• 제목/요약/키워드: magmatic model

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Numerical investigation on overburden migration behaviors in stope under thick magmatic rocks

  • Xue, Yanchao;Wu, Quansen;Sun, Dequan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제22권4호
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    • pp.349-359
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    • 2020
  • Quantification of the influence of the fracture of thick magmatic rock (TMR) on the behavior of its overlying strata is a prerequisite to the understanding of the deformation behavior of the earth's surface in deep mining. A three-dimensional numerical model of a special geological mining condition of overlying TMR was developed to investigate the overburden movement and fracture law, and compare the influence of the occurrence horizon of TMR. The research results show that the movement of overlying rock was greatly affected by the TMR. Before the fracture of TMR, the TMR had shielding and controlling effects on the overlying strata, the maximum vertical and horizontal displacement values of overlying strata were 0.68 m and 0.062 m. After the fracture, the vertical and horizontal displacements suddenly increased to 3.06 m and 0.105 m, with an increase of 350% and 69.4%, respectively, and the higher the occurrence of TMR, the smaller the settlement of the overlying strata, but the wider the settlement span, the smaller the corresponding deformation value of the basin edge (the more difficult the surface to crack). These results are of tremendous importance for the control of rock strata and the revealing of surface deformation mechanism under TMR mining conditions in mines.

산청군 생초면 일대에 분포한 심성암체의 분화에 관한 연구:마그마분화의 미량원소 모델링 (Differentiation of the Plutonic Rocks in Saengcho-myon, Sancheong-gun:Trace Element Modelling for the Magmatic Differentiation)

  • 정지곤;김원사;서병민
    • 한국광물학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.69-89
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    • 1991
  • The anorthositic rocks and the many other plutons which are of different varieties and age were distributed in the northern extremity of the distributed areas of H-S anorthositic rocks. The purpose of this study was to find plutons which had comagmatic relationships, and to make clear the magmatic process of anorthositic magma. The plutons were classified, and the petrological and the geochemical characteristics of the plutons were compared and researched in this study. And, because, like anorthosite, the rocks which intrude in the deep crust accompany assimilation, an AFC model calculation was performed to make the differentiation process of the anorthositic rocks clear. The plutons in this area were classified into three groups, and the three groups were composed of the Precambrian anorthositic rocks and related rocks, the Jurassic gabbro, and the plutons of undnown age. The anorthositic magma was differentiated from the anorthositic rocks through the tonalite to the alkali-feldspar granite, and it was differentiated under K, Mg, Fe free/lack condition. It was found from the result of AFC model that the anorthositic rocks were differentiated by fractional crystallization, but they were assimilated with wall-rocks, and the assimilation was performed at the rate of r$\leq$0.1. The plutons which intruded the anorthositic rocks subsequently consisted of the gabbro, the megacrystic granite, the fine-grained granite, and the gneissose granite. But they were formed by the repeated intrusion of magma, which may, or may not, be of the same origin. According to the result of the RCF model, these plutons were differentiated by simple fractional crystallization, and they were assimilated relatively less than the anorthositic rocks.

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한반도의 동해 대륙주변부의 지각구조 : 심부 탄성파탐사결과 (Crustal Structure of the Continental Margin of Korea in the East Sea: Results From Deep Seismic Sounding)

