• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.1-14
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• 2008

봉상 금-은광상은 백악기 안산암질 래필리응회암 내에 발달된 단층대를 충진한 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 단층-각력대에 수반되며 2시기로 구분된다. 1시기는 다시 조기와 말기로 구분되며 주된 광화시기이다. II시기는 광화작용이 관찰되지 않는다. I시기 조기는 모암변질과 천금속 황화광물이 관찰된다. I시기 말기는 금-은광물 정출시기로 자연은, 함은사면동석 및 휘안동은석과 함께 황철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석 등의 황화광물이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화I시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $137{\sim}336^{\circ}C,\;0.0{\sim}10.6wt.%$ NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석이 있었음을 지시한다. 또한, 광화I시기 말기에 관찰되는 광물공생군으로부터 구한 생성온도와 황분압은 $<210^{\circ}C$과 $<10^{-15.4}$ atm를 갖는다. 황(3.4%o 기원은 화성기원과 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소{2.9%o과 10.3%o(석영: 7.9%o과 8.9%o, 방해석: 2.9%o과 10.3%o)}, 수소(-75%o) 및 탄소(-7.0%o과 -5.9%o)동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 천수 기원의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.411-419
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• 1996

The Janggun magnetite deposits occur as the lens-shaped magnesian skarn, magnetite and base-metal sulfide orebodies developed in the Cambrian Janggun Limestone Formation. The K-Ar age of alteration sericite indicates that the mineralization took place during late Cretaceous age (107 to 70 Ma). The ore deposition is divided into two stages as a early skarn and late hydrothermal stage. Mineralogy of skara stage (107 Ma) consists of iron oxide, base-metal sulfides, Mg-Fe carbonates and some Mg- and Ca-skarn minerals, and those of the hydrothermal stage (70 Ma) is deposited base-metal sulfides, some Sb- and Sn-sulfosalts, and native bismuth. Based on mineral assemblages, chemical compositions and thermodynamic considerations, the formation temperature, $-logfs_2$, $-logfo_2$ and pH of ore fluids progressively decreased and/or increased with time from skarn stage (433 to $345^{\circ}C$, 8.8 to 9.9 atm, 29.4 to 31.6 atm, and 6.1 to 7.2) to hydrothermal stage (245 to $315^{\circ}C$, 11.2 to 12.3 atm, 33.6 to 35.4 atm, and 7.3 to 7.8). The ${\delta}^{34}S$ values of sulfides have a wide range between 3.2 to 11.6‰. The calculated ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ values of ore fluids are relatively homo-geneous as 2.9 to 5.4‰ (skam stage) and 8.7 to 13.5‰ (hydrothermal stage), which are a deep-seated igneous source of sulfur indicates progressive increasing due to the mixing of oxidized sedimentary sulfur with increasing paragenetic time. The ${\delta}^{13}C$ values of carbonates in ores range from -4.6 to -2.5‰. Oxygen and hydrogen isotope data revealed that the ${\delta}^{38}O_{H_2O}$ and ${\delta}D$ values of ore fluids decreased gradually with time from 14.7 to 1.8‰ and -85 to -73‰ (skarn stage), and from 11.1 to -0.2‰ and -87 to -80‰ (hydrothermal stage), respectively. This indicates that magmatic water was dominant during the early skarn mineralization but was progressively replaced by meteoric water during the later hydrothermal replacement.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.145-154
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• 1993

Gold-silver deposits in the Kwangyang-Seungju area are emplaced along $N4^{\circ}{\sim}10^{\circ}W$ to $N40^{\circ}{\sim}60^{\circ}W$ trending fissures and fault in Pre-cambrian Jirisan gneiss complex or Cretaceous diorite. Mineral constituents of the ore from above deposits are composed mainly of pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, magnetite, sphalerite, chalcopyrite, galena and minor amount of electrum, tetrahedrite, miargyrite, stannite, covellite and goethite. The gangue minerals are predominantly quartz and calcite. Gold minerals consist mostly of electrum with a 56.19~79.24 wt% Au and closely associated with pyrite, chalcopyrite, miargyrite and galena. K-Ar analysis of the altered sericite from the Beonjeong mine yielded a date of $94.2{\pm}2.4\;Ma$ (Lee, 1992). This indicates a likely genetic tie between ore mineralization and intrusion of the middle Cretaceous diorite ($108{\pm}4\;Ma$). The ${\delta}^{34}S$ values ranged from +1.0 to 8.3‰ with an average of +4.4‰ suggest that the sulfur in the sulfides may be magmatic origin. The temperatures of mineralization by the sulfur isotopic composition with coexisting pyrite-galena and pyrite-chalcopyrite from Beonjeong and Jeungheung mines were $343^{\circ}C$ and $375^{\circ}C$ respectively. This temperature is in reasonable agreement with the homogenization temperature of primary fluid inclusion quartz ($330^{\circ}C$ to $390^{\circ}C$; Park.1989). Four samples of quartz from ore veins have ${\delta}^{18}O$ values of +6.9~+10.6‰ (mean=8.9‰) and three whole rock samples have ${\delta}^{18}O$ values of +7.4~+10.2‰ with an average of 7.4‰. These values are similar with those of the Cretaceous Bulgugsa granite in South Korea (mean=8.3‰; Kim et al. 1991). The calculated ${\delta}^{18}O_{water}$ in the ore-forming fluid using fractionation factors of Bulgugsa et al. (1973) range from -1.3 to -2.3‰. These values suggest that the fluid was dominated by progressive meteoric water inundation through mineralization.

