• 한국지구과학회지
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• 제23권1호
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• pp.105-111
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• 2002

The observation of the new biotite isograd (chlorite + chloritoid = andalusite + biotite) in the Mungyong coal field requires the modification of Harte and Hudson's (1979) metapelite grid which eliminates the stability field of staurolite + cordierite assemblages. The newly proposed metapelite grid by Ahn and Nakamura (2000) can define more properly the isograd reaction observed from nature. We discuss first topological interrelations between synthetic system (FASHO-, KFASHO-, KFMASH system) on an isobaric section at 2kbar, where phase relations are well constrained. The following discussion is concentrated on the topological relations between stable reactions. At the last, we discuss the petrogenetic significance of the Ahn's petrogenetic grid compared with theoretically computed grids. Ahn's petrogenetic grid is consistent with synthetic and natural system, and is one of the excellent example of KFMASH approximation in metapelite.

• 자원환경지질
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• 제30권1호
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• pp.35-49
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• 1997

The coal formation of the Deokpyeong area are interbedded along metapelites of the Ogcheon Supergroup, which are composed mainly of graphite, quartz, muscovite and associated with small amounts of biotite, chlorite, pyrite and barite. The ratios of $SiO_2/Al_2O_3$, $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ of the coaly metapelite are variable and wide range from 1.80 to 10.21, from 27.8 to 388.8 and from 7.6 to 61.8, respectively. These coal formation were deposited in basin of marine environments, and the REE of these rocks are not influenced with metamorphism and hydrothermal alterations on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, the ratios of La/Ce (0.19 to 0.99) and Th/U (0.02 to 4.75). These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.19 to 22.89), Th/Yb (0.14 to 21.43) and La/Th (0.44 to 13.67), and their origin is explained by derivation from a mixture of sedimentary and igneous rocks. The wide range in trace and REE element characteristics as Co/Th (0.12 to 2.78), La/Sc (0.33 to 10.18), Sc/Th (0.57 to 5.73), V/Ni (8 to 2347), Cr/V (0.02 to 0.67) and Ni/Co (1.56 to 32.95) of these coaly metapelites argues for inefficient mixing of the various source lithologies during sedimentation. Deep to pale green barium-vanadium muscovites (vanadium-oellacherite) have been found in this coal formations. Modes of occurrence and grain size of muscovite are heterogeneous, but most of the barium and vanadium-bearing muscovites occur along the boundaries between graphite and quartz grains, ranging from 200 to $350{\mu}m$ in length and from 40 to $60{\mu}m$ in width. Results of X-ray diffraction data of the minerals characterized to be monoclinic system with $a=5.249{\AA}$, $b=8.939{\AA}$, $c=20.924{\AA}$ and ${\beta}=95.894^{\circ}$. Representative chemical formula of the muscovite was $(Na_{0.09}K_{1.44}Ba_{0.46})(Al_{2.75}Ti_{0.07}V_{0.56}Fe_{0.08}Mg_{0.50})(Si_{6.12}Al_{1.88})O_{22}$. The V possibly substitute octahedral Al, and the Ba is coupled substitution of $K^+Si^{4+}=Ba^{2+}Na^+Ca^{2+}$, which compositional ranges of V and Ba are from 0.42 to 0.69 and from 0.34 to 0.56 based on $O_{22}$, respectively. Formation mechanism of the barium-vanadium muscovites in the coaly metapelite is shown that the formed by high pressure and temperature from regional metamorphism origanated during diagenesis at the interface between a basinal brine and organic matter.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.471-481
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• 1996

Clay mineral geothermometry using sericites and chlorites in Bobae sericite mine reveals that these clay minerals formed at relatively high temperature. It appears that sericites formed at around $200{\sim}350^{\circ}C$ and chlorites formed at around $250^{\circ}C$. X-ray diffraction study of these minerals reveals that sericite $2M_1$ type and chlorite IIb type are dominant phases. Both polytypes indicate that the precipitation temperatures of these minerals shows fairly good agreement with the estimated temperature by clay mineral geothermometry. The Bobae sericite mine was formed at relatively higher temperature than several non-metal ore deposits occurred in the southern part of Korea.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.553-566
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• 1997

