• 자원환경지질
• /
• 제29권4호
• /
• pp.455-470
• /
• 1996

Mesozoic granitic rocks in the Korean peninsula contain $H_2$, $CH_4$, CO and rare $C_2H_6$. The Jurassic Daebo granites mostly belonging to the ilmenite series are predominated in $CH_4$. Meanwhile, the magnetite series Bulguksa granites of Cretaceous age in the Kyongsang basin and Okchon zone are relatively enriched in $CO_2$. The older granites have a wide variation of $CH_4/CO_2$ ratios (0.1~1.0) compared to those of the younger ones (0.1~0.5). This characteristics of gas compositions suggest that the Jurassic granites are principally derived from the partial melting of metasedimentary rocks with much reducing materials in the lower continental crust. On the other hand, the mantle source granitic magmas might be responsible for the Cretaceous granites characterized by dominant and homogeneous $CO_2$ gas compositions. Liquid-vapor homogenization temperatures of quartz in the Jurassic and Cretaceous granites range from 108 to $539^{\circ}C$ (av. $324^{\circ}C$) and 160 to $556^{\circ}C$ (av. $358^{\circ}C$), respectively. Their salinities are between 0.2 and 16.3 wt.% NaCl for the Jurassic granites and 0.4, and 15.6 wt.% NaCl for the Cretaceous ones. Fluid inclusions with solid daughter minerals lying on or near the halite equilibrium curve represent inclusion fluids from the magmatic stage. The type I and II fluid inclusions which are plotted apart from the equilibrium curve are considered to trap in late hydrothermal alteration stage with a increasing influx of metedric water.

• 자원환경지질
• /
• 제29권6호
• /
• pp.689-698
• /
• 1996

The coal-bearing metapelites from the Hoenam area are interbedded within the Ogcheon Supergroup, which are composed mainly of graphite, quartz, muscovite and associated with trace amount of biotite, chlorite, pyrite, rutile and barite. Although the formation was mined for coal, and the contents of V, U and Mo are a higher grade in coal formations than the host metapelites. The ratios of Al/Na and K/Na in coal formation are very heterogeneous and wide range from 10.28 to 90.91 and from 3.73 to 36.60, respectively. The V content increase with increasing Al and Ba contents, but the U and Mo are not related with other elements. Those are suggested that controlled of mineral compositions in coaly metapelites due to substitution, migration and reequilibrium of elements by regional metamorphism. 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 content versus La, La against Ce, the ratios of La/Ce (0.23 to 0.73) and Th/U (0.03 to 16.6). These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (0.53 to 14.19), Th/Yb (0.51 to 6.00) and La/Th (0.15 to 18.92), and their origin is explained by derivation from a mixture of sedimentary and metasedimentary rocks. The wide range in trace and REE element characteristics as Co/Th (0.07 to 3.00), La/Sc (0.04 to 23.48), Sc/Th (0.06 to 7.57), V/Ni (2 to 3319), Cr/V (0.03 to 1.06) and Ni/Co (1.00 to 79.85) of these coaly metapelites argues for inefficient mixing of the various source lithologies during sedimentation.

• 자원환경지질
• /
• 제45권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 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.

• 광물과 암석
• /
• 제33권1호
• /
• pp.53-64
• /
• 2020

삼광 금-은 광상은 과거에 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나이다. 이 광상 주변지질은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 이를 부정합으로 피복한 쥐라기 백운사층으로 구성된다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형 금-은 광상이다. 이 광상에는 일반적으로 엽리상 석영맥이 관찰되며 석영, 철백운석, 백색운모, 녹니석, 인회석, 금홍석, 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석 등으로 구성된다. 엽리상 석영맥과 모암변질에서 산출되는 백색운모의 화학조성은 (K_1.02-0.82Na_0.02-0.00Ca_0.00)(Al_1.73-1.58Mg_0.26-0.16Fe_0.23-0.10Mn_0.00Ti_0.03-0.01Cr_0.01-0.00)(Si_3.35-3.22Al_0.79-0.65)O₁₀(OH)₂ 및 (K_0.75-0.67Na_0.01Ca_0.00) (Al_1.78-1.74Mg_0.16-0.15Fe_0.15-0.13Mn_0.00Ti_0.04-0.02Cr_0.01-0.00)(Si_3.33-3.26Al_0.74-0.67)O₁₀(OH)₂로써 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모에서 층간 양이온(K+Na+Ca)과 팔면체 자리에서의 Fe+Mg+Mn+Ti 함량이 높게 산출된다. 이 광상의 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환((Al³⁺)^VI+(Al³⁺)^IV <-> (Fe²⁺ 또는 Mg²⁺)^VI+(Si⁴⁺)^IV) 및 직접적인 (Fe³⁺)^VI <-> (Al³⁺)^VI 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다. 엽리상 석영맥에서 산출되는 철백운석은 결정방향에 따라 서로 다른 상들이 교호하며 산출되며 이들 상들에서는 FeO 및 MgO 함량 변화가 관찰된다. 따라서 삼광 금-은 광상의 엽리상 석영맥 형성은 조산형 금은 광상의 형성 시 주 광화시기인 연성전단(ductile shear) 시기에 형성되었음을 알 수 있다.

