• 광물과 암석
• /
• 제33권4호
• /
• pp.307-324
• /
• 2020

백두산 북동쪽으로 약 25 km 떨어져있는 지역의 마이오세 현무암(황송푸 현무암, 20 Ma)에 대한 주성분원소와 미량원소, Sr-Nd 동위원소 조성에 대한 연구가 수행되었다. 황송푸 현무암은 비현정질 암석으로 Na2O+K2O=3.5~4.7 wt.%, MgO=9.9~11.1 wt.%을 보인다. Mg 성분이 풍부한 감람석(Mg#=75~86)과 단사휘석(Mg#=72~85), Ca성분이 풍부한 사장석 미반정을 함유하고 있다. 이 현무암은 경희토류원소 부화가 나타나는 해양도현무암과 유사한 미량원소 패턴을 보이고, 높은 Cr(394~479 ppm)과 Ni(389~519 ppm) 성분, Nb-Ta 부화 이상치, Rb과 Ba을 포함하는 LILE가 부화되어 있는 특징을 보인다. 이러한 조직과 주성분원소/미량원소조성 데이터는 황송푸 현무암이 알칼리 마그마 계열에 속하는 원시적인 마그마임을 나타낸다. 황송푸 마그마는 상승하는 도중에 분별결정작용, 지각오염, 마그마혼합과 같은 분화작용을 거의 경험하지 않은 액상선 환경에서 고화된 암석으로 이는 황송푸 현무암이 부분용융이 일어났던 맨틀에서의 특성을 지니고 있음을 반영한다. 황송푸 현무암의 높은 (Gd/Yb)sample/(Gd/Yb)PM 비율(2.8~3.5)은 황송푸 현무암이 판내부 환경에서 형성된 마그마로써 석류석이 존재하는 맨틀에서 페리도타이트의 낮은 부분용융(3~5%)으로 형성되었다. BSE보다 모두 높은 143Nd/144Nd와 87Sr/86Sr 성분을 보이는 황송푸 현무암은 이 지역 아래 부화된 맨틀영역이 존재한다는 것을 의미한다. 황송포 현무암은 과거(ancient)의 태평양판 섭입대에 의해 공급되어 재활용된 해양지각 혹은 대륙지각으로 교대작용을 경험한 맨틀에서 부분용융에 의해 형성되었다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권6_2호
• /
• pp.1691-1707
• /
• 2022

한반도와 중국 경계에 위치한 백두산의 칼데라호인 천지호는 계절에 따라 해빙과 결빙을 반복한다. 천지 아래에는 마그마 챔버가 존재하며 마그마 챔버의 변화에 의해 온천수의 온도 및 수압 변화와 같은 화산 전조현상이 발생한다. 이에 따라, 천지호 내에서 다른 부분보다 해빙이 빠르며 결빙기에도 늦게 얼며 물표면 온도가 높은 이상지역이 존재하게 된다. 해당 이상지역은 온천수 방출 지역으로, 이상지역의 얼음변화도 값을 통해 화산활동을 모니터링 할 수 있다. 그러나 지리적, 정치적 그리고 공간적 문제로 천지의 이상지역을 주기적으로 관측하기에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 Landsat -5/-7/-8 광학위성영상으로부터 Modified U-Net 회귀모델을 이용하여 이상지역내의 얼음변화도를 정량적으로 관측하였다. 1985년 1월 22일부터 2020년 12월 8일까지 이상지역을 갖는 83장의 Landsat 영상의 Visible and Near Infrared (VNIR)대역을 활용하였다. 얼음 변화도를 정량적으로 관측을 위해 VNIR대역에서 수체와 얼음과의 상대적인 분광반사도를 활용하여 새로운 데이터를 만들었다. 가시광선대역과 근적외선 대역이 가지고 있는 정보를 최대한 유지하기 위해 2개의 인코더를 가진 U-Net에 적용하여 얼음변화도를 관측하였으며 Root Mean Square Error (RMSE) 140, 상관계수 0.9968의 높은 예측 성능을 보여주었다. 따라서 Modified U-Net을 활용하면 추후 Landsat 영상으로부터 얼음변화도 값을 높은 정확도로 관측하므로 백두산 화산활동을 모니터링하는 방법 중 하나로 사용될 수 있으며, 다른 화산 모니터링 기법과 더불어 활용한다면 더욱 정밀한 화산감시체계 구축이 가능할 것이다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.643-654
• /
• 2023

