• 암석학회지
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• 제7권3호
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• pp.190-206
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• 1998

북부 소백산육괴의 중남부에 위치한 장군봉지역의 고생대 변성퇴적암류(조선누층군과 평안층군)에 대한 미구조와 변형작용과 변성광물들 성장(변성작용) 사이의 상대적인 시간관계를 연구하였다. 첫 번째 변성작용은 스태크상 클로리토이드 및 조립 흑운모와 안구상 홍주석 광물들의 결정화작용과 관련된 저압형 변성작용으로 인지된다. 이러한 변성작용은 동-서향의 등사 향사습곡(장군봉 습곡)과 그 축면엽리에 해당하는 S1 엽리면 형성과 관련된 D1 변형 이전의 비변형조건하에서 발생하는 고생대 변성퇴적암류에 광역적인 동-서향의 광물분대를 형성시켰다. 두 번째 변성작용은 직선 내지 곡선 형태의 내부엽리 Si를 갖는 십자석과 석류석 반상변정들의 성장과 관련된 중압형 변성작용이다. 이러한 변성작용은 장군봉 습곡 구성지층들의 부분적인 결손을 초래하는 동-서향 드러스트들의 발달과 관련된 D1 변형 이후의 비변형조건하에서 발생하였고, 동-서향의 예천전단대 형성과 관련된 D2 변형 동안에 계속 발생하여 고생대 변성퇴적암류에 역시 광역적인 동-서향의 광물분대를 형성시켰다. 세 번째 변성 작용은 팻치상 홍주석과 주상 내지 섬유상 규선석 그리고 조립 석류석 광물들의 성장과 관련된 쥬라기 춘양화강암에 의한 접촉변성작용이다. 이러한 접촉변성작용은 S3 파랑엽리면 형성과 관련된 D3 변형 이전의 비변형조건하에서 발생하였고, D3 변형의 전기단계 동안에 계속 발생하여 춘양화강암체의 근접부에 제한된 남-북향의 광물분대를 형성시켰다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권3호
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• pp.213-222
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• 2024

Determination of jointed rock mass properties plays a significant role in the design and construction of underground structures such as tunneling and mining. Rock mass classification systems such as Rock Mass Rating (RMR), Rock Mass Index (RMi), Rock Mass Quality (Q), and deformation modulus (Em) are determined from the jointed rock masses. However, parameters of jointed rock masses can be affected by the tunnel depth below the surface due to the effect of the in situ stresses. In addition, the geomechanical properties of rocks change due to the effect of metamorphism. Therefore, the main objective of this study is to apply correlation analysis to investigate the relationships between rock mass properties and some parameters related to the depth of the tunnel studied. For this purpose, the field work consisted of determining rock mass parameters in a tunnel alignment (~7.1 km) at varying depths from 21 m to 431 m below ground surface. At the same excavation depths, thirty-seven rock types were also sampled and tested in the laboratory. Correlations were made between vertical stress and depth, horizontal/vertical stress ratio (k) and depth, k and Em, k and RMi, k and point load index (PLI), k and Brazilian tensile strength (BTS), Em and uniaxial compressive strength (UCS), UCS and PLI, UCS and BTS. Relationships were significant (significance level=0.000) at the confidence interval of 95% (r = 0.77-0.88) between the data pairs for the rocks taken from depths greater than 166 m where the ratio of horizontal to vertical stress is between 0.6 and 1.2. The in-situ stress parameters affected rock mass properties as well as metamorphism which affected the geomechanical properties of rock materials by affecting the behavior of minerals and textures within rocks. This study revealed that in-situ stress parameters and metamorphism should be reviewed when tunnel studies are carried out.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.367-379
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• 2019