• 암석학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2008

충남 대천해수욕장부근과 서천군 마량리 인대에 변성역암, 변성사암, 천매암 등으로 구성된 변성퇴적 암층이 노출되어 있다. 원암의 구성으로 볼 때 남포층군 중의 조계리층에 대비되며, 대표적인 변성광물군은 흑운모-백운모-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)과 흑운모-백운모-석류석-석영(${\pm}$사장석${\pm}$녹니석)으로 중압변성의 각섬암상중 석류석대에 속한다. 지질온도압력계에 의해 계산된 온도-압력조건은 $560{\sim}595^{\circ}C$에 $6.9{\sim}8.2\;kb$이다. 천매암에서 분리된 흑운모의 K-Ar 연대는 $143.2{\pm}3.6\;Ma$, $122.6{\pm}2.4\;Ma$ 및 $124.8{\pm}2.4\;Ma$인데 뒤의 두 연대는 후기에 열적교란을 받은 것으로 판단된다. 기 발표된 연대측정에 의하면 대동누층군의 생성시기는 $187{\sim}175\;Ma$로 (Han et al., 2006; Jeon et al., 2007) 이 연구의 결과들과 조합하여 대보조산운동기에 일어난 이 지역에서의 변성지구조적 진화과정을 유추하였다. 남포층군 퇴적 직후인 175 Ma 부근에 습곡작용과 중첩된 트러스트운동으로 지각의 두께증가가 시작되었고, 정점변성작용을 거친 후 지각확장에 따른 정단층운동으로 흑운모의 폐쇄온도까지 빠르게 삭박되면서 냉각되는 과정을 겪었다.

• 암석학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.188-199
• /
• 1996

옥천대 내에서 옥천층군을 관입하고 있는 보은 화강섬록암은 그화학적 성질이 과알루미나질이며, 칼크-알칼리 계열을 따르는 화강암류이다.그리고 보은 암체를 형성한 마그마가 생성되고 관입한 환경은 활동성 대륙 주변부일 가능성이 있다. 한편, 옥천대의 보은암체를 동시대의 경기육괴의 인제-홍천암체와 비교하면 보은암체 ？이 인제-홍천암체 보다 성숙도가 낮은 대륙호의 환경에서 형성된 것임을 알 수 있다. 주성분원소, 미량원소 및 회토류원소의 함량 변화에 있어서 결정분화를 지시하는 경향성이 결여되어 나타나는 것은 화강암류의 화학적 성질을 지배하는 마그마과정이 단순한 분별작용의 모델 만으로는 설명되지 않음을 나타낸다. 또한 보은 화강암체를 형성시킨 마그마과장에 대해서 레일리 분별 및 주성분원소 함량변화에 따른 분별과정을 모델 계산을 통해 검토해 보았으나, 어느것도 보은암체이 지구화학적 경향성을 효과적으로 설명해 주지 않는다. 반면, 결정작용과 동시성 혼염작용(AFC)에 대한 모델 계산에서는 보은 화강섬록암을 형성시킨 화강암질 마그마는 옥천층군을관입하기 이전에 퇴적기원의 지각물질과의 혼염과정을 거쳤을 가능성이 제기되고, 그 때이 조건으로는 혼염되는 주변암석이 성분과 마그마의 성분이 유사하고 또한 혼염작용의 속도가 결정작용의 속도와 비슷하여 혼염되는 질량은 마그마 전체 질량의 10% 내외인 경우이다. 한편, 분별과정과 AFC모델 계산의 결과는 규장질암맥이 보은 화강섬록암으로 파생된 것이 아니라 다른 성인의 마그마로부터 유래되었을 가능성을 제시한다.