• 자원환경지질
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• 제27권4호
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• pp.345-361
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• 1994

Lens shaped titanomagnetite ore bodies in the Soyeonpyeong iron mine are embedded in amphibolites, which were intruded into Precambrian metasediments such as garnet-mica schist, marble, mica schist, and quartz schist. Mineral chemistry, K-Ar dating and hydrogen and oxygen stable isotopic analysis for the amphibolites and titanomagnetite ores were conducted to interpret petrogenesis of amphibolite and ore genesis of titanomagnetite iron ore deposits. Amphibolites of igneous origin have unusually high content of $TiO_2$, ranging from 0.94 to 6.39 wt.% with an average value of 4.05 wt.%. REE patterns of the different lithology of the amphibolite show the similar trend with an enrichment of LREE. Amphiboles of amphibolites are consist mainly of calcic amphiboles such as ferro-hornblende, tschermakite, ferroan pargasite, and ferroan pargasitic hornblende. K-Ar ages of hornblende from amphibolite and gneissic amphibolite were determined as $440.04{\pm}6.39Ma$ and $351.03{\pm}5.21Ma$, respectively. This indicates two metamorphic events of Paleozoic age in the Korean peninsula which are correlated with Altin orogeny in China. The titanomagnetite mineralization seems to have occurred before Cambrian age based on occurrence of orebodies and ages of host amphibolites. The Soyeonpyeong iron ores are composed mainly of titanomagnetite, ilmenite, and secondary minerals such as ilmenite and hercynite exsolved in titanomagnetite. The temperature and the oxygen fugacity estimated by the titanomagnetite-ilmenite geothermometer are $500{\sim}600^{\circ}C$ (ave. $550^{\circ}C$) and about $2{\pm}10^{-23}bar$, respectively. Hornblendes from ores and amphibolites which responsible for magnetite ore mineralization, have a relatively homogeneous isotopic composition ranging from +0.8 to +3.9 ‰ in ${\delta}^{18}O$ and from -87.8 to -113.3 ‰ in ${\delta}D$. The calculated oxygen and hydrogen isotopic compositions of the fluids which were in equilibrium with hornblende at $550^{\circ}C$, range from 2.8 to 5.9‰ in ${\delta}^{18}O_{H2O}$ and from -60.41 to -81.31 ‰ in ${\delta}D_{H2O}$. The ${\delta}^{18}O_{H2O}$ value of magnetite ore fluids are in between +6.4 to + 7.9 ‰. All of these values fall in the range of primary magmatic water. A slight oxygen shift means that $^{18}O$-depleted meteoric water be acted with basic fluids during immiscible processes between silicate and titaniferous oxide melt. Mineral chemistry, isotopic compositions, and occurences of amphibolites and orebodies, suggest that the titanomagnetite melt be separated immisciblely from the titaniferous basic magma.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.210-225
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• 1997