서필리핀분지는 필리핀해판 서쪽 그리고 유라시아판에 위치한 한반도의 남쪽에 위치하여 류큐해구를 경계로 두고 있는 해양 분지이다. 이 분지는 전체 필리핀 판의 절반정도의 크기이며 류큐해구, 필리핀해구를 경계로 유라시아판 하부로 섭입 중이다. 이 분지의 25-50%가 이미 섭입되었고, 분지 남쪽의 경우 연구가 거의 이루어지지 않아 현재까지 분지의 진화과정 해석에 대하여 크게 논란 중에 있다. 이러한 논란을 해소하기 위해 서필리핀분지의 진화과정을 고해상도 다중빔음향측심자료 분석을 통해 확인하였다. 판의 확장과정에서 생성되는 비변환불연속 구조(Non-Transform Discontinuity)는 일반적으로 중앙해령과 수직한 방향으로 생성되는 변환단층 경계와 유사하지만 지각아래 맨틀대류 변화에 의한 마그마공급 불균형으로 해령분절에 변위가 생기며 만들어진다. 고해상도 해저지형도를 제작하여 분석한 결과, 해령전파에 의한 비변환불연속 구조가 크게 발달한 것과 전반적인 심해언덕의 주향이 해령에서 멀어질수록 E-W방향에서 NNW-SSE방향으로 변화하는 것을 확인하였다. 분지 확장 초기에 아마미-산카쿠 분지가 현재의 위치에서 90도 시계 방향으로 회전된 상태로 팔라우분지와 인접해 있다가 분지의 확장이 시작되면서 민다나오 파쇄대를 경계로 팔라우분지와 분리되어 반시계 방향의 회전열개로 확장을 한 것으로 여겨진다. 또한 분지 내 비변환불연속 구조는 ENE-WSW 방향에서 N-S 방향으로 급격한 확장방향의 변화와 동시에 필리핀해판의 드리프트(drift)로 인한 갑작스러운 마그마 공급 변화로 형성될 수 있음을 지시한다. 팔라우분지는 WPB의 남쪽 일부로 간주되었으나, 최근의 연구에 따르면 독립적인 시스템으로 확장한 것으로 밝혀졌다. 퇴적층과 지각의 두께 등 여러 단서들이 팔라우분지가 WPB 확장 이전에 이미 존재했을 가능성을 시사하고 있으나 분지의 진화과정은 여전히 논란이 많다. 서필리핀분지와 필리핀해판의 정확한 진화과정을 이해하기 위해서 팔라우 분지의 연대와 확장 진화에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 고해상도 다중빔음향측심자료 분석을 통해 서필리핀분지의 진화과정에 대한 새로운 정보를 제공하였다. 이러한 정보는 서필리핀분지와 필리핀해판의 정확한 진화과정을 이해하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
• /
• 제28권6호
• /
• pp.613-621
• /
• 1995

한국의 상동광상을 비롯한 일본, 미국, 구러시아 등지의 중석광상은 백악기 후기에 형성되었다. 그러나 세계 매장량의 반을 차지하는 중국의 중석광상은 쥬라기 후기로부터 백악기 초기에 형성되었다. 백악기 후반의 중석광상에서는 휘수연의 광화작용이 중석광화작용과 밀접히 수반되는 한편 중국의 중석광상에서는 휘수연 뿐만 아니라 주석도 밀접한 수반관계를 보인다. 중국의 중석광상은 세계 매장량의 과반수를 차지하기 때운에 이들의 산상은 다양하며 대체로 세계 중석광상의 성인을 대표하고 있다고 하겠다. 한국의 경우 90% 이상의 생산량을 보인 상동광상에서는 휘수연석이 부산물로 생산되었다. ppm 단위의 주석이 감지되지만 실제 석석은 상동광체에서 관찰되지 않았다. 수집된 기존 자료를 확인하기 위해 중국의 모평광상과 한국의 대화광상을 비교해 보았다. 두 광상의 석영맥에서 산출되는 광물은 거의 유사하나 특이한 점은 중국 모평에서는 진발다이트와 석석이 다량 산출된다는 점이다. 모평광상의 휘수연-석영맥중 채취한 진발다이트와 백운모의 연령은 181.1 Ma와 167.8 Ma 이고, 대화의 휘수연-석영맥중 백운모는 80.9 Ma와 80.2 Ma를 각각 얻었다. 한국의 백악기 후기 마그마로부터 공급된 중석 광화용액 중에는 주석이 중국처럼 그 양이 증가하여 중석광화작용에 후속되리만큼 충분히 공급되지 않았기 때문에 한국의 중석광상에서는 주석이 수반되지 않았다고 추정된다.