  • 김한준;조현무;주형태;홍종국;유해수;박창업
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권1호
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    • pp.40-52
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    • 2003
  • 한반도와 일본열도 사이에 위치하는 동해 남서부의 열림모델이 다양하게 제시되었음에도 불구하고 한반도의 대륙주변부의 지각구조는 잘 알려져 있지 않다. 그 결과 동해의 열림을 설명하는 데에 필요한 대륙의 리프팅과 해저면 확장과정은 정확히 제시되지 못하고 있다. 이 연구에서는 다중채널 탄성파자료와 해저면지진계자료로부터 한반도의 대륙주변부에서 울릉분지의 중앙부까지 지각구조를 구하였다. 울릉분지의 지각은 그 두께가 약 10km로서 정상보다 두꺼우나 깊이에 따른 속도분포에서 전형적인 해양지각의 특성을 갖는다. 대륙주변부에서 대륙과 해양지각간의 급격한 전이가 발생하는데 약 50km의 거리에서 지각의 두께가 상당히 감소하며 모호면이 얕아진다. 대륙주변부에서는 특징적으로 고속도(최대 7.4km/s)의 하부지각이 존재하는데 이것은 대륙사면 아래에서 10km이상 두꺼우며 바다쪽으로 첨멸된다. 이 고속도의 하부지각은 맨틀의 온도가 정상보다 뜨거운 환경에서 대륙이 리프트되는 동안 형성된 magmatic underplating으로 해석된다. 대륙사면의 음향기반은 많은 양의 화산분출에 의해 발달된 화성층서를 보여준다. 이러한 점들은 한반도 대륙주변부의 진화가 화산성의 리프트된 대륙주변부에서 일어나는 과정에 의해 설명될 수 있음을 제시한다. 지구규모의 지진파 토모그래피는 상부 맨틀이 한반도의 대륙주변부와 울릉분지에서 비정상적으로 뜨거운 것을 보여줌으로써 이러한 제시를 뒷받침한다.

포텐셜자료를 이용한 한반도 동해 대륙주변부의 지각구조에 관한 연구 (A study on the crustal structure of the continental margin in the East Sea along the Korea Peninsula using potential data)

  • 김창환;유이선;박찬홍;석동우
    • 지구물리
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    • 제10권1호
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    • pp.13-25
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    • 2007
  • 본 연구에서는 중력, 자력자료와 기존 탄성파 연구결과를 이용한 역산 및 모델링을 통하여 모호면의 심도 변화 및 대륙붕에서 울릉분지로 이어지는 지역의 지각구조를 연구하는데 목적이 있다. 연구지역의 후리에어중력이상은 해저지형 효과를 잘 반영하며 나타나고 있다. 부게중력이상은 울릉분지 중심부로 갈수록 증가하고 있는데 이는 울릉분지 하부의 모호면이 상승되어 있다는 것을 암시한다. 자기이상의 특징은 대륙주변부를 따라서 북동방향으로 양의 자기이상이 존재하며 울릉분지로 가면서 감쇠한다. 아날니틱 신호를 보면 후포뱅크에서 소규모의 이상이 존재하고 대륙사면 지역에서는 강한 이상대가 분포되어 있다. 후포뱅크에서 나타나는 이상은 이곳이 화산관입으로 융기된 지역인 것을 암시한다. 대륙사면에서 양의 자기이상은 SDR(seaward dipping reflectors)의 존재를 지시하며 탄성파 단면에서 나타나는 SDR의 위치와 일치한다. 부게중력이상에 대한 역산과 2차원 중력 모델링 결과에서 나타난 모호면의 변화는 대륙주변부에서 울릉분지쪽으로 갈수록 모호면의 깊이가 상승하였으며 OBS 속도구조에서 나온 결과와 좋은 일치를 보인다. 2차원 중력 모델링 결과 대륙지각 하부에는 magmatic underplating zone이 존재를 암시하며 이는 이 지역에서 리프팅이 일어났을 가능성을 지시한다.

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내몽고 다큉샨내의 초기원생대 모이아이트계열 : 특성과 지구조, 마그마 그리고 열역학적 모델 (Early Proterozoic Moyitic Series in Daqingshan, Inner Mongolia : Their Characteristics and Tectonis, Magmatic and Thermodynamic Model)