태백산분지에 분포하는 평안누층군은 고생대 말-중생대 초기 동안 한반도 형성에 영향을 미친 송림 조산운동의 지구조적 특성을 이해하는데 필요한 지질학적 증거들을 가지고 있다. 따라서 이번 논문은 기존에 발표된 평안누층군의 변성-변형작용과 쇄설성 저어콘의 연령측정 결과들을 바탕으로 송림 조산운동의 특성을 알아보고, 평안누층군의 지질학적 중요성과 연구 필요성에 대해 고찰해 보고자 한다. 평안누층군의 쇄설성 저어콘의 Th/U 비와 연령분포 결과는 고생대 말 태백산분지의 퇴적환경은 능동적 대륙연변부의 화산호 형성으로 인해 만들어진 대륙전호분지와 후호 대륙전면분지일 것으로 판단된다. 또한 주된 화성활동은 펜실베니안 초기와 페름기 중기에 발생하였고, 따라서 평안누층군의 퇴적작용과 화성활동은 거의 동시기에 발생하였다. 송림 조산운동 동안 평안누층군은 저온-중압(M1)과 중온-중압(M2)의 광역변성작용에 영향을 받았다. M1 동안 경녹니석, 홍주석, 남정석 반성변정을 함유한 점판암과 천매암은 동-서 방향의 압축작용과 함께 수반된 습곡/전단운동에 의해 심하게 변형되어 산출되며, M2와 함께 수반된 남-북 방향의 최대 압축작용 동안 석류석과 십자석이 반상변정으로 형성되었다. 이런 평안누층군의 변성작용은 약 220-270 Ma 동안에 변형작용이 집중되는 지역에서 발생한 것으로 해석된다. 향후 고생대 태백산분지의 진화와 송림 조산운동의 지구조적 특성을 규명하기 위해서 평안누층군에 발달한 변성대의 광역적인 분포와 지질구조들의 특성과 형성 시기 그리고 고생대 말 태백산분지의 고지리 위치 등과 같은 연구가 수행되기를 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제24권4호
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• pp.363-378
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• 1991

Field and microscopic evidence, XRD,EPMA and chemical data suggest that parent rock of talc ore deposits of Yesan district was originated from ultramafic igneous rock. Parent rock can be divided into serpentinized dunite, serpentinized peridotite, metagabbro, amphibolite and hornblende schist. The ore deposits are highly sheared, and show many evidences of hydrothermal alteration and metamorphism at the greenschist and albite-epidote amphibolite facies. The process of steatitization is variable depending upon the composition, and the degree of alteration and metamorphism of the parent rocks. Steatitization can be divided into two processes with or without serpentinization. The parent rocks with serpentinization are serpentinized dunite, serpentinized peridotite and metagabbro, showing the following alteration process; olivine ${\rightarrow}$ serpentine${\rightarrow}$ talc. The rocks without serpentinization are amphibolite and hornblende schist showing the following sequence; hornblende${\rightarrow}$ chlorite${\rightarrow}$ talc. Formation of talc deposits is summarized as following six stages; I) Intrusion of ultramafic rocks, 2) autometamorphism, 3) metamorphism at greenschist and albite-epidote-amphibolite facies, 4) brittle deformation, 5) hydrothermal alteration, 6) purification of low-grade talc by late dyke intrusion.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-171
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• 2012

