권에서 마그마의 상승과 관련된 단층작용에 의해 형성되었을 가능성을 제시한다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.145-156
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• 2012

해저열수시스템은 중앙해령이나 후열도확장대와 같은 해저화산대를 따라 생성된다. 해저열수시스템은 지각-맨틀과 해양의 에너지와 물질이 교환되는 장으로 이를 통해 지각과 해수의 조성이 변화하며, 해저면에 열수분출구를 침전시켜 열수생태계를 형성하고 금속광상이 만들어진다. 상대적으로 단순한 중앙해령과 달리 지판소멸지역의 해저열수시스템은 섭입되는 물질의 재순환과정에서 다양한 특성이 나타난다. 황동위원소 조성은 이러한 열수시스템의 다양성을 평가하는데 유용하다. 이 논문에서는 서태평양의 지판소멸대에서 발견된 열수분출 지역에서 채취된 열수분출구 시료의 황동위원소 조성변화를 살펴보고 이들 환경에서 열수생성의 다양성을 일으키는 요인을 고찰하였다. 지판소멸대의 열수분출구는 황화광물과 황산염광물 모두 낮은 황동위원소 조성을 갖는 것이 특징이며, 이는 마그마로부터 공급된 $SO_2$ 기체의 유입으로 해석된다. 황동위원소 조성 변화를 포함한 열수시스템의 다양성은 열수시스템 생성과정에서 마그마의 적극적인 역할을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.138-156
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• 2002

소백산 육괴 중 남동부 지역의 선캠브리아 변성암류는 화강암질 편마암, 반상변정질 편마암과 석영장석질 편마암 등으로 이루어져 있으며, 하동-산청 회장암 복합체 서편에 남북방향의 대상으로 사방휘석을 함유한 차노카이트가 폭 3km, 길이 12km의 규모로 분포한다. 차노카이트는 조직에 따라 괴상 차노카이트와 엽리상 차노카이트로 분류된다. 성분상 차노카이트의 원암은 화강섬록암에서 석영 몬조나이트에 대비되고 비알카리질이며. 이들의 주원소 및 미량원소의 함량 변화양상은 전형적인 마그마 분화 경향을 보여준다. 한편, 조구조 판별도에 도시된 지구화학적 자료는 이들 차노카이트가 활동적인 조구조 환경에서 형성되었음을 보여준다. 괴상 및 엽리상 차노카이트에서 관찰되는 주구성 광물은 사장석, 사방휘석, 미사장석 석류석 석영 등이며, 석류석은 산점상으로 산출한다. 석류석은 대체로 성분 누대구조가 잘 나타나고, $X_{alm}$ / (0.74~0.83)와 $X_{py}$ (0.07~0.12), $X_{Mg}$ (0.12-0.08) 성분은 주변부로 가면서 감소하고, $X_{grs}$ /(0.03~0.15)는 중심부에서는 낮고 주변 부로 가면서 크게 증가하는 특징적인 변화를 보인다. 사방휘석-석류석-사장석-석영 공생광물군을 이용하여 계산된 차노카이트의 변성조건은 시료에 따라 2.5-7.5kb, $600-900^{\circ}C$의 큰 범위로 변화하지만, 석류석의 중심부 성분을 사용하였을 경우 약 $800^{\circ}C$의 정점온도를 보인다. 그리고 석류석의 누대구조 특성이 뚜렷한 시료 MS2-1에서는 3.5kb, $800^{\circ}C$에서 6kb, $600^{\circ}C$로 후퇴한 반시계 방향의 진화경로가 인지된다.

