• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.403-411
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• 2010

지구물질의 거시적 성질로부터 지구시스템 진화의 실마리를 찾을 수 있으며, 이런 거시적인 물성은 지구물질의 원자구조에 의하여 결정되기 때문에 지구물질의 원자구조(즉, 전자구조)를 파악하는 것은 지구시스템의 현상의 이해에 매우 중요하다. 지구내부의 잘 알려지지 않은 물질들의 원자구조를 규명하기 위하여 최근에는 범밀도함수 이론에 기반한 양자계산이 이용되고 있다. 본 연구에서는 온-포텐셜 선형화 보충 평면파가 이용된 양자계산을 통해 저온석영과 스티쇼바이트에 대한 산소원자 K-전자껍질 에너지-손실 흡수끝-부근 구조(energy-loss near-edge structure; ELNES) 스펙트럼과 각 전자 오비탈에 대한 국소상태밀도(partial local density of states; PLDOS)를 계산하였다. 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 저온석영과 스티쇼바이트의 결정구조에 따라서, 저온석영에서는 ~538 eV에서 세기가 강한 피크가 나타나고 스티쇼바이트에서는 ~537과 ~543 eV에 강한 피크가 나타난다. 이와 같은 결정구조에 따른 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼의 차이는 지구내부 다양한 결정질과 비결정질 규산염 물질의 산소원자 주변의 환경을 파악하는 중요한 지표로 이용될 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제25권2호
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• pp.133-143
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• 1992

Ulsan granite is plotted mainly in the region of syeno-granite of the Streckeisen diagram, which consists with those of iron related granites in the area of Kimhae-Mulgum, while Chindong granites and Yucheon-Eonyang granites are plotted in the regions of granodiorite-diorite and monzo-granite, respectively. These granites show a differentiation trend of calc-alkaline magma, and their magmatic evolution from intermediate to acidic rocks is consistant with the general crystallization path of the Cretaceous granitic rocks in the Gyeongsang basin. The difference index (D.I.) is 70~90 for Ulsan granite, which lies between 35~80 of Chindong granites and 85~95 of Yucheon-Eonyang granites. These granites are distinguishable from each other by variation patterns of chemical elements. For instance, there is clear difference in content of some major and trace elements between Ulsan granite and Cu-related Chindong granites: Ulsan granite has high content of K (2.68%) and Ba (636 ppm), and low content of Ca (1.07%), Mg (0.50%) and Sr (185 ppm), whereas Chindong granites has less content of K (1.62%) and Ba (382 ppm), and higher content of Ca (3.75%), Mg (1.42%) and Sr (405 ppm). However, the content of Ulsan granite overlaps partly those of Yucheon-Eonyang granites, which are apparently dividable from Chindong granites. There is an usual trend that Cu content is high in Chindong granites of Cu province and Zn content is higher in Yucheon-Eonyang granites of Pb-Zn province. But it is unusual that Cu and Zn are higher in Ulsan granite (34 ppm, 74 ppm) than in Chindong granites (15 ppm, 22 ppm) and Yucheon-Eonyang granites (14 ppm, 43 ppm). This may be due to the reason that Ulsan granite is productive and Cu-Zn minerals are associated with iron ores. Productive Chindong granites in Haman-Gunbug area and Yuchon-Eonyang granites near ore deposits have higher content of Cu and Zn than Ulsang granite. Therefore, it is expected that chemical variation patterns of granites are applicable to distinguish mineral commodity of ore deposits (iron, copper, or lead-zinc) related with the granites in the Gyeongsasng basin.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.27-53
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• 2009