한반도의 페름-삼첩기 송림 조산운동은 유라시아 동쪽 경계부에서 복잡한 충돌현상을 포함한 주요 지구조운동이다. 이번 연구는 기존의 송림 조산운동의 변성/변형작용의 특징을 토대로 태백산분지에서 송림조산운동의 특징과 시기에 대해서 알아보고, 또한 최대 압축운동(bulk crustal shortening) 방향, 변성 온도-압력 그리고 온도-시간 경로를 비교 분석하여 옥천 변성대와 임진강 변성대에서의 송림 조산운동의 변성/변형작용을 대비하고자 한다. 태백산분지 북동부 지역에 분포하는 평안누층군은 퇴적된 이후 초기에 저온/중압형 광역변성작용과 후기에 중생대 화강암 관입과 연관된 접촉변성작용으로 특징 지워진다. 중압형 광역변성작용은 2개의 시계방향 온도-압력-변형 경로 고리(loop)를 보이며, 4회의 변형작용($D_1-D_4$)을 수반한다. 첫 번째 고리는 약 $400-500^{\circ}C$, 1.5-3.0 kbar에서 $D_1$과 $D_2$ 변형작용과 관련되며 syn-$D_1$ 경녹니석, syn-$D_1$ 홍주석, post-$D_1$ 마가라이트, Ca이 풍부한 syn-$D_2$ 또는 post-$D_2$ 사장석의 형성에 영향을 주었다. 그리고 두 번째 고리는 약 $520-580^{\circ}C$, 2.0-6.0 kbar에서 $D_3$과 $D_4$ 변형작용과 관련되며, syn-$D_3$ 석류석과 십자석의 형성과 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석의 재성장으로 정의된다. syn-$D_1$ 경녹니석과 홍주석은 E-W 방향의 최대 압축운동 동안에 성장하였으며, 반면에 syn-$D_3$ 석류석과 십자석 그리고 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석 반상변정은 N-S 최대 압축운동 동안에 형성되었다. 기존의 옥천분지와 임진강 변성대에서의 변성작용과 최대 압축운동 방향에 대한 연구결과를 비교해 보면, 최고 변성 온도-압력 조건은 한반도 동쪽(태백산분지)에서 서쪽(임진강 변성대와 경기육괴 남서부 지역)으로 감에 따라 증가하는 경향을 보인다. 또한 E-W 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 초기 동안에 옥천 변성대의 동부 지역에 영향을 주었고, N-S 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 후기 동안에 임진강 변성대와 옥천변성대 지역에 영향을 준 변형작용의 결과로 판단된다. 결론적으로 페름기 후기에서부터 삼첩기 동안 한반도에 영향을 준 송림 조산운동은 북중국-남중국 지괴의 충돌작용 뿐만 아니라 유라시아 동쪽부에 분포했던 소규모 지괴들의 봉합(amalgamation) (예, 중한 지괴와 히다-오키 지괴의 충돌)에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 한국광물학회지
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• 제29권3호
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• pp.131-139
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• 2016

마스컬리나이트(maskelynite)는 강한 충격에 의해 운석이나 크레이터(crater)에서 형성된 장석 조성의 비정질 상으로서, 마스컬리나이트의 형성 메커니즘에 대한 이해는 운석의 충격 변성 압력에 대한 중요한 정보를 제공한다. 본 연구는 마스컬리나이트의 형성 메커니즘을 규명하기 위한 예비연구로서, 달운석 Mount DeWitt (DEW) 12007에서 관찰되는 사장석과 마스컬리나이트의 충격 압력의 불균일성을 연구하였다. 달운석 DEW 12007에서 대부분의 사장석 입자 일부가 마스컬리나이트로 전이하여, 하나의 입자 내에서 사장석과 마스컬리나이트가 방향성을 가지고 혼재하는 양상이 관찰된다. 주사 전자 현미경의 후방 산란 이미지 관찰 결과, 마스컬리나이트 내부에 평면 변형 구조가 남아 있는 것은 다이어플렉틱 글래스일 가능성을 지시하는 것으로 보이는 반면, 입자 경계를 따라 사장석이 용융 후 재결정된 흔적도 나타난다. 라만 분광분석 결과는 사장석이 약 5-32 GPa, 마스컬리나이트가 26-45 GPa의 충격 변성 압력을 받았음을 지시한다. 이와 같이 한 입자 내에서 서로 다른 충격 변성 압력은 충격파의 불균일한 분포와 같은 운석 외부에 의한 원인 또는 사장석 입자의 물리적, 화학적 특성과 같은 운석 자체의 원인에 의해 발생할 수 있다. 하지만 라만 분광분석은 비정질 상(phase)인 마스컬리나이트의 원자 구조를 규명하기에는 한계가 있으며, 고압 환경에서 형성될 것으로 예상되는 고배위수 원자 환경의 관찰이 힘들다. 따라서 장석과 마스컬리나이트의 충격 압력 및 형성 메커니즘을 이해하기 위해, 장석과 마스컬리나이트의 화학 조성 및 원자 단위 구조의 규명이 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.133-146
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• 2001