• 한국광물학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.331-342
• /
• 2009

옥천층군이 주요 지질인 옥천군 북부지역 지하수 조사 관정에서 지하수 내 비소 농도 범위는 0.0051~0.0887 mg/L이다. 지하수 내 비소의 농도는 주 양이온 및 음이온 등의 주요 수질인자와 뚜렷한 상관관계를 찾을 수 없었을 뿐만 아니라 주요 지질 및 공간분포와도 관련이 없었다. 코어 암석 시료에 대한 박편분석, X-선회절분석, 전자현미분석 결과 황철석, 황동석, 유비철석 등의 황화광물들이 확인되었는데 이러한 황화광물류의 산화가 일차적인 비소의 기원으로 판단된다. 용해도 특성 분석 결과, 방해석$(CaCO_3)$, 돌로마이트(CaMg$(CO_3)_2$) Magnesite $(MgCO_3)$ 등의 탄산염광물들과 포화상태임을 확인하였다. 비소는 일차적으로 함비소 황화광물의 산화에 의해 발생되지만 본 연구 지역과 같이 알칼리 산소 조건(pe+pH>10)의 지하수 환경에서 이차적으로 탄산염광물과 평형을 이루는 $Ca_3(AsO_4)_2(c)$와 $Mn_3(AsO_4)_2(c)$ 등의 비소 광물들의 침전과 용해 평형과정이 지하수 내 비소의 최대 농도를 제한할 수 있을 것으로 판단된다.

• 암석학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.25-38
• /
• 2019

옥천벨트와 영남육괴의 경계부에 위치하는 것으로 알려져 있는 무주-설천 지역은 시대미상 내지 선캠브리아기 변성암류[호상흑운모편마암, 변성퇴적암류(흑색천매암, 운모편암, 결정질석회암, 규암), 화강암질편마암, 각섬암], 중생대 퇴적암류와 화성암류로 구성되어 있다. 이 연구에서는 주요 변형된 암석구조의 기하학적 운동학적적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 무주-설천 지역 변성암류의 변형단계별 구조적 특성을 규명하고, 기존에 보고된 연대학적, 지화학적, 구조지질학적 자료와 함께 옥천벨트와 영남육괴 사이의 경계 위치를 고찰하였다. 연구지역의 지질구조는 적어도 네 번의 변형단계(Dn-1, Dn, Dn+1, Dn+2 변형)를 걸쳐 형성되었다. Dn-1 변형은 광역엽리 Sn이 형성되기 이전에 발생하여 Fn 습곡에 의해 습곡되는 Sn-1 엽리를 형성시켰다. Dn 변형은 광역엽리 Sn을 형성시킨 변형작용이다. Sn 엽리는 변성암류의 대상 분포 방향과 일치하는 북동 방향으로 우세한 방향성을 보인다. Fn 습곡축이 신장선구조의 방향과 일치하는 A-형습곡 내지 칼집습곡은 결정질석회암에서 노두규모로 종종 관찰된다. Dn+1 변형은 광역엽리 Sn을 습곡시키는 변형작용으로 북북서~남북 방향의 압축응력 하에서 발생하여 동북동~동서 방향의 Fn+1 습곡을 형성시켰다. 광역엽리 Sn은 주로 Fn+1 습곡작용에 의해 재배열되어, 분산된 Sn 엽리의 극점배열의 파이-축의 방향성은 Fn+1 습곡축의 우세한 방향성과 거의 일치한다. Dn+2 변형은 Sn 엽리와 Sn+1 엽리를 습곡시키는 변형작용으로 동서 방향의 압축응력 하에서 발생하여 남북 방향의 Fn+2 개방습곡을 형성시켰다. 그리고 이러한 네 번의 변형작용은 무주-설천 지역의 옥천벨트와 영남육괴에서 모두 관찰되고, 무주-설천 지역에서 이들 지체구조구를 구분할 수 있는 구조적 특성과 차이점은 관찰할 수 없었다. 지화학적 자료와 연대학적 자료에 따르면, 무주-설천 지역 일대 변성암류의 형성시기 내지 변성시기는 중기~후기 고원생대이다. 이는 이 지역에서 산출되는 결정질석회암은 적어도 중기 고원생대 이전에 퇴적되었음을 지시하고, 이러한 퇴적시기는 최근에 보고된 옥천누층군의 지질시대(신원생대~후기 고생대)와 다르다. 따라서 지금까지의 연구결과를 고찰해 볼 때, 무주-설천 지역에서 결정질석회암을 포함하는 변성퇴적암류를 시대미상의 옥천층군으로 추정하여 설정된 옥천벨트와 영남육괴 사이의 지체구조구 구분은 재고될 필요가 있다.