태백산분지 백운산향사대의 남익부를 따라 약 30 m 두께로 노출되어 있는 오오도비스 중기의 직운산셰일층은 그동안 탄산염 대지환경에서 퇴적된 막골석회암층를 피복하는 해침상의 셰일층으로 단순히 해석되어져 왔다. 그러나 본 연구의 결과들은 직운산셰일층 대부분이 직운산셰일층 하부구간에 나타나는 유기물질이 풍부한(>3 wt.%) 흑회색 셰일로 구성된 약 240 cm 두께의 최대해침기 동안에 퇴적된 박층의 해성층 위를 피복하는 해퇴상의 셰일층으로 해석될 수 있음을 지시한다. 정밀 층서 분석과 병행하여 실시한 주성분원소 분석, 조성광물 분석, 미량원소 분석 및 총유기탄소와 무기탄소 분석은 직운산셰일층 하부구간에 나타나는 박층의 해성층을 고수위기 초기 동안에 밀도변환면이 확장됨에 따라 형성된 특징적인 무산소환경에서 퇴적된 응축층으로 규정하기를 허락한다. 아울러 직운산셰일층 하부구간 내에서 해침면, 최대해침면, 최소퇴적감소면, 해퇴개시면과 같은 시퀀스층서학적 또는 환경학적으로 의미가 있는 뚜렷한 특징의 층서면들이 인지되었다. 이러한 층서면들은 향후 태백산분지 내 오오도비스 중기 퇴적층들의 정교한 지역간 층서대비 및 구조운동에 따른 층서적 변이와 함께 분지발달사에 대한 종합적인 이해를 이끌어 내는데 매우 유용한 정보들을 제공해 줄 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.55-72
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• 2009

근원암으로부터 탄화수소가 생성되고 배출되는 시기는 석유시스템 모델링을 이용하여 분지의 지사를 복원함으로써 평가할 수 있다. 미국 북서부 오레곤주에 위치한 타이분지는 탄화수소 생성 가능성이 높은 지역이다. 본 연구에서는 남부타이분지에 대한 구조 층서적 관점에서의 분지 진화와 열역사 및 매몰사를 석유시스템 모델링의 수치모델을 사용하여 복원, 시뮬레이션 하였다. 분지 내 탄화수소 생성과 배출을 이해하기 위해 잠재 근원암에 대한 유기 지화학적 평가와 가능한 석유시스템을 분석하였다. 유기 지화학 자료를 통해 미분화된 움콰 그룹, 클라마스산의 이암층, Remote Member와 Coquille River Member에 협재된 탄층과 탄질 이암이 분지 내 가스를 생성시킬 수 있는 잠재력이 큰 근원암임을 알 수 있다. 남부 타이분지의 상대적으로 높은 열적 성숙도가 쿠스베이 퇴적층의 하중 압력에 의한 매몰과 연관됨을 지시하여 준다. 서부 캐스케이드흐로부터 관입에 의한 열 유입 또한 분지의 높은 열적 성숙도에 영향을 미친다. 이러한 분석을 바탕으로 근원암의 성숙과 탄화수소 생성, 및 배출이 석유시스템 모델을 통해 평가되어졌다. 모델링 결과는 모든 잠재 근원암으로부터 탄화수소가 생성은 되었으나 오직 Remote Member에서만 배출이 일어났음을 알려준다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권3호
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• pp.174-193
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• 2012

이 연구에서는 숭례문 육축 구성석재의 재질분석을 통해 암석분포와 점유율을 살펴보고, 각 암종들의 원산지를 추적하여 운반경로를 해석하였다. 연구 결과, 숭례문 육축의 구부재는 담홍색(56.0%), 진홍색(4.5%) 및 우백질화강암(26.2%)으로, 신부재(13.3%)는 모두 담홍색화강암으로 이루어져 있다. 이 암석들의 조성광물은 모두 석영, 알칼리장석, 사장석 및 흑운모로 구성되어 있고, 주성분, 희토류, 호정 및 불호정 원소의 지구화학적 진화경향이 유사한 것으로 보아 동일 종류의 마그마에서 생성된 것으로 판단된다. 전암대자율 측정 결과, 구부재의 담홍색 및 진홍색화강암과 신부재의 담홍색화강암은 4.00(${\times}10^{-3}SI\;unit$)을 중심으로 정규분포를 보이고 있으나, 구부재의 우백질화강암은 모두 1.00(${\times}10^{-3}SI\;unit$) 미만의 티탄철석 계열로 확인되었다. 암석학적 결과를 토대로 원산지 및 운반경로를 해석한 결과, 구부재의 담홍색화강암은 남산의 북사면과 낙산으로 추정되며, 진홍색화강암은 낙산일 가능성이 높다. 또한 구부재의 우백질화강암은 남산 전역에서 유입된 것으로 보이며, 신부재의 담홍색화강암은 과거 창신동 채석장이 있었던 낙산으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제25권3호
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• pp.71-87
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• 2018

