• 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.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.54-54
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• 2003

The metasedimentary rocks together with various granitoids are the main constituents in Taebaeksan gneiss complex, northern Yeongnam Massif. Chemical compositions of sedimentary rocks may reflect the nature of the provenance and could be crucial for understanding the evolution of early continental crust. Previous workers have suggested that the provenance and tectonic studies based on the geochemistry of sediments are applicable to the Precambrian samples. In this study we analyzed the major, trace and REE elements of metasedimentary rocks to understand their provenance and tectonic setting during sedimentation. The overall geochemical characteristics of metasedimentary rocks are similar to those of average shale of the post-Archean. Major element chemistry indicates mature and sorted nature of the sediments. The degree of weathering in the source rocks the is not uniform, as inferred from a large scatter in chemical indices of weathering (CIW). The immobile trace elements such as Th, Sc, and REE can be used to discriminate various sedimentary processes. The Th/sc ratios (0.9 - 4.4) are larger than those of the upper crust and average shale, suggesting that the felsic source predominates. The contents of Ni and Cr and the variations in the ratio of compatible to incompatible elements are similar to the average post-Archean shale. Uniform chondrite-normalized REE pattern with the LREE enrichment (LaN/SmN = 4.9 ${\pm}$ 0.4) and slight negative Eu anomalies (Eu/Eu$\^$*/ = 0.7 ${\pm}$ 0.1) also support this observation. The presence of negative Eu anomaly indicates that intracrustal igneous processes involving plagioclase separation have affected the provenance rocks. The LREE enrichment implies the major role of felsic rocks in source rocks. The eNd (1.9 Ga) values of metasediment rocks vary from 9.4 to 6.7, corresponding to TDM of 2.9 - 2.7 Ga. On the other hand, the 147Sm/144Nd ratios are 0.1079 - 0.1101, corresponding to typical tettigenous sediments. The geochemical features of metasedimentary rocks such as high abundances of large ion lithophile elements, high ratios of Th/Sc and La/Sm, commonly high Th/U ratios, negative Eu anomalies, and negative eNd, suggest a provenance consisting virtually entirely of recycled upper continental crust in passive margin environment. Tectonic discrimination diagrams based upon major element compositions also support this suggestion. In conjunction with igneous activity and metamorphism in the convergent margin setting at 1.8 - 1. 9 Ga, the transition from passive margin to active margin characterize the Paleoproterozoic crustal evolution in northern Yeongnam Massif.

• Geosciences Journal
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• 제23권1호
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• pp.1-20
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• 2019

We present data from the Mesozoic Keumkang, Palbong, and Baekhwa granites in Garorim Bay, in the southwestern part of the Gyeonggi massif, South Korea. Using major and trace element concentrations, Sr-Nd-Pb isotopic compositions, and sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) zircon U-Pb ages, we aim to constrain the petrogenesis of the granites and explain their origin within a broader regional geological context. SHRIMP U-Pb zircon ages of $232.8{\pm}3.2$, $175.9{\pm}1.2$, and $176.8{\pm}9.8$ Ma were obtained from the Keumkang, Palbong and Baekhwa granites, respectively. The Late Triassic Keumkang granites belong to the shoshonite series and show an overall enrichment in large ion lithophile elements (LILE), a depletion in high field strength elements (HFSE) relative to primitive mantle, compared with neighboring elements in the primitive mantle-normalized incompatible trace element diagram with notable high Ba and Sr contents, and negligible Eu anomalies. The Keumkang granites are typified by highly radiogenic Sr and unradiogenic Nd and Pb isotopic compositions: $(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70931-0.70959$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511472-0.511484$ [$({\varepsilon}_{Nd})_i=-17.0$ to -16.7], and $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.26-17.27$. The Middle Jurassic Palbong and Baekhwa granites belong to the medium- to high-K calc-alkaline series, and show LILE enrichment and HFSE depletion similar to the Keumkang granites, but exhibit significant negative anomalies in Ba, Sr, and Eu. Furthermore, they have elevated Y and Yb contents at any given $SiO_2$ content compared with other Jurassic granitoids from the Gyeonggi massif. The Palbong and Baekhwa granites have slightly less radiogenic Sr and more radiogenic Nd and Pb isotopic compositions [$(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70396-0.70908$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511622-0.511660$, $({\varepsilon}_{Nd})_i=-15.4$ to -14.7, $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.56-17.76$] relative to the Keumkang granites. The Keumkang granites are considered to have formed in a post-collisional environment following the Permo-Triassic Songrim orogeny that records continent-continent collision between the North and South China blocks, and may have formed by fractional crystallization of metasomatized lithospheric mantle-derived mafic melts. The Palbong and Baekhwa granites may have been produced from a gabbroic assemblage at pressures of less than ~15 kbar, associated with subduction of the paleo-Pacific (Izanagi) plate at the Eurasian continental margin. Elevated ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ values in the granitoids from the southwestern part of the Gyeonggi massif relative to those of the central and northern parts, together with the comparatively shallow depth of origin, imply the presence of an exotic block in the Korean lithosphere.