• 자원환경지질
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• 제29권2호
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• pp.171-182
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• 1996

제 4기 전곡현무암은 추가령 열곡대내의 한탄강유로를 따라 길게 분포하고 있으며 이대성 외 (1983)에 의하면 대략 10-20 m정도의 두께를 가지고 있다. 전곡현무암의 암석분화 과정을 밝히기 위해 57개의 시료가 채취 되었으며, 이중 16개의 시료에 대한 주성분 및 미량원소의 화학분석이 실시되었다. 분석된 시료들의 화학조성에 의하면 전곡현무암은 알칼리계열의 현무암으로 특징지워지며, MgO를 제외한 주성분원소의 변화범위가 미량원소에 비하여 상당히 좁은 영역을 나타낸다. 분별결정작용 모델을 정량적으로 시험하기 위해서 Multiple linear regression을 사용하였다. 주성분원소와 반정으로 산출되는 광물의 화학조성을 사용하여 계산된 결과는 전곡현무암의 화학조성의 변화는 감람석, 사장석, 휘석, 자철석이 56 : 25 : 17 : 2의 비율로 분별정출되어 분화된 것으로 설명할 수 있다. 그러나 위의 결과를 가지고 미량원소의 함량을 계산하면 불호정 (incompatible) 원소의 계산치는 딸암석의 실제 함량에 미치지 못한다. 이러한 점으로 미루어 전곡현무암의 화학조성의 변화는 광물들의 단순한 분별정출 작용만으로는 설명하기가 어렵다. 따라서 전곡현무암의 화학조성의 변화는 약간 다른 정도의 부분용융에 의해 불호정 원소의 초기치가 다른 것들이 분별정출과정을 겪었거나, 혹은 RTF과정에 의한 불호정원소의 부화가능성을 배제할 수 없음을 시사한다.

• 보존과학회지
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• 제32권2호
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• pp.123-139
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• 2016

서산 산동리 출토 고려시대 도기를 대상으로 물리화학적 및 고고과학적 특성을 분석하였다. 도기의 표면색은 주로 회청색을 보이나, 바탕흙이 용융된 것으로 보이는 자연유가 나타나며, 부분적으로 소성과정에서 가스가 방출되어 생긴 부푼 흔적이 관찰된다. 대부분 시료에서 $1({\times}10^{-3}SI\;unit)$ 이하의 전암대자율 값을 갖는 것과 전체적인 산출상태 등으로 보아 유사한 태토로 제작하였을 가능성이 있다. 도기의 비중, 공극률 및 흡수율은 크게 두 그룹으로 구분되며 부푼 흔적이 있는 시료에서 차이를 보인다. 태토는 점토를 사용하였으며, 석영이 관찰되고 일부 시료에서는 유색광물이 확인된다. 분석 결과를 종합할 때, 도기는 견고하고 치밀한 기질에 석영과 뮬라이트가 공통적으로 검출되는 것을 보아 $1,100^{\circ}C$ 내외에서 소성되었을 것으로 판단된다. 도기과 번조받침의 지구화학적 거동특성을 살펴보면, 주성분원소에서 약간의 차이는 있지만 희토류, 호정 및 불호정원소가 상당히 유사한 패턴을 보인다. 따라서 도기제작은 동일 종류의 기반암에서 거의 동일한 진화경로를 거친 성인적으로 유사한 태토를 사용하였으며 정선과정을 거쳐 만든 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.480-492
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• 1997