As part of further study on Gwangseungri coastal deposits which occurred at 10 ~ 15m above sea level and was analyzed as palaeo-coastal flood-type sediments, six burial ages of six additional samples from the two cross sections (KST1 and, KST2) near to the points of the past study were estimated and the geochemical analysis was performed. Further investigation on the cross section KST1 revealed a reversal of the burial age at the bottom of the section which was identified as palaeo-flooding sediments and supposed to have been buried about 350 years ago. At the lower part of the KST1, the burial age of the sediment layer was estimated to be 3,800 years. The lower part of KST2 sediments was identified as sediments that was formed about 6,600 years ago and about 20,000 years ago. Considering the inclination of the sediment layers, the coastal flooding sedimentsreported to have formed 700 years ago in the previousstudy are located at the top and the KST1 section analyzed in thisstudy seemed to be connected to the lower part. The chemical analysis showed that the relationship between these layers was not continuous but had a discontinuous characteristic influenced by a specific event, and the chemical composition also showed a rapid change. If we judge these together, the lowest part of Gwangseungrisediment layerseemed to have formed during the last glacial period but it was hard to find its origins clearly. On top of this layer, a fine sediment layer containing gravels was also formed.Itseemed thatsedimentation did not occur continuously, but was affected by temporary events in such a way that after a sediment layer was formed, it stopped. Since then, a coastal flooding event occurred about 700 years ago, and part of flooded sediments accumulated in the rear slope. After that, when a flood layer including additional granular materials about 350 years ago was formed, sedimentation along the slope seemed to have occurred.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.581-588
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• 2023

본 연구에서는 2021년 WP21 탐사를 통해 수집한 마리아나 해구 주변 해양퇴적물(WP21GPC04)에 대한 깊이 별 원소 분포 및 광물 구성에 대한 분석을 수행하였다. 마이크로 X선 형광법(μ-XRF)을 통해 분석된 WP21GPC04 해양 퇴적물의 평균 화학조성은 깊이에 따른 특징적인 변화 없이 평균 SiO₂ 53.91 wt%, FeO 4.48 wt%, Al₂O₃ 16.56 wt%, MgO 2.56 wt%, CaO 4.79 wt%, Na₂O 3.52 wt%, K₂O 5.48 wt%를 보이며, 이를 Mariana pelagic clay와 평균 해양 퇴적물의 원소 분포인 GLOSS (global subducting sediment)의 성분과 비교하였다. 방사광 X선 회절법(Synchrotron-XRD)을 이용하여 분석된 광물 구성은 깊이에 따라 다소 차이가 있음을 확인하였다. 석영, 운모, 사장석은 모든 깊이에서 확인된 반면 녹니석은 상대적으로 얕은 깊이에서만 확인되었고, 제올라이트 계열인 필립사이트와 휼란다이트는 퇴적 깊이에 따라 점진적인 함량의 변화를 보였다. 이는 해양 퇴적물의 퇴적 시기에 따른 환경에 변화가 있었거나 유사한 상 안정성에 의한 공생관계로 해석될 수 있다. 본 연구 결과는 서태평양 마리아나 해구 주변의 퇴적 환경 변화와 섭입하는 해양 퇴적물의 상 분포 및 거동에 따른 섭입대 특성 연구에 대한 기초 자료를 제공할 것이다.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.9-26
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• 1999