• 암석학회지
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• 제18권3호
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• pp.255-267
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• 2009

경기육괴 중앙부 춘천 후동리 일대에 분포하는 관입암은 고철질의 조성을 가지는 반려암질 섬록암과 중성의 섬록암으로 이루어져 있다. 섬록암으로부터 분리한 흑운모에 대해 측정한 K-Ar 연령은 228Ma로서 중기 트라이아스기에 해당한다. 이 암석들은 Ba와 Sr과 같은 친석원소뿐만 아니라 MgO, Ni 및 Cr과 같은 호정원소들도 부화된 지화학적 특성을 보여주며, 이것은 연구지역의 관입암이 부화된 맨틀암의 부분용융으로부터 기원한 것임을 지시한다. 또한 연구지역의 관입암은 매우 부화된 Sr과 Nd 동위원소 조성을 보이는데 이러한 부화된 값은 지각물질의 혼염에 의한 가능성과 함께 오랜 기간에 걸쳐 불호정원소가 부화된 맨틀로부터 기원한 것에 기인한다고 보인다. 고철질암임에도 불구하고 주요 유색광물로 함수광물인 각섬석과 흑운모가 산출되는 점과 이 암석들이 조구조판별도에서 화산호 환경에 도시되는 점은 이 암석들이 섭입에 의해 영향을 받은 부화된 맨틀 물질로부터 기원하였음을 지시한다.

• 보존과학회지
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• 제31권2호
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• pp.159-173
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• 2015

천안 백석동 고재미골 무문토기는 활석계와 비활석계로 나눌 수 있으며 비활석계는 각섬석계를 포함한다. 이들은 태토와 비짐의 산출상태 및 내부조직에서 뚜렷한 차이점은 관찰되지 않으며 색상에 따라 흑색과 적갈색 및 황갈색으로 나타난다. 또한 공통적으로 비짐의 양은 많으며 분급은 불량하고 원마도도 낮다. 유적지 토양에서는 녹니석과 석영, 사장석, 고령석, 운모류가 동정되었고 원마도와 분급은 불량하다. 활석 및 비활석 토기 간의 대자율과 흡수율 및 가비중은 큰 차이 없이 넓고 고른 영역에 분포한다. 활석 토기의 주성분원소 거동특성은 비활석 및 각섬석 토기와 유사하며 원소의 부화와 결핍 양상도 일치한다. 다만 MgO는 활석 및 각섬석 토기에서 크게 부화되는 경향을 보인다. 희토류, 호정 및 불호정 원소의 거동특성 또한 모든 종류의 토기가 유사하였으며 토양에서도 큰 차이는 발견되지 않는다. 고재미골 유적지 토양에서는 활석과 각섬석이 검출되지 않는 것으로 보아, 토기제작에는 인위적으로 첨가했을 가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 백석동 일대의 편마암복합체에는 활석층이 협재되어 있어 이를 사용했을 개연성이 충분하다. 그러나 태토의 상전이와 열분석 결과로 볼 때, 토기의 소성온도는 서로 달라 활석혼입 토기는 $800{\sim}870^{\circ}C$의 범위를 보이며, 비활석 및 각섬석 토기의 소성온도는 $900{\sim}950^{\circ}C$의 범위로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.227-244
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• 2010