옥천대 중부 충주-수안보 일원에 분포하는 황강리층을 대상으로 대자율 비등방성을 측정하고 야외 지질구조 자료들을 수입하였다. 그 결과, 연구지역의 북동부와 남서부 지역은 변성과 변형사가 서로 달랐음이 드러났다. 황강리층에는 야외에서 구별되는 두 종류의 벽개, 즉 점판벽개($S_1$)와 파랑벽개($S_2$)가 발달하고 있으나 $S_1$면은 연구지역의 북동부에서 뚜렷이 관찰되는 반면, 남서부에서는 $S_2$면의 발달이 절대적으로 우세하다. 등온잔류자기 강도, 제적 총 대자율 그리고 비등방성의 정도는 모두 남서부에 비해 북동부 지역에서 훨씬 높은 값을 보이고 있으며 남서쪽으로 갈수록 이들 값들이 현저히 감소하여 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 매우 낮은 값을 보여준다. 또한, 대자율 비등방체의 형태도 북동부 지역에서 자기적 엽리구조가 우세하며 남서쪽으로 갈수록 선구조 영역으로 점진적으로 변화되어 남서부 지역에 이르러서는 일관되게 구에 가까운 형태를 이룬다. 이러한 사실들은 모두 북동부에 비해 남서부에서 보다 강한 후기 변성과 변형이 있었음을 지시하는 것이다. 한편, 북동부 지역에서 얻어진 대자율 비등방 타원체의 주축들($k_1$, $k_2$, $k_3$)의 분포 양상을 근거하면, 연구지역 황강리층은 세 번의 변형사건($D_1$, $D_2$, $D_3$)을 겪은 것으로 해석된다. 북서-남동방향의 압축력에 의해서 북동-남서방향의 $S_1$면이 형성되고 이 엽리면을 따라 순수 전단작용이 발생하여 황강리층을 편평화시킨 동축 변형사건($D_1$)이 제일 먼저 있었으며, 이후 $S_2$면을 따라 북서향의 충상단층과 좌수향의 연성 혹은 준 연성의 단순 전단작용이 일어나 기존의 변형타원체의 주축들이 차별적으로 회전되는 비동축 변형사건($D_2$)이 있었고, 마지막으로는 북동방향의 수평축을 가진 요굴습곡을 형성시킨 변형사건($D_3$)이 있었다. 남서부 지역에서는 비등방 타원체의 모든 주축들이 분산되어 있으며 야외에서 $S_2$면이 우세하게 관찰되고 북동부에 비해 IRM강도, 체적 총대자율 그리고 대자율 비등방성 정도 등이 한결같이 매우 낮다. 이러한 점들은 북동부에 비해 강한 후기 변형 혹은 변성 과정에서 자성광물의 배열이 분산되었거나 강한 $D_2$변형으로 $D_1$변형타원체가 중첩되어 역변형된 결과이거나 혹은 이 두가지가 복합된 결과로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제45권4호
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• pp.385-396
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• 2012

옥천변성대의 남서부에 위치하는 전라북도 진안군 신보광산과 그 동부지역에서 고품위 우라늄 지화학 이상대가 보고된 바가 있다. 본 논문은 선캠브리아기 변성퇴적암류(규암, 변성이질암, 변성사질암)와 이를 관입하는 시대미상의 페그마타이트와 백악기 반암류 등이 분포하는 신보광산 동부지역에서 이들 구성암류가 경험한 변형작용과 변성광물의 성장 사이의 상대적인 시간관계에 대한 미구조의 연구결과를 보고하고, 기존 연구결과를 종합하여 광화작용의 상대적인 시기를 고찰하였다. D1 변형작용은 홍주석 반상변정 내에서 주로 신장된 석영, 흑운모, 불투명광물 등으로 정의되는 직선 형태의 내부엽리 Si 를 형성시켰다. Si 엽리를 미습곡시키고 S2 파랑엽리를 형성시키는 D2 변형작용은 전기 파랑습곡작용과 후기 파랑습곡작용으로 구분된다. 전자는 홍주석의 맨틀부에서 곡선 형태의 Si 를 형성시켰다. 후자는 홍주석을 포획하며 그 외부에서 S1-2 복합엽리를 형성시켰다. 홍주석 반상변정은 직선 Si 엽리에 해당하는 S1 엽리가 형성된 이후의 비변형작용 조건하에서 출현하여 후기 파랑습곡작용 이전까지 성장하였다. 시대미상의 페그마타이트는 D2 변형 이후에 관입하여 S1-2 복합엽리를 무질서하게 덮는 섬유상 규선석을 성장시켰다. D3 변형작용은 S1-2 복합 엽리와 D2 파랑습곡 그리고 섬유상 규선석을 미습곡시키는 F3 습곡을 형성시켰다. 이는 섬유상 규선석의 성장과 관련된 페그마타이트의 관입은 D2 변형과 D3 변형 사이의 비변형조건하에서 발생하였음을 지시한다. 흑운모의 녹니석화작용과 홍주석 반상변정 내부에서 S1-2 복합엽리와 F3 습곡축면에 평행한 두 방향의 벽개 라멜라에 의해 인지되는 후퇴변성작용은 각각 D2 후기변형과 D3 변형과 함께 발생하였다. 따라서 우라늄의 초생적 근원암을 페그마타이트로 간주하는 기존 연구결과를 고려해 볼 때, 시대미상의 페그마타이트는 지각이 상승하는 후퇴변성작용 동안에 해당하는 D2 변형과 D3 변형 사이의 비변형조건하에서 관입하여 신보광산 주변지역에 우라늄 광화대를 형성시킨 것으로 고찰된다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.121-137
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• 2002