Origin, behavior and enrichment of environmental toxic elements from the Deokpyeong area were investigated on the basis of major, trace and rare earth element geochemistry. Coaly metapelites of the Deokpyeong area are subdivided into grey phyllite, dark grey phyllite, coaly slate and black slate, which are interbedded along the Ogcheon Supergroup. The coaly slate had been mined for coal, but mining is closed. The coaly and black slates are lower contents of $SiO_2$ and $Al_2O_3$, and higher contents of LOI, CaO, $Na_2O$ and BaO as compared with the phyllitic rocks. Rare earth elements are highly enriched in the coaly and black slate. Average compositions (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in the coaly and black slate are revealed as As=127, Ba=30,163, Cd=18, Cr=740, Cu=84, Mo=378, Pb=43, Sb=12, Se=44, U=144, V=8,147 and Zn=292, which are extremely high concentrations than those in the NASC compositions. Major elements (average enrichment index; 5.34) in the coaly metapelites are mostly depleted, excepting $P_2O_5$ and BaO, normalized by NASC. Rare earth elements (average enrichment index; 1.48) are enriched in the coaly slate. On the basis of NASC, minor and/or environmental toxic elements in the coaly metapelites were strongly enriched of all the elements with the exception of Co, Cs, Ni and Sr. Average enrichment index of trace elements in coaly metapelite is 31.51 (coaly slate; 51.94 and black slate; 15.46). Especially, enrichment index of potentially toxic elements (As, Ba, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Se, U, V and Zn) of the rock is 46.10 (grey phyllite; 7.15, dark grey phyllite; 4.77, coaly slate; 88.96 and black slate; 22.11). These coal formations were deposited in basin of boundary between terrestrial and marine environments deduced to carbon, sulfur (C/S=2.2 to 275.7), trace and rare earth elements characteristics. Irregular behavior and dispersion between major, minor and rare earth elements of those metapelites indicates a variable source materials, incomplete mixing of differential source and/or reequilibrium of diagenesis and metamorphism.

• 암석학회지
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• 제9권1호
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• pp.29-39
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• 2000

영남육괴의 지리산 지역에 분포하는 변성암류의 번성연대를 알아내기 위하여 전암 및 분리한 석류석에 대해 Sm-Nd 연대측정을 실시하였다. 그 결과 반상변정질 편마암은 $1819\pm$53 Ma, 이질 편마암은 $1780\pm$26 Ma, 반상변정질 편마암내 포획암인 우흑질 백립암은 $1717\pm$17Ma, 그리고 석영장 석질 편마암 내에 포획암으로 들어있는 이질 편마암은 $1763\pm$14Ma의 연대를 나타낸다. 이와 같은 지리산 지역 기저 암석의 변성연대와 유사한 연대가 영남육괴의 여러 다른 지역에서도 보고되고 있다. 이는 17~18억년의 시기에 영남육괴 전반에 걸쳐 광범위하면서도 강력한 변성작용이 일어났음을 나타낸다. 이 시기는 경기육괴의 백립암상 변성작용에 대한 기존 변성연대 측정결과와도 오차범위 내에서 일치한다. 이는 두 육괴가 선캠브리아의 비슷한 시기에 유사한 지구조적 사건을 겪었음을 의미하며, 북중국과 남중국 사이의 충돌대가 경기육괴와 영남육괴의 사이를 가로 질러가지는 않을 가능성을 시사한다. 한편 반상변정질 편마암 내에 포획되어 있는 규장질 편마암은 이러한 변성시기보다는 오래된 $1982\pm$42Ma의 연대를 갖는다. 이 연대는 방상변정질 편마암의 원암 생성시기를 나타내는 저어콘 U-Pb 연대와 동일한다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.55-63
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• 2015