옥천대의 남서대와 영남육괴의 북서 경계부에 대략 평행한 2열로 분포되어 있는 전주 및 순창 엽리상화강암류의 근원마그마의 분화과정 및 성인을 규명하기 위하여 양 암체의 암석학적 및 지화학적 특성을 비교, 고찰하였다. 주성분 원소의 분석결과는 전주 및 순창엽리상화강암이 암석화학적으로 퍼알루미나 또는 칼크알칼리 계열에 속함을 보였으며, 기존의 화강암류 성인에 대한 I/S형 및 자철석/티탄철석 계열의 분류기준을 적용할 경우 비록 원소화학적으로는 I-형과 자철석 계열이 우세한 경향을 보이지만 일관성있게 분류되지 않는 특성을 보였다. 주성부 원소의 분석결과에 의한 CIPW norm 조성에서, 전주암체는 분화가 진행됨에 따라 화강섬록암에서 화강암으로 진화되는 반면, 순창암체는 화강섬록암에서 석영몬조섬록암으로 진화되는 특성을 보였다. 이는 양 암체가 지각물질과의 동화 혹은 결정분별과정 등을 포함하는 마그마 진화의 후기 과정에서 서로 상이했음을 시사한다. 전주 및 순창암체의 희토류원소 분포형태는 양 암체 모두에서 Eu(-) 이상이 거의 나타나지 않고 LREE가 HREE에 비해 극도로 부화된 경향을 보여 서로 매우 유사했다. 이러한 희토류 원소의 분포형태는 우리나라의 선불국사 화강암류에서 보여지는 공통적인 희토류원소의 분포형태와 유사한 것이다. 이상의 결과들은 전주 및 순창엽리상화강암이 그 조성에 있어 서로 유사한 근원암 즉, 화성암질 조성을 갖는 대륙지각의 부분용융에 의해서 형성된 마그마를 기원으로 하고 있으며, 서로 유사한 마그마 분화정치과정을 거쳤음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제32권5호
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• pp.469-483
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• 1999

Two different types of deep groundwaters occur together in the Jungwon area: $CO_2$-rich water and alkali water. Each water shows distrinct hydrogeochemical and environmental isotopic characteristics. The $CO_2$-rich waters are characterized by lower pH(6.0~6.4), higher Eh (25~85mV) and higher TDS content (up to 3,300 mg/l), whereas the alkali type waters have higher pH (9.1~9.5), lower Eh (-136~-128mV) and lower TDS content (168~254 mg/l). The CO2-rich waters ($Pco_2$=up to 1atm) were probably evolved by the local supply of deep $CO_2$ during the deep circulation, resulting in enhanced dissolution of surrounding rocks to yield high concentrations of $Ca^{2+}, Na^+, Mg^{2+}, K^+\; and \;HCO_3\;^-$ under low pH conditions. On the other hand, the alkali type waters ($Pco_2$=about 10-4.6 atm) were evolved through lesser degrees of simple wate/rock (granite) interaction under the limited suppy of $CO_2$. The alkali waters are relatively enriched in F- (up to 14mg/l), whereas the F- concentration of$CO_2$-rich water is lower (2.2~4.8 mg/l) due to the buffering by precipitation of fluorite. The oxygen-hydrogen isotopes and tritium data indicate that compared to shaltion ($\delta$18O=-9.5~-7.8$\textperthousand$),two different types fo deep groudwaters (<1.0TU)were both derived from pre-thermonuclear (more than 40 years old) meteoric waters with lighter O-H isotopic composition ($\delta$18O=-9.5~-7.8$\textperthousand$) and have evolved through prolonged water/rock interaction. The $CO_2$-rich waters also show some degrees of isotopic re-equilibration with $CO_2$ gas. The $\delta^{34}S$ values of dissolved sulfates (+24.2~+27.6$\textperthousand$) in the $CO_2$-rich waters suggest the reduction of sulfate by organic activity at depths. The carbon isotope data show that dissolved carbon in the $CO_2$-rich waters were possibly derived either from dissolution of calcite or from deep $CO_2$ gas. However, strontium isotope data indicate Ca in the $CO_2$-rich waters were derived mainly from plagioclase in granite, not from hydrothermal calcites.

• 보존과학회지
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• 제29권3호
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• pp.209-221
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• 2013

이 연구에서는 부여 동남리 유적에서 발굴된 백제시대 개량 토층의 제작특성과 원료의 산지를 해석하였다. 토층은 크게 현대층, 백제층 및 하부층으로 구분되며, 백제시대에 조성된 토층은 일정한 시간적 단절에 따라 제1백제층과 제2백제층으로 구분된다. 토층은 하부로 내려갈수록 점차 색상이 어두워지며 광물의 함량이 높아지는 양상을 보였지만 층위별로 큰 차이는 없었다. 또한 층위에 관계없이 광물학적 및 지구화학적 특성이 상당히 유사하게 나타났다. 이는 동일한 기반암에서 풍화된 토양을 이용하여 축조하였음을 의미하며 유적 일대의 토양과도 유사한 경향성을 확인하였다. 그러나 입도분석 결과로 볼 때 제1, 2백제층은 세부적으로 모래의 함량이 높은 토양과 미사의 함량이 높은 토양을 반복 성토하여 토층을 조성한 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제25권3호
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• pp.255-271
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• 2009