청산, 인제-홍천, 영주 및 남원지역에 분포하는 복운모 화강암은 과알루미나질이며, 일반적으로 S-타입 및 티탄철석계열의 화강암류임을 나타내어, 지각물질로부터 유래된 마그마가 환원 환경에서 관입.고결하여 생성된 것이다. 인제-홍천과 남원 지역의 복운모 화강암은 각각 반상 흑운모 화강암과 높은 Ti/Mg 비의 흑운모 화강암으로부터 분화.파생된 잔류 마그마로부터 형성되었다. 청산과 영주지역의 복운모 화강암은 접촉하고 있는 반상 흑운모 화강암과, 화강섬록암과는 각각 성인적인 관련이 없을 것으로 판단된다. 남원과 영주지역 복운모 화강암은 비교적 물에 포화된 마그마로부터 형성되었고, 청산과 인제-홍천지역 복운모 화강암질 마그마는 물에 불포화 되었음이 나타난다. 한편, 물에 포화되었던 남원지역의 흑운모 화강암과 복운모 화강암에 있어 마그마 내의 물의 함량은 5.8wt.%이상으로 추정되고, 영주 목운모 화강암질 마그마의 경우 2.4~5.8wt.%정도의 물을 포함했을 것으로 생각할 수 있다. 인제-홍천과 영주지역의 복운모 화강암의 최소융해액 조성으로 구해지는 압력 (0.5~2kb)과 세립질 내지 극세립질의 암석 조직은 화강암질 마그마가 지각의 얕은 곳에서 관입.배태된 양상을 나타내며, 청산과 남원지역의 복운모 화강암의 경우 최소융해액 조성 압력(2~3 kb)과 세립~중립질 내지 조립질의 암석 조직으로부터 비교적 지하 심부에 관입.배태외었음을 알 수 있다. 화강암질 마그마의 고상선/백운모의 안정선의 교점으로부터 물에 포화된 마그마에서는 최소한 약 1.6kb (약 6km)이상의 압력에서 마그마기원의 1차 백운모가 정출될 수 있으며, 그 이하에서는 고상선 아래에서 교대작용으로 2차적인 백운모가 형성된다. 반면, 물에 불포화된 마그마에서 1차 백운모가 정출되기 위해서는 보다 놓은 압력이 요구된다. 백운모 형성에 대한 이 조건은 각 지역 복운모 화강암에 산출되는 백운모에 1차 백운모와 2차 백운모 양쪽이 나타남을 설명하기에 충분하다. 한편, 실험으로 구해진 백운모의 안정선의 적용에는 주의가 필요하고, 특히 순수한 합성 백운모 단성분을 이용한 실험의 경우 팔면체 배위에 Ti, Fe, Mg의 성분이 첨가됨에 따라 안정선이 높은 온도 영역으로 이동됨을 고려해야 한다.

• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.15-24
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• 2015

인도네시아 동부 자바의 남서익부에 위치하는 파찌딴 광화대 금속광화작용은 스카른형 교대광체와 열극을 충진 발달하는 열수 맥상광체로 크게 분류할 수 있다. 스카른 형 교대광체는 올리고신 후기 퇴적암류 중 석회암층을 따라 관계화성암체인 석영반암 주변에 발달한다. 본 광체는 스카른광물과 함께 자철석 및 천금속 황화광물이 수반된다. 열수광체로는 관계화성암체인 석영반암으로 부터의 거리를 기준으로 근지성 함 동-아연 망상광체와 원지성 함 연-아연(-금) 맥상광체가 발달 분포한다. 황화광물의 황 동위원소 값으로부터 계산된 $H_2S$의 황 동위원소 값은 스카른광체의 경우 5.6-7.1‰, 열수광체의 경우 0.9-6.8‰ 이었다. 이는 원지성 열수 맥상 광체의 후기 광화작용으로 진행하면서 파찌딴 열수계 내 $SO_4/H_2S$의 비가 증가하면서 $H_2S$의 황동위원소 값이 감소한 것으로 확인된다. 광화대 내 산소 동위원소 값은 스카른 광체 내 자철석, 9.6과 9.7‰; 스카른 광체 내 석영, 6.3-9.6‰; 스카른 광체 내 방해석, 4.7 and 5.8‰; 열수 망상광체 내 석영, 3.0-7.7‰; 열수 망상광체 내 방해석, 1.2 and 2.0‰; 열수 맥상광체 내 석영, -3.9 - 6.7‰로서, 계산된 ${\delta}^{18}O_{water}$ 값은 근지성 스카른 및 열수 망상광체에서 원지성 열수 맥상광체에 이르면서 감소하는 경향성을 보인다. 열수계 ${\delta}D_{water}$ 값은 광체 유형에 관계없이 -65 to -88‰의 값을 보여준다. 이러한 산소 수소 안정동위원소 값의 경향성은 근지성 스카른 및 열수 망상광체 초기 광화작용을 지배한 마그마 기원의 열수 또는 상대적으로 낮은 water/rock 비 값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이루어 평형상태에 이른 열수가 풍부한 파찌딴 열수계 내에 광화작용의 진행 및 관계화성암과의 거리에 따라 높은 water/rock 비 값을 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이루어 진 열수 또는 동위원소 교환반응이 거의 이루어지지 않은 천수의 유입이 점증하며 광화작용이 진행되었음을 의미 한다.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.185-199
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• 1998