옥천대 남서부 강진군 성전면에 노출된 저변성이질암에 대해 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시하여 퇴적층의 지질시대를 규명하고, 상부고생대의 연장 분포를 제시하고자 한다. 이질암층에서 분리한 저어콘의 분석값은 대부분 일치곡선에 도시되며, 주요한 4개의 연령군으로 나뉜다: (1) 시생대(약 ~2.5 Ga), (2) 고원생대 후기(~1.86 Ga), (3) 데본기 중기(390 Ma), (4) 전기 석탄기(322Ma). 성전면 이질암층에서 분리한 저어콘에서 가장 젊은 $^{206}Pb/^{238}U$ 가중평균연령은 $322{\pm}4.8$ Ma(n=16, MSWD=4.9)이며, 이는 성전면 이질암층의 퇴적시기가 전기 석탄기(Serpukhobian) 내지 그 이후임을 지시한다. 따라서, 성전면 이질암층은 삼척탄전의 만항층과 대비되는 상부고생대 평안누층군의 기저층으로 간주할 수 있으며, 중기 내지 후기 석탄기 오음리층에 대비할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제48권4호
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• pp.287-299
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• 2015

영암-강진 일대에는 변성사질암으로 구성된 시대미상 용암산층, 설옥리층, 서기산층으로 명명된 지층들이 발달하고 있으며, 이들은 서로 상이한 지층으로 기재되어 있다. 그리고, 이들 지층들은 선캠브리아의 갈두층, 상부고생대의 송지층군으로 재정립되었다. 본 연구에서는 변성사질암의 퇴적시기를 규명하고, 서로 달리 명명된 지층간의 층서 관계를 정립하기 위해 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대 측정을 실시하였다. 연대측정결과, 약 1.87Ga의 연대가 가장 우세하게 나타나고, 가장 젊은 연령은 약 246-265 Ma로 변성사질암의 퇴적시기가 후기 페름기 내지 전기 트라이아스기이다. 그러므로, 영암-강진일대 용암산층, 설옥리층, 서기산층의 변성사질암은 삼척탄전의 고한층-동고층 혹은 녹암층, 호남탄전의 천운산층에 대비되는 상부고생대 평안층군의 최상부층이다. 본 연구지역의 변성사질암은 모두 고생대 평안층군에 해당되므로, 기존에 정의되었던 선캠브리아 갈두층 혹은 페름기 송종층 등은 더 이상 의미가 없다. 그러므로 '갈두층'과 '송종층' 층명 대신에 기존 5만 도폭의 층명을 그대로 사용하거나, 상부고생대 '이질암' 혹은 '사질암'으로 사용할 것을 제안한다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.467-477
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• 2014