이 연구는 기흥 농서리 유적에서 출토된 신석기, 청동기 및 원삼국 시대의 토기를 대상으로 산출상태와 물리적, 광물학적 및 지구화학적 특성을 분석한 것이다. 이 결과, 신석기시대 토기편은 사질 태토와 다량의 활석 및 운모 비짐이 특징적이며, 청동기시대 토기편은 특별한 정선과정 없이 사질의 태토를 사용한 것으로 나타났다. 또한 원삼국시대 토기편은 정선된 태토를 이용하였으며, 각 시대별 토기편은 점이적으로 변화되는 경향이 나타난다. 또한 화학조성을 비교한 결과, 유적지 주변의 동일 기반암에서 풍화에 의해 생성된 원료를 이용하여 제작된 것으로 해석되었다. 그러나 신석기시대 토기는 다량의 활석과 운모 등을 첨가하였고, 원삼국시대 토기편은 태토를 매우 정선하여 이용하는 등 제작기법에서 시대에 따른 차이를 보인다. 이들 토기편의 소성온도는 신석기시대의 경우, 대부분 $700{\sim}760^{\circ}C$, 청동기시대의 경우는 $850{\sim}900^{\circ}C$ 그리고 원삼국시대는 $900{\sim}1,050^{\circ}C$로 전체적으로 넓은 소성범위를 갖는 것으로 나타났다. 그러나 각 시대별 토기의 특징은 시간적으로 단절된 특징을 보이지 않으며 제작기법 상의 변화양상이 나타난다.

• 암석학회지
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• 제26권4호
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• pp.327-339
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• 2017

경기육괴 북서부에 분포하는 백악기 명성산화강암은 암체의 대부분을 차지하는 담홍색의 흑운모 몬조 화강암과 상대적으로 소량 산출되는 백색의 흑운모 알칼리화강암으로 이루어져 있다. 낮은 Sr 함량과 높은 Ba 함량, REE 다이아그램에서 보여지는 부(-)의 Eu 이상치, 스파이더 다이아그램에서 나타나는 부(-)의 Sr 이상치, Sr과 Rb 사이에 나타나는 부의 관계, Sr과 Ba 그리고 Sr과 $Eu/Eu^*$ 사이에 나타나는 정(+)의 관계는 사장석과 K-장석의 정출이 마그마 분화과정에 있어 중요한 역할을 하였음을 지시한다. 명성산화강암은 I, S, A형 화강암을 분류하는 분류도에서 I & S 형 화강암 영역에 도시되는데, 흑운모 몬조화강암은 분화되지 않은 I & S 형 화강암 영역에, 흑운모 알칼리화강암은 분화된 I & S 형 화강암 영역에 도시됨으로 흑운모 알칼리화강암이 흑운모 몬조화강암보다 더 분화되어 생성된 화강암임을 알 수 있다. A/CNK vs A/NK 다이아그램에서 고알루미나 영역에 도시되는 명성산화강암의 근원암의 성질을 알아보기 위하여 Rb/Sr vs Rb/Ba 도와 $Al_2O_3/TiO_2$ vs $CaO/Na_2O$ 도에 도시한 결과 명성산화강암은 점토가 결핍된 근원암인 사질암과 잡사암 사이의 조성을 갖는 변성퇴적암류로부터 유래하였거나 이에 상응하는 화성암으로부터 유래하였으며, 전암 저어콘 포화 온도를 계산해 본 결과 $740-799^{\circ}C$ 온도 조건에서 용융되어 생성되었음을 알 수 있다.