동해의 남서해역에 위치하는 울릉분지의 지각은 정상적인 해양지각보다 두꺼워서 과연 해양지각인지 아니면 얇아진 대륙지각인지가 불분명하다. 울릉분지의 지각구조와 그 특성을 정확히 모르는 가운데 분지의 진화에 관한 서로 다른 모델들이 제시되고 있음에 비추어 이 논문에서는 심부 탄성파 탐사자료를 이용하여 울릉분지의 지각구조와 특성을 밝히고 형성에 대한 단서를 제시하고자 한다. 울릉분지 지각의 두께는 10 km로서 정상적인 해양지각보다 두꺼우나 해저면 지진계 자료의 -p 분석과 2차원 파선추적을 기초로 하는 해석의 결과는 다음과 같이 해양지각의 특징을 가짐을 지시한다. (1) 울릉분지의 지각은 깊이에 따른 속도와 속도구배(velocity gradient)의 분포에서 상부층과 하부층으로 구성되는데 이들은 각각 전형적인 해양지각을 이루는 층단위 2 (layer 2)와 층단위 3 (layer 3)과 일치한다. (2) 상부층과 하부층 사이에는 약 1 km 구간에 걸쳐 5.7-6.3 km/s의 속도를 갖는 층을 관찰할 수 있는데, 이 것은 해양 층단위 2와 3 사이의 전이층으로 알려진 층단위 2C를 나타낸다. 그러므로 전형적인 대륙지각의 특징을 보이는 남서 일본열도가 늘어나면서 울릉분지가 형성되었다고는 볼 수 없다. 대신, 지각의 속도와 두께는 맨틀플룸의 바로 위가 아니라 그 주위에서 형성되는 정상보다 뜨거운 맨틀대류권내에서 발생하는 해저면확장에 의해 울릉분지가 형성되었음을 지시한다. 울릉분지의 형성에 영향을 미친 맨틀플룸은 중국 북동부에 존재하였을 것으로 추정되는데 이러한 논리는 울릉분지내와 그 주변에 분포하는 화산암의 형성시 맨틀플룸의 영향을 받았다는 지화학적 추론과 일치한다. 따라서 이 논문에서는 동해 남서부의 열림이 일본열도의 늘어남에 의한 것이 아니라 해저면 확장과 맨틀플룸의 영향을 받은 것임을 제시한다.

• 자원환경지질
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• 제46권1호
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• pp.11-19
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• 2013

대화광상은 경기육괴의 편마암류와 화강암류에 발달한 열극을 충진 발달한 함 Mo-W 열수 맥상 광상이다. 대화광상의 몰리브덴-텅스텐 광화작용과 관련된 주요 수반광물인 석영에서 관찰되는 유체포유물은 상온 ($20^{\circ}C$) 에서의 상(phase) 관계와 냉각 및 가열 실험을 통해 측정된 균일화 온도와 상변화를 기초로 하여 3가지 주요 유형 (Type I, 액상이 우세한 $H_2O$-NaCl 유형; Type II, 기상이 우세한 $H_2O$-NaCl 유형; Type III; $CO_2-H_2O$-NaCl 유형) 으로 분류된다. 또한, 함 $CO_2$ Type III 유체포유물은 $CO_2$ 균일화 및 최종 균일화 특성을 바탕으로 4가지 유형 (IIIa, IIIb, IIIc, IIId)으로 세분된다. 대화광상 Type I 유체포유물의 균일화 온도는 약 $374^{\circ}C{\sim}161^{\circ}C$로 넓은 범위를 보여주며, 염농도 역시 약 13.6~0.5 equiv. wt. % NaCl의 넓은 조성 범위를 보인다. Type III 유체포유물 냉각 실험 시 측정된 $CO_2$ 상의 용융 온도는 $-57.4{\sim}-56.6^{\circ}C$이며, $CO_2$ 균일화 온도는 $29.0{\sim}30.8^{\circ}C$이다. 또한 $CO_2$ clathrate 용융 온도는 $7.3{\sim}9.5^{\circ}C$로 염농도는 5.2~1.0 equiv. wt. % NaCl이고, 최종 균일화 온도는 $303^{\circ}C{\sim}251^{\circ}C$로 비교적 좁은 범위로 확인되었다. $CO_2-H_2O$-NaCl계 (Type III) 유체포유물의 경우 온도가 감소함에 따라 염농도 역시 감소하는데, 이는 높은 염농도를 가진 $H_2O$-NaCl계 유체와 낮은 염농도를 가진 $CO_2-H_2O$-NaCl계 유체의 불혼화에 의해 열수의 진화가 이루어졌음을 의미한다. Type I 유체포유물은 온도 감소와 염농도 사이의 뚜렷한 변화가 인지되지 않았다. 따라서, 대화 열수계의 함 몰리브덴-중석 광화작용은 $400^{\circ}C$, 5.2 equiv. wt.% NaCl의 염농도를 가진 광화유체로부터 시작되어, 약 $350^{\circ}C$ 부근에서 유체의 불혼화 용융에 의해 진행되었다. 이후 대화 열수계에 유입된 상대적으로 낮은 온도와 염농도를 갖는 유체 (천수 또는 상대적으로 높은 물/암석 비를 갖는 열수유체) 의 혼입 작용에 의해 후기 천금속 광화작용이 야기되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.194-205
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• 1999