제주도 현무암에 포획된 첨정석 레졸라이트 포획암은 비교적 뚜렷하게 구별되는 세 종류의 조직으로 산출된다. 즉, 조립질의 프로토그라뉼라 조직, 쌍봉의 입자분포를 보이는 포피로클라스틱 조직, 그리고 세립질의 입자들이 신장되어 엽리를 보이는 마일로니틱 조직의 포획암으로 구별된다. 이들 조직은 프로토그라뉼라에서 포피로클라스틱, 마일로니틱 조직으로 가면서 입자크기는 점점 감소하고, 입자의 경계는 더욱 직선화되며, 삼중점이 더 빈번하게 산출되는 경향을 보인다. 특히 포피로클라스틱 및 마일로니틱 조직의 포획암은 킹크밴드를 가지는 거정의 반상쇄정(2-3 mm) 사이에 변형의 흔적이 없는 세립질의 입자($200-300\;{\mu}m$)로 구성되어 있으며, 반상쇄정 내 용리엽리가 구부러져 있는 조직적 특징을 보인다. 또한 프로토그라뉼라 조직에서 첨정석은 사방휘석과 항상 같이 접촉되어 산출되지만 마일로니틱 조직에서는 사방휘석과 관계없이 단독으로 뿌려져 산출되는 특성을 보인다. 이러한 조직적 특성은 포획암이 특정한 편압 하에서 동력재결정작용과 열에 의한 정적재결정작용을 경험하였음을 반영하고 있다. 첨정석 레졸라이트 포획암을 구성하고 있는 감람석, 사방휘석, 단사휘석의 mg#[$=100{\times}Mg/(Mg+Fe_t)$]는 입자의 크기나 조직적 차이와는 상관없이 거의 일정하다(Ol: 88-91, Opx: 89-92, Cpx: 90-92). mg#의 값, 감람석의 NiO (0.3~0.4 wt%)와 MnO (0.1~0.2 wt%)의 조성은 세계 다른 곳의 맨틀 레졸라이트 포획암내 감람석의 값과 유사하며, 20~25%의 부분용융을 경험한 잔류맨틀임을 나타내고 있다. 미량원소 및 희토류원소 조성은 주성분원소 조성에 비해 프로토그라뉼라, 포피로클라스틱, 마일로니틱 조직 사이에 좀 더 뚜렷한 차이를 보여주면서 미량원소 조성과 조직적 특성사이에 밀접한 관련성이 있음을 나타내고 있다. 첨정석 레졸라이트 포획암의 단사휘석과 사방휘석의 미량원소 및 희토류원소함량은 프로토그라뉼라에서 마일로니틱 조직으로 갈수록 증가하고 있으며, 특히 LREE와 불호정성이 큰 미량 원소일수록 현저하게 증가하는 경향을 나타낸다. 이는 첨정석 레졸라이트 포획암이 부분용융을 경험한 이후 LREE가 부화된 멜트 또는 유체에 의한 교대작용을 받았으며, 변형사건과 교대작용사이에 밀접한 관련성이 있음을 의미한다. 노두에서 관찰되는 조직의 상대적 산출비율이 이들 포획암이 기원된 상부맨틀에서의 상대적 산출비율이라고 가정한다면, 포피로클라스틱 및 마일로니틱 조직을 발달시킨 변형사건은 비교적 좁은 전단대 지역에 한정되었을 것으로 제시된다. 이러한 전단대는 제주도 아래 암석권질 상부맨틀에서 LREE가 부화된 멜트 또는 유체가 침투하기에 용이한 환경을 형성하였을 것이다. 마일로니틱 조직에서 더욱 현저하게 나타나는 미량원소부화특성은 입자의 크기가 작아지고 변형의 강도가 높을수록 멜트 또는 유체의 침투가 더욱 용이했기 때문일 것으로 해석된다.