자연발생석면은 사문석군 석면의 모암인 초염기성암 외에도 탄산염암 및 편암, 염기성암을 모암으로 산출될 수 있다. 하지만 사문석군 석면의 모암인 초염기성암에 비해 탄산염암에서 발생하는 각섬석군 석면의 광물학적 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 탄산염암 및 편암을 모암으로 하는 자연발생석면에 대한 광물학적 특성을 연구하고 그 기원에 대해서 고찰하고자 하였다. 연구지역은 충남 서산시 대산읍 대로리 일대로 주된 연구대상은 서산층군 내 석회암 및 편암이며 시대미상의 암맥에 의해 관입되거나 습곡과 단층에 의해 교란되었다. 시료채취는 탄산염암과 편암의 접촉부에서 침상의 결정들이 관찰되는 노두를 선정하여 진행하였다. 광물조성 및 동정을 위해 PLM, XRD, EPMA 및 EDS 분석을 실시하였으며 각섬석의 형태 관찰을 위해 SEM 분석을 실시하였다. 또한 BSEM 이미지 분석을 통해 미세조직을 관찰하였다. XRD와 PLM을 통해 광물동정 한 결과 탄산염암에서는 양기석-투각섬석이 산출되었으며 석면형 결정의 정벽은 치밀하게 얽힌 침상이거나 비석면형의 결정이 벽개면을 따라 석면형으로 발달해가는 것을 확인하였다. EPMA 분석결과 탄산염암에서 산출되는 석면은 양기석-투각섬석으로 총 Fe 함량은 3~17%였다. Fe 함량이 10% 이상인 경우 양기석으로 정의되므로 이는 고용체 관계인 두 종 모두가 산출됨을 의미하며 이는 XRD 분석결과와도 일치했다. BSEM 이미지 분석을 통해 양기석-투각섬석 형성과정에서의 잔류조직을 관찰한 결과 백운석-투각섬석-투휘석으로 이어지는 일련의 전진변성단계의 잔류조직과 투휘석-투각섬석-활석으로 이어지는 후퇴변성단계의 잔류조직이 관찰되었다. 이들 연구 결과를 종합해 볼 때, 탄산염암에서 발생하는 석면은 열수변질작용으로 형성되는 것으로 사료되며 또한 비석면형의 결정이 풍화와 침식을 받는 경우 잠재적으로 석면형으로 발달 가능성이 있으므로 관리가 필요할 것으로 사료된다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제45권1호
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• pp.31-40
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• 2012

본 논문은 전라북도 진안군 신보광산의 동부지역에서 고품위 우라늄 지화학 이상대와 지질구조 사이의 상관관계를 규명하고 지하수 흐름에 대한 기본적인 정보를 제공하기 위해 암상구분에 의한 상세한 지질도를 작성하고 이들 구성암류에 발달하는 연성 및 취성 구조요소의 특성을 파악하였다. 그 결과, 이 지역은 주로 동북동-서남서 방향으로 대상 분포를 보이는 선캠브리아기 규암, 변성이질암, 변성사질암과 이를 관입하는 시대미상의 페그마타이트와 백악기 반암류 등으로 구분되고, 추정과 달리 이들 암상을 부정합으로 피복하는 백악기 진안층군은 관찰되지 않았다. 선캠브리아기 변성퇴적암류의 주요 연성 변형구조는 적어도 세 번의 변형단계 [동북동 방향성의 광역엽리 (D1) -> 동북동 내지 동서 방향성의 파랑엽리 (D2) -> 서북서 내지 동서 방향성의 개방, 밀착, 킹크 습곡 (D3)]를 걸쳐 형성되었고, S1 광역엽리의 방향성은 선캠브리아기 변성퇴적암류의 대상 분포 방향과 유사한 동북동 주향에 남쪽으로 경사하는 것이 우세하게 나타난다. 지하수의 유동과 밀접한 관련성 있는 취성 고각 단열 (경사각${\geq}45^{\circ}$)의 방향성[동북동 (출현빈도: 24.3%), 남북 (23.9%), (북)북서 (18.8%), 서북서 (16.9%), 북동 (16.1%) 단열조 순]은 변성퇴적암류의 대상 분포 방향성 및 S1 광역엽리의 우세 방향성과 일치하는 동북동 주향에 남쪽으로 경사하는 것이 가장 우세하게 나타나고 남북 주향에 동서 방향으로 경사하는 것이 다음으로 우세하게 나타난다. 상기된 선캠브리아 변성퇴적암류의 대상 분포 방향성과 S1 광역엽리 및 고각 단열의 우세 방향성 등으로부터 신보광산과 그 동부지역의 우라늄 지화학 이상대의 형성요인을 고찰해 볼 때 이들 지역에서 기대되는 우라늄의 초생적인 근원암은 기존연구 결과와 같이 페그마타이트이며 광산지역의 우라늄 지화학 이상대는 이를 대수층으로 하는 지하수가 광산지역으로 통과하면서 이차적으로 부화되었을 가능성이 높다고 판단된다.