• 자원환경지질
• /
• 제28권6호
• /
• pp.623-633
• /
• 1995

번암광산은 소백산 육괴의 남서부에 위치하며, 소백산은 편마암 복합체를 $N20{\sim}30^{\circ}E$ 방향으로 관입하여 나타난다. 주변 화강암들은 변성화강암류의 재용융 혹은 부분용융에 의해 생성된 calc-alkaline계열의 마그마로부터 분화 생성된 산화물로 추정된다. 광상을 배태시킨 광화용액을 화강암체를 형성한 마그마로부터 유래하였다해도 시기적으로 훨씬 후기에 생성되었을 것이다. 공생광물군에 대한 연구결과 광화작용은 크게 3시기로 I기: 기저 유화광물의 생성시기, II기: 후기 유화광물, 엘렉트럼 및 함은 유영 광물의 생성시기, III기: 소량의 함은 광물, 백색석영 및 탄산염광물의 생성시기로 나눌 수 있다. 번암광산의 생성온도, 염농도 및 압력은 광물공생과 화학성분, 유체포유물, 유황동위원소 지질온도계를 이용하여 측정되었으며 다음과 같다. I기: $200{\sim}315^{\circ}C$. 3.5~6.5 NaCl eq. wt.%. 0,28~0.61 Kbar. II기: $150{\sim}235^{\circ}C$, 4.5~7.4 NaCl eq. wt.%. 0.11~0.15 Kbar로 나타난다. 초기 광화작용동안산소와 유황분압은 각각, $10^{-35.1}{\sim}10^{-39.7}$ atm., $10^{-11.0}{\sim}10^{-13.4}$atm. 으로 나타난다. 이와 같은 연구결과 번암광산은 polymetallic meso-epithermal type의 광상으로 생각된다.

• 자원환경지질
• /
• 제30권6호
• /
• pp.603-612
• /
• 1997

경상누층군이라 불리는 백악기 육성퇴적암-화산쇄설물들은 백악기 말-제3기초의 화강암류에 의해 관입 되어 있다. 의성-신령지역의 화강암류는 다양한 암상과 화학조성을 갖는다 : 반려암; 46.9, 섬록암; 58.3, 흑운모 화강암; 66.3~69.3, 장석 반암; 71.0 wt.% $SiO_2$. 화산암류는 화학적으로 금성산 칼데라에서는 안산암질 성분이 결여 된 현무암-유문암의 bimodal 유형과 선암산-화산 칼데라에서는 안산암-유문암의 felsic 유형으로 나뉜다. 대부분의 화성암류는 비알칼리 계열에 속하고, 칼크-알칼리 마그마의 분화 경로를 따른다. 화강암류는 높은 Zr/Y비에 의해 화산암류와 잘 구별된다. 화산암류에서 Zr/Y와 K/Y비의 차이는 맨틀기원 및 분별작용에서 불균질로 설명될 수 있다. 콘드라이트로 균질화된 희토류 원소량은 화강암류에서 Th와 K이 결핍되어 있고, 금성산 칼데라의 유문암에서 Sr와 Ti의 결핍되어 있다. 선암산-화산 칼데라의 유문암은 Rb, La 및 Ce이 부화되어 있다. $Rb-SiO_2$와 Rb-Y+Nb의 관계도는 화강암류와 화산암류가 화산호 환경이었음을 암시한다. K-Ar 연대는 4회의 심성활동 (섬록암; 89 Ma, 화강암; 64~62 Ma, 화강암/반암류; 55~52 Ma, 반려암; 52~45 Ma)으로 나뉘고, 금성산 칼데라의 bimodal 유형 (71~66 Ma)과 선암산-화산 칼데라의 felsic 유형 (61~54 Ma)으로 특징지워지는 화산활동이 수반되었다. 지화학 및 연대측정 자료들은 화성암류가 백악기말-제3기초 동안 다양한 지질학적 에피소드의 결과로 형성되었슴을 암시한다.