1998년 2월에 황강리 광화대의 일부 폐금속광산(상곡,금실,장풍 및 삼덕)수계에서 채취한 지표수를 대상으로 수리지구화학적 특성과 환경동위원소의 거동을 고찰하였다. 연구지역에 분포하는 일반적인 지표수는 $Ca^{2＋}$. 알카리 원소 N $O_3$$^{－}$ 및 C $l^{－}$이 풍부하나. 광산부근의 지표수로 가면서 상대적으로 $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$. 중금속 원소 HC $O_3$$^{－}$ 및 S $O_4$$^{2－}$ 가 부화되어 있다. 또한 광산수계의 지표수에서 pH는 낮고 EC와 TDS는 아주 높다. 이 지표수들의 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O(SMOW) 값은 각각 －65.0~－71.2$\textperthousand$ 및 －9.1~－10.2$\textperthousand$의 범위를 보이며. d($\delta$D－$\delta$$^{18}$ O) 값은 7.3~10.9 이다. 이 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O 비는 비광산 지역의 지표수에서 광산지역의 물로 갈수륵 무거운 값을 갖는다. 이 동위원소외 조성과 TDS, HC $O_3$$^{－}$ , S $O_4$$^{2－}$ 및 $Ca^{2＋}$의 함량온 양의 상관도를 보여준다. WATEQ4F를 이용하여 포화지수를 계산해 볼 때, 광산부근의 지표수에서 사장석. 방해석. 돌로마이트 및 점토광물들은 대부분 용해성 조건을 가지나, 하류로 가면서 비광산 지역의 지표수가 유입됨에 따라 점진적으로 평형상태로 변한다. 그러나 비광산 지역의 지표수에서는 거의 모든 광물종이 포화상태 또는 침전조건을 나타낸다. 지구화학적 모델링을 통하여 규명된 잠제적 독성원소들은 광산수계에서 황산염(MS $O_4$$^{2－}$ ) 또는 단독 양이온( $M^{2＋}$)으로 존재하나, 비광산 수계에서는 탄산염(C $O_3$$^{－}$) 또는 수산화물(O $H^{－}$) 형태의 복합 음이온으로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 한편 조선누층군의 석회암질암이 모암을 이루는 상곡 및 금실광산 부근의 물이 옥천누층군에 속하는 변성퇴적암과 쥬라기의 화강암류가 분포하는 장풍 및 삼덕광산 수계의 물보다 pH가 높고 $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$ 및 HC $O_3$$^{－}$의 함량이 많으며 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O의 조성 또한 무거운 특징이 있다. 그러나 이들은 광산폐수에의 오염에 의하여 거의 동일한 수리지구화학적 진화경향을 보인다.