  • Lin CAO;Wei JIN
    • 암석학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.77-85
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    • 1997
  • 내몽고 다큉산일대에는 초기원생대의 선캠브리아대 고변성암대가 존재한다. 이들은 대규모 연성 변형대로 북쪽으로 급경사진 엽리와 $340^{circ}-30^{\circ}<45^{circ}-50^{\circ}$ 방향의 선구조가 보이는 나페구조를 형성한다. 이는 섭업/팽창동안 북쪽지역이 남쪽지역 위로 드러스트에 의해 올라갔음을 지시한다. 남쪽의 침강된 지역은 전 진 변성의 특정을 보여준다. 북쪽의 드러스트 된 지역은 압력 감소와 온도 상승에 따른 후퇴 변성의 증거들 이 나타난다. 초기원생대 모이아이트질 암상은 소저반상을 이루는 흑운모 아다멜라이트, 섬장화강암과 맥상 의 알카리-장석 화강암으로 구성되어있다. 혹운모 아다멜라이트는 시생대와 초기원생대의 암석과 정이적인 접촉을 보이며, 변성암의 포유울을 다량 함유하여 아나택시스기원을 지시한다. 모이아이트질 암석의 지화학 적 특성은 전형적인 아나텍시스기원을 보인다. 초기원생대의 중기에서 후기에 대륙-대륙 충돌은 대규모 드 러스트와 시생대 기저암의 인편상 작용(imbrication)을 일으켰다. 광물조합과 Paria et a1.(1988)의 지온지 압계를 이용하여 P-T 환경은 다음과 같다: 상부블록; $700-710^{\circ}C$, 0.72-0.78 GPa(초기상태)와 $600^{\circ}C$, 0.44 G GPa(후기상태), 하부블럭: $620-840^{\circ}C$, 0.64-0.45 GPa(최대변성작용), $620-630^{\circ}C$, 0.35 GPa(후기상태). 이 결과는 시계방향의 압력-온도-시간경로를 지시한다(Jin et ai., 1991, 1994). 횡압력하의 섭입시 깊야-온도모델과 Wyllie et ai.(1983)의 실험결과를 이용하여 섭입대-연성대 내에서 발생하는 변성작용과 아나텍시스 작용에 대한 지구조-마그마-열역학적모댈은 제시하였다.

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Effect of aggregate mineralogical properties on high strength concrete modulus of elasticity

  • Kaya, Mustafa;Komur, M. Aydin;Gursel, Ercin
    • Advances in concrete construction
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    • 제13권6호
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    • pp.411-422
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    • 2022
  • Aggregates mineralogical, and petrographic properties directly affect the mechanical properties of the produced high strength. This study is focused on the effects of magmatic, sedimentary, and metamorphic aggregates on the performance of high strength concrete. In this study, the effect of the mineralogical properties of aggregates on the compressive strength and modulus of elasticity of high-strength concrete was estimated by Artifical Neural Network (ANN). To estimate the compressive strength and elasticity modules, 96 test specimens were produced. After 28 days under suitable conditions, tests were carried out to determine the compressive strength and modulus of elasticity of the test specimens. This study also focused on the application of artificial neural networks (ANN) to predict the 28-day compressive strength and the modulus of elasticity of high-strength concrete. An ANN model is developed, trained, and tested by using the available test data obtained from the experimental studies. The ANN model is found to predict the modulus of elasticity, and 28 days compressive strength of high strength concrete well, within the ranges of the input parameters. These comparisons show that ANNs have a strong potential to predict the compressive strength and modulus of elasticity of high-strength concrete over the range of input parameters considered.

Hydroacoustic Records and Numerical Models of the Source Mechanisms from the First Historical Eruption of Anatahan Volcano, Mariana Islands

  • Park M.;Dziak R.P.;Matsumoto H.
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2004년도 대한지구물리학회.한국지구물리탐사학회 공동학술대회 초록집
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    • pp.232-237
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    • 2004
  • Anatahan Volcano in the Commonwealth of the Northern Mariana Islands (CNMI) erupted for the first time in recorded history on 10 May 2003. The underwater acoustic records of earthquakes, explosions, and tremor produced during the eruption were recorded on a sound-channel hydrophone deployed in February 2003. Acoustic propagation models show the seismic to acoustic conversion at Anatahan is particularly efficient, aided by the slope of the seamount toward the hydrophone. The hydrophone records confirm the onset of earthquake activity at 01:53Z on 10 May, as well as the onset (at ${\~}$06:20Z) of continuous, low-frequency (5-40 Hz) acoustic energy that is likely volcanic tremor related to magma intrusion. The hydrophone recorded a total of 458 earthquakes associated with the eruption. To predict the character of acoustic signals generated from Anatahan, we developed a moment-tensor representation of a volcano-seismic source that is governed by the geometry of the source and the physical properties of the magma. A buried magmatic pipe model was adopted, and numerically modeling source parameters such as the pipe radius and magma viscosity enable us to grasp the inward nature of Anatahan Volcano.