• 자원환경지질
• /
• 제12권4호
• /
• pp.181-195
• /
• 1979

The Nambu orebodies of the Okbang tungsten mine are hosted in the Precambrian amphibolite and Weonnam formation. These orebodies can be classified into two types; The scheelite-bearing ore vein occurring in the amphibolite (the Nambu 1, 2 adits) and tungsten-bearing quartz vein along the contact between the amphibolite and the Weonnam formation (the Young-ho, -1, -2, -3 levels). The scheelite-bearing ore vein in the amphilbolite is discontinuous, narrow, and highly irregular in geometry, occurring only within the amphibolite with which of the vein is graduational. Based on these feature of the mode of occurrence, the origin of this ore type might be attributed to a potential segregation of tungsten ore fluid in situ from hornblenditic basic magma of the host rock. Tungsten-bearing quartz vein, however, is considered to have deposited along the N30-60E trending fractures as a later hypothermal vein after the hornblendite was emplaced. The principal ore mineral is scheelite with minor amount of wolframite, and the gangue minerals are quartz, and small amounts of fluorite, pyrrhotite, chalcopyrite and calcite. Fluid inclusion study of minerals from the Nambu orebody reveals that the fluids in fluorite of the scheelite-bearning ore vein attained a temperature range of $208{\sim}256^{\circ}C$ and those in quartz from the tungsten-bearing quartz vein a temperature range of $220{\sim}357^{\circ}C$. The real formation temperatures can be somewhat higher than filling temperatures, if pressure correction is made. Chemical analysis of 8 amphibolitc samples on major and some trace elements indicate that the amphibolite is igneous origin. On a Niggli diagram (al-alk)versus c, the analytical values are plotted on an igneous field, and on a Niggli diagram mg versus c they follow a karroo igneous trend line. According to the Ba, Cr, and Ni versus Niggli mg plots suggested by Leake (1964), Okbang amphibolite fall outside a pelitic field and compare favorably with his plots form ortho-amphibolites. Analitical values of $MoO_3$ of 8 samples of scheelite minerals from the Nambu orebody indicate that the tungsten-bearing quartz vein (type n) of Nambu orebody shows a range from 1. 69% to 4.38% which is higher than 0.94%~3.25% $MoO_3$ for the scheelite-bearing ore vein (type I). This fact indicates that the type II was deposited in a lower $fO_2/higher$ $fO_2$ environment and under lower temperature than the type I. Analysis of major components $WO_3$, MnO, and FeO of 6 samples of wolframite from the type II veins revealed that they contain 73.35~76.2% $WO_3$, 7.94~11.63% MnO, and 10.53~14.82% FeO. MnO/FeO ratios of wolframite shows the range of 0.85~1.17 which suggests a slightly higher temperature type of deposits than other major tungsten deposits in the country.

• 자원환경지질
• /
• 제8권1호
• /
• pp.25-56
• /
• 1975

Most fluorite deposits of South Korea are distributed in three metallogenic zones namly as: Hwacheon, Hwangangni and Geumsan metallogenic zones. Fluorite deposits of each zone show The characteristic features owing to the geological setting, the structural patterns and their forming processes. deposits of the Hwacheon metallogenic zone are wholly fissure filling hydrothermal veins emThe bedded in shear fractures of the granite gneiss or schists of Precambrian age or in the cooling fractures of the granite and acidic hypabyssal rocks which are assumed to be a differentiated sister rock of the granite. Localization of most fluorite veins of the region is structurally controlled by NW and EW fracture systems and genetically related to the granite intrusion which ascertained as motivating rock of the fluorite mineralization. Fluorites are in most cases accompanied by quartz, chalcedony mainly and rarely agate, calcite, barite and sulphide base metals in some localities. The deposits of the Hwangangni metallogenic zone were formed at the last stage of hydrothermal polymineralization of W, Mo, Cu, Pb, Zn. The majority of the fluorite ore bodies were originated from replacement in limestone beds of Great Limestone Series or in calcareous interbeds of metasediments, whereas some cavity-filling ore bodies were embedded in phyllites and schists of the Ockcheon system and along the fissures in the replaced beds which were originated by volume decrease. The localization of fluorite deposits in this region is genetically related to the Moongyong granite which has been dated as middle Cretaceous, and controlled structurally by the $N20^{\circ}{\sim}50^{\circ}W$ extension fracture system or axial planes of folds, and by faults of NE direction that acted as paths of ore solution. The deposits of the Geumsan metallogenic zone are seemed to be formed through the similar process as that of Hwangangni metallogenic zone, but characteristic distinctions are in that they are more prevailing fracture filling veins and large number of the deposits are localized in roof-pendants or xenolithes of limestone in granites and porphyries. Igneous rocks that presumably motivated the mineraltzation are middle Cretaceous Geumsan granite and porphyries. Metallogenic epoch of the fluorite mineralization of South Korea are puesumably limited in early-middle Cretaceous. Studies of the fluid inclusions in fluorites of the region reveal that the homogenization temperature of the fluorite deposits are as follows: Hwacheon metallogenic zone : $95^{\circ}C{\sim}165^{\circ}C$; Hwangangni metallogenic zone : $97^{\circ}C{\sim}235^{\circ}C$; Geumsan metallogenic zone : $93^{\circ}C{\sim}236^{\circ}C$. Judging from the above results, the deposits of the Hwancheon region were formed at the epithermal stage, and those in the Hwangangni and Geumsan regions, were deposited at epithermal stage preceded by mesothermal mineralization of small scale in which some sulphide minerals were deposited. The analytical data of minor elements in the fluorites reveal that ore solutions of Hwangangni metallogenic zone seemed to be emanated in more acidic stage of magma differentiation than Hwacheon metallogenic zone did.