옥천변성대의 변성진화사를 밝히기 위한 연구는 지난 수십여년간 많은 학자들에 의해 수행되어 왔다. 그 결과 옥천변성대의 변성조건이 약 $490-630^{\circ}C$, 4.2-9.4 kbar에 해당되는 중온-중압형에 속함이 밝혀졌고, 또한 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 경험했음이 알려졌다. 이러한 결과는 드러스트 나페에 의해 옥천변성대의 지각 두께가 증가했음을 지시한다. 그러나 변성작용에 관련된 조산운동을 규명하는데는 여러 가지 어려움이 남아 있다 특히 변성시기에 대한 논란은 오랫동안 거듭되어 왔으며, 최근의 연구 결과는 옥천변성대의 최고변성작용 시기를 석탄기와 페름기의 경계 부근인 약 300-280 Ma로 규정짓는다 따라서 옥천변성대와 태백산분지는 별개의 지구조구로서 서로 다른 진화 과정을 겪었으리라 추정되며, 이들은 약 250-220 Ma사이에 봉합되어 옥천대를 형성했을 가능성이 있다. 이와 같은 결과는 옥천대의 진화과정에 대한 기존의 생각과 일부 배치되며 새로운 지체구조적 파라다임을 요구한다. 또한 옥천대가 일본의 히다연변대-히다변성대에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제14권2호
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• pp.55-76
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• 1981

Southwestern contact zone of the Boeun granodiorite occurs near the thrust fault between the Ogcheon Group and Majeonri Limestone Formation. Ogcheon Group, metasediments composed of the Munjuri Formation, Changri Formation, and unconformably overlying Hwanggangri Formation, belongs to greenschist facies of regional metamorphism accompanied with deformation of two fold axes, $N10^{\circ}E$ and $N45-65^{\circ}E$ directions. Basic metamorphic rocks occurring in the Changri and Limestone Formations are the meta-basalts and meta-diabases of tholeiitic basalt series. The meta-basalts intruded in the Changri Formation as sills, whereas the meta-diabases in the Changri and Limestone Formations as stocks in appearance. They are considered to have emplaced before the formation of two fold axes and related with the thrust fault, based on the geologic setting of the area. The metamorphic facies are identified to be greenschist facies to epidote-amphibolite facies for the meta-basalt, and epidote-amphibolite facies for the meta-diabases. It is interpreted that such a variety of facies was related from the combination of earlier deuteric alteration and later regional metamorphism. The metasediments in southwestern contact zont of the Boeun granodiorite which is a product of later syntectonic intrusion of middle Jurassic in age, show pyroxene-hornfels facies near the contact and amphibole-horenfels facies away from the contact to the mineral zoning in the contact metamorphic aureole of the Limestone Formation, based on the paragenetic analysis of mineral assemblages. The Limestone in the area appears to be considerably $SiO_2-CaO-MgO-CO_2-H_2O$ can be adopted to evaluate equilibrium conditions of the mineral assemblages in each mineral zone. It is revealed that a temperature gradient was existed accross the contact aureole ranging from the higher igneous side to lower sedimentary side, whereas no clear trend of $XCO_2$ variation appears but high mole fraction. The tremolite diopside-quartz-calcite assemblages occurs in common through the most mineral zones of contact aureole that is in good agreement with the equivalent reaction curve which extends over a wide range of $T-XCO_2$ conditions.