• 암석학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.135-153
• /
• 2003

선캠브리아기 변성퇴적암류를 관입하고 있는 탄산염암에 배태하는 홍천 철-희토류 광상은 자철석, 안케라이트, 능철석, 마그네사이트, 스트론티아나이트 등의 다양한 탄산염광물과 모나자이트, 아지린휘석, Na가 섬석 및 황화광물들이 산출되어 이들 암석의 지화학적특성과 성인을 규명하고자 주 원소, 미량원소, 희토류원소 및 산소-탄소의 안정동위원소의 광물 및 암석화학연구가 이루어졌다. 각 원소(주원소, 미량원소, 희토류원소)들을 본 연구지역의 탄산염암과 유사한 철질 카보나타이트(ferro-carbonatite)와 비교하면 주 원소에서는 농집된 FeO와 결핍된 CaO가 관찰되며, $SiO_2$가 증가하면서 $TiO_2$와 $A1_2O_3$증가, CaO, FeO, MgO 및 $P_2O_{5}$의 약한 감소가 인지되나 분산되어 뚜렷한 경향은 아니다. 미량원소는 Nb, Zr 및 Zn이 철질 카보나타이트보다 결핍되어 나타나며, $SiO_2$의 증가에 따른 V 및 Ni의 증가, U 및 Rb의 미약한 증가가 확인되나 타 원소들은 분산되어 뚜렷한 경향을 나타내지 않는다. 희토류원소는 전희토류(TREE)함량이 매우 높고 La, Ce, Pr, Nd 및 Sm 같은 경희토류의 농집, 그리고 결핍된 중희토류로 인하여 높은 La/Lu 값을 보이고 있다. 안케라이트, 스트론티아나이트 및 전암의 산소 및 탄소 안정동위원소 결과는 본 암이 화성기원의 카보나타이트용융체에서 유래된 것으로 나타난다. 홍천 철-희토류 광상 탄산염암의 암석화학적 특성은 일반적인 철질 카보나타이트와는 차이가 있으며 러시아 Kovdor 및 핀랜드 Sokli 지역에서 산출되는 카보나타이트의 일종인 포스코라이트(phoscorite)의 암석화학성분과 매우 유사하다.

• 한국광물학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.85-98
• /
• 2008

경북 봉화군 소천면의 선캠브리아기 변성퇴적암 내에는 석회규산염층이 산출되며, 이 석회규산염층은 두께 $14{\sim}18\;m$ 정도로 층리면에 평행하게 협재되어 있다. 이 암층에는 방해석, 백운석, 사문석, 투각섬석이 주로 포함되고, 일부에서 활석이 소량 포함된다. 사문석은 석회규산염층의 중상부에 다량 함유되고 투각섬석은 하부층에서 주로 산출한다. 사문석이 많이 포함된 암석일수록 짙은 녹색을 나타낸다. XRD 및 FT-IR의 분석결과, 이곳의 사문석광물은 안티고라이트에 해당하는 것으로 나타났으며, SEM의 관찰에서도 안티고라이트의 판상 형태가 잘 나타났다. EPMA에 의한 이 사문석의 성분 분석의 결과, 안티고라이트의 이상적인 조성($SiO_2$: 44.3 wt% and MgO: 40.8 wt%)에 가깝게 나타났으며, 이를 통하여 계산된 구조식은 $Mg_{2.82}Al_{0.04}Fe^{3+}_{0.04}Si_{2.05}O_5(OH)_4$으로 나타났다. 석회규산염층은 구성 광물 및 산상 등을 검토해 본 결과, 퇴적 당시 환경에 따른 퇴적물의 광물 및 화학성분의 차이를 가지는 석회질 퇴적암이 변성작용을 받아 형성된 것으로 보인다. 안티고라이트가 다량 함유되는 상부층은 투각섬석이 포함되는 하부층에 비해 상대적으로 Mg이 더 풍부한 퇴적암으로 구성되었을 것으로 사료된다.