• 자원환경지질
• /
• 제28권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 1995

동남 스카른 광상은 백악기에 고생대 퇴적암류를 관입한 섬록암에 의해 형성되었다. 스카른의 모암은 섬록암과 묘봉 슬레이트인데 스카른 누대구조에서 모암의 종류에 따라 각각 특징적인 광물공생군의 체계적 변화를 관찰할 수 있다. 섬록암, 화강반암, 석영반암으로 구성된 화성암류들은 플룸보텍토닉 모델의 조산대에 비해 높은$^{207}Pb/^{204}Pb$ 비를 보이는데 이러한 현상은 하부지각 (또는 맨틀)에서 유래된 마그마가 상부지각물질에 의해 심히 혼화되어진 것으로 해석되며 이는 영남육괴와 옥천계에 분포하는 화강암류가 보여주는 특징과 유사하다. 현재의 납 동위원소 비와 우라늄, 토륨, 납 농도로부터 구한 광화작용 당시(76 Ma)의 황성암 및 풍촌석회암의 납 동위원소 비는 비교적 일정하지만 광화작용 후기로 갈수록 광석광물들의 납 동위원소 비가 높아진다. 초생 스카른 시기에 형성된 자철석과 방연석의 납 동위원소 비는 화성암류의 것과 거의 유사하지만 후기 열수변질시기에 형성된 휘수연석, 황철석, 그리고 열수변질된 석영반암의 납 동위원소 비는 풍촌석회암의 비에 접근하고 있다. 이는 서로 다른 기원을 가진 납들이 열수 변질시기에 따라 그 혼화의 정도가 달라지게되어 광석광물들의 납 동위원소 비에 차이가 있게 된 것으로 여겨진다. 광석광물의 납 동위원소 비의 변화특징에 의하여 섬록암과 화강반암을 형성한 마그마로부터 분화된 낮은 납 동위원소 비를 갖는 열수용액과 높은 납 동위원소 비를 갖는 주변모암(풍촌석회암)이 혼화의 기원물질로 판단된다.

• 암석학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.57-70
• /
• 1999

울릉도의 화산암들은 매우 높은 알칼리 함량을 보이며 대부분 K2O/Na2O 비율이 높은 K-계열에 속한다. 울릉도의 화산암들은 매우 넓은 범위에 걸친 조성변화를 보여 총알칼리-실리카 분류도에 현무암으로부터 조면현무암, 현무암질 조면안산암, 조면안산암을 거처 조면암에 이르기까지의 범위를 차지한다. 이러한 조성의 일반적인 변화경향은 광물의 정출에 의한 분화에 의해 대체로 잘 설명되며 감람석, 단사휘석, 사장석, 티탄철석 및 인회석이 주된 정출광물로 판단된다. 울릉도 화산암의 Nb/U, Pb/Ce 값은 MORB, OIB등과 같은 해양성 화산암과 같으며 도호환경의 암석들과는 상당한 차이가 있어 이들의 생성이 일본열도를 연한 섭입작용과는 직접적인 관계가 없음을 말해준다. LREE가 HREE에 비해 매우 부화된 모슴을 보인다((La)N=193-420, (Lu)N=7.5-19.5). 다양한 암석중 조면암-1만이 두드러진 음의 뗘 이상치를 갖으며 상당한 사장석의 정출을 수반하여 만들어진 것으로 판단된다. 그러나 조면암-2와 조면암-3 및 포놀라이트와 부석등은 미량원소와 희토류원소의 변화경향이 조면암-1과 다르며, 별도의 마그마 솥에서 만들어져 서로 다른 분화경로를 갖고 진화한 것으로 판단된다. 울릉도 화산암에서는 성분의 양분화 및 중간 조성의 결핌 현상이 현저하게 나타난다.