1995~1996년중 부곡 지열수 지역에서 채수한 유형별 자연수를 대상으로 수문지구화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. 연구 지역에는 물리화학적으로 뚜렷히 구분되는 세 유형의 자연수, 즉 (1) 군접 I (지열수 지역의 중심부에서 산출되고 최대 $77^{\circ}C$의 용출 온도를 갖는 $Na-SO_4$ 유형), (2) 군집 II(외곽부에서 산출되며 다소 낮은 온도를 갖는 $Na-HCO_{3}-SO_{4}$ 유형) 및 (3) 군집 III(지표수나 천층 냉각 지하수로서 $Ca-HCO_3$ 유형)이 함께 산출된다. 군집 I은 Ia 및 Ib로 세분된다. 수문지구화학적 진화는 수 암 반응의 증가에 따라 군집 III$\rightarrow$II$\rightarrow$I의 순으로 진행되었다. 군집 II 및 III의 자연수는 비교적 낮은 수-암 반응, 특히 방해석 및 Na-사장석의 용해 반응에 의해 형성되었지만, 군집 I은 사장석, K 장석, 백운모, 녹려석, 황철석 등과의 높은 수-암 반응에 의해 형성되었다. 용존 황산염의 농도 및 황동위원소 조성은 지열수의 기원 및 전화를 해석하는데 중요한 정보가 된다. 용존 황산염은 퇴적 기원 황철석의 산화에 의해 생성되거나 (군집 Ib의 경우), 또는 열수의 상승 통로인 단열대에 존재하는 마그마 열수기원 황철석의 용해에 의해 생성되었다 (군집 Ia의 경우). 지열 저장지의 온도 규명을 위한 알칼리 이온 지옹계의 적용성은 화학조성을 변화시키는 요인들, 특히 마그네슘이 풍부한 지표수와의 혼합에 의해 제한된다. 그러나 다성분 광물/물 평형계에 대한 열역학적 계산 및 유체포유물 설험 결과, 심부 지열 저장지 (냉각중인 화성암체?)의 온도는 $125^{\circ}C$에 이르는 것으로 판단된다. 환경동위원소 (산소-수소, 삼중수소) 연구에 의하면, 자연수는 모두 상이한 충진 특성을 갖는 강우로부터 기원하였다. 특히 군집 Ia의 물은 심부 지열 저장지까지 심부 순환한 오래된 (40년 이상) 강우로부터 기원하였으며 지표부 물과의 혼합 정도도 낮다. 본 논문에서는 황산염이 풍부한 국내 지열수의 성인 및 진화에 관한 모델을 제시한다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.391-405
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• 2003

대봉 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 중열수 괴상석영맥광상이다. 광석광물의 산출조직과 공생관계에 의하면, 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 괴상백색석영맥(광화I시기)과 투명석영시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I기는 3회의 substages로 구분된다. 각 substage의 광석광물은 다음과 같다: 1) 광화I시기 조기=자철석, 자류철석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 2) 광화I시기 중기=자류철석, 유비철석, 황철석, 백철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼과 3) 광화I시기 말기=황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트림, 휘은석. 광화II시기의 광석광물로는 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 에렉트럼이 관찰된다. 유체포유물의 체계적 연구에 의하면, 물리-화학적 상태가 상반되는 유체가 관찰된다: 1) 광화 I시기 조기와 중기 광석광물 정출과 관련된 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$ 유체(조기=균일화온도: 203∼388^{\circ}C$, 압력: 1082∼2092 bar, 염농도: 0.6∼13.4wt.%, 중기=균일화온도: 215∼280^{\circ}C$, 염농도: 0.2∼2.8wt.%), 2) 광화I시기 말기와 광화II시기 광석광물과 관련된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 유체(광화I시기 말기=균일화온도: 205∼2$88^{\circ}C$, 압력: 670bar, 염농도: 4.5∼6.7wt.%, 광화II시기=균일화온도: 201∼358^{\circ}C$, 염농도: 0.4∼4.2wt.%)이다. 광화I시기 조기의 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$계 유체는 유체압력의 차이에 의해 CO_2$ 상분리가 일어났으며 광화작용이 진행됨에 따라 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$계 유체로 진화되었다. 또한 여기에 기원이 다른 $H_2O$-NaCl계 유체의 유입에 의해 혼입 및 희석작용으로 염농도의 감소가 있었다고 생각된다. 광화II시기 좀더 가열된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 계 유체는 불혼합, 희석 및 냉각작용이 있었던 것으로 생각된다. 열수용액의 {\gamma}^{34}$S__{H2S}$ 값은 3.5∼7.9{\textperthansand}$로서 황은 주로 화성기원이지만 부분적으로 모암내의 황에서도 기원되었다고 생각된다. 광화유체의 산소({\gamma}^{18}O_{H2O}$)와 수소({\gamma}$D)안정동위원소값이 광화I시기에는 각각 11∼9.${\textperthansand}$, -92∼-86${\textperthansand}$, 광화 II시기에는 각각 0.3${\textperthansand}$(${\gamma}^{18}O_{H2O}$),-93${\textperthansand}$({\gamma}$D)이며, 리본-호상구조를 보이는 것으로 보아 대봉광상의 광화유체에 대한 기원과 진화과정을 두 가지로 생각할 수 있다. 1) 마그마유체로부터 광화작용이 진행됨에 따라 계속적인 순환수의 혼입이 있었으며 2) 조기 마그마${\pm}$변성유체에서 유체압력의 차에 의해 $CO_2$ 상분리와 더불어 계속적인 ${\gamma}$D가 높은 순환수의 혼입이 있었던 것으로 해석할 수 있다.있다.