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상동 중석-몰리브덴 광상의 광화관련 상동화강암의 Nd-Sr 동위원소비 및 가스 성분 (Nd-Sr Isotope and Gas Composition for the Sangdong Granites Related to the Tungsten-Molybdenum Ore Mineralization)

  • 김규한;신유희
    • 자원환경지질
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    • 제28권2호
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    • pp.139-145
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    • 1995
  • Tungsten skarn mineralization of the Sangdong mine is localized in the interbedded limestone layers of the Myobong Slate Formation and in the limestone of the Pungchon Limestone Formation of Cambrian age. Fluid inclusion, gas composition and Nd-Sr isotope for granites and skarns have been investigated. Gas compositions show $CO_2$ rich in the Sangdong granite and CH, rich in the Nonggeori and Eopyeong granites. The initial $^{87}Sr/^{86}Sr$ and $^{143}Nd/^{144}Nd$ ratios of the Sangdong granites have 0.714~0.716(${\varepsilon}_{Sr}$=138~162) and 0.51173~0.51178(${\varepsilon}_{Nd}$=-14.4~15.5), respectively. And their two stage model ages range from 1687 to 1764 Ma. The granite characterized by high strontium initial ratios and negative eNd value could have originated from the old continental crust source. Low homogenization temperature of the Sangdong granite having $203{\sim}296^{\circ}C$ with 1.9~9.2 NaCl equiv. wt% indicates the post-magmatic hydrothermal alteration temperature. Skarn ore fluid responsible for tungsten mineralization has been evolved from CH, rich fluid of early pyroxene garnet skarn to $CO_2$ rich later quartz-mica skarn.

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한반도 남부 모호면의 변형 구조 (Deformation of Moho in the Southern Part of the Korean Peninsula)

  • 신영홍;박종욱;박필호
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.620-642
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    • 2006
  • 한반도 남부에서 중력과 지형 자료를 바탕으로 모호면구조와 이것의 변형을 계산하였다. 천부와 심부 지각의 중력효과를 분리하기 위해 지각 평형의 개념과 유효 탄성 두께를 이용하여 설계한 필터를 활용하였다. 모호면의 변형 구조에서 세 가지 특징을 발견하였다. 첫째, SKTL(South Korean Tectonic Line)과 나란한 모호면 습곡 구조가 발견되었는데, 이것은 영남 육괴와 경기 육괴의 충돌과 이후에도 반복된 횡압력 성분의 힘과 관련된 것으로 해석된다. 반면에 한반도에서 또 다른 대륙 충돌 경계로 알려진 임진강대를 따라서는 특별한 변형 구조가 발견되지 않았다. 둘째, 경상 분지 아래에서 모호면이 많이 상승되어 있는 것이 발견되는데, 이는 대륙 충돌에 의한 횡압력과 함께 마그마 물질의 하부점착에 의한 부력이 같이 작용한 것으로 설명할 수 있을 것이다. 셋째, 태백 산맥의 동쪽으로 모호면이 상승되고 서쪽으로는 침강된 것으로 보이는 구조가 발견되었는데, 이는 우리나라의 동고서저형 지형의 형성과 관련 있는 것으로 보이며, 동해와 울릉 분지의 열림이 그 원인으로 작용했을 것이다. 본 연구에서 계산된 모호면의 변형 구조는 지진의 분포나 GPS 측정에 의한 지각의 운동과도 부합하는 것으로 보인다. SKTL 을 경계로 횡압력이 비록 미약하나마 여전히 작용하고 있는 것으로 추정되기 때문에 모호면의 변형은 아직도 진행 중일 것이라 예상된다.