• 자원환경지질
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• 제23권3호
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• pp.287-308
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• 1990

The Ogmae alunite-kaolinite deposit occurs in acidic tuff, the Hwangsan Tuff, of upper Crataceous age in the Haenam volcanic field, SW Jeonnam. This deposit characterized by advanced argillic alteration formed $71.8{\pm}2.8{\sim}73.9{\pm}2.8$ Ma ago in very shallow depth environment with acid-sulfate solution. Wallrock alteration can be classified into four zones from the center to the margin of the deposit: alunite, kaolinite, illite, and silicified zone. The mineral assemblage in the alunite zone, ore zone, is alunite-quartz-pyritekaolinite. Consideration of stability relation of these minerals suggests that the maximum alteration temperature is estimated at about $250^{\circ}C$ with solution pH of 3 or below assuming that pressure does not exceed 0.3 Kb. Alunite occurs as two different types; replacement and vein-type deposit. The former one consists of fine grained alunite and the later one coarse grained and relatively pure alunite that formed by open space filling. Isomorphous substitution of Na for K in these two types of alunites range 0 to 40 %, indicating that Na/K ratio in the solution is spontaneously changed during the alteration process. Alunite which has higher Na substitution probably formed in an earlier stage while the solution sustain high Na/K ratio. K-Ar age of alunites indicate that the replacement alunite formed earlier($73.9{\pm}2.8Ma$) than the vein-type alunite($71.8{\pm}2.8Ma$). The ${\delta}^{34}S$ value of pyrite and alunite indicate that those minerals formed at isotopically nonequillibrium state. The ${\delta}^{16}O$ and ${\delta}D$ values, of kaolintics 5.0 to 9.0‰ and -54 to -99‰, respectively, indicate that those are formed by hydrothermal solution having magmatic origin which have been diluted by low ${\delta}D$ meteoric water.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.553-564
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• 2020

울릉도에서 폭발성 및 분류성 분출 간의 전환은 돔형성 분출을 나타내는 나리분석층과 알봉조면안산암(용암돔)에서 관찰되며, 유동성 마그마, 상승률 및 탈기작용과 같은 요인과 연관된다. 그러나 이들에 대한 해석은 요인들 간의 상호작용이 복잡할 뿐만 아니라 분출과정에서의 거동을 예측하기 어렵기 때문에 지금까지 해결되지 않았다. 이 논문은 나리 칼데라에서 알봉 용암돔 형성과정에서 인지되는 폭발성 및 분류성 분출에 초점을 두었다. 시료는 분석층과 용암돔에서 시간에 따라 채취하였으며, 분출 단계 및 활동 양식과 연계되어 있다. 이 시료들에서 석기 장석미정의 조직은 면적 개수밀도, 평균 미정크기, 결정 종횡비, 석기 결정률 등을 포함하며 정량적으로 분석되었다. 이러한 미정의 조직은 천부에서 분출전 및 분출동시 마그마 과정이 분출 동안 거동변화를 제어하면서 진행되었다는 것을 보여준다. 폭발성 및 분류성 분출 간의 전환은 주로 화도 내 마그마 상승의 역학관계에 의해 일어났으며, 탈기작용과 결정작용이 피드백 메카니즘을 통해 일어남으로서 분류성 및 폭발성 분출의 한 윤회를 초래했다.