• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.439-453
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• 2018

한반도 남동부에 분포하는 에오세 경주 화강암체들은 양산단층과 울산단층을 따라 분포하며, 알칼리장석화강암(AGR), 흑운모화강암(BTGR), 각섬석흑운모화강섬록암으로 분류된다. 지화학적 특성에 따라 이들은 A-형 화강암 (AGR)과 I-형 화강암 (BTGR)로 분류되며, 상부맨틀 내의 같은 모마그마로부터 유래한 것으로 생각된다. AGR의 경우, 유색광물들 (각섬석, 흑운모)이 간극상으로 관찰되는데 이는 AGR 마그마의 결정화 동안 Fluorine (F)이 풍부한 유체가 유입되었을 것으로 생각된다. AGR은 친석원소와 (Sr, Ba 제외) 경희토류원소의 함량이 높으며, 이는 섭입대에서 유래한 유체의 영향으로 생각된다. 에오세 경주 화강암체 중 AGR의 가장 높은 고장력원소 함량과 저어콘포화온도는 마그마 결정분화보다는 부분용융의 영향으로 판단된다. 이들 특징들은 AGR의 높은 F 함량이 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체와 부분 용융의 영향을 나타내는 것으로 추정할 수 있다. 또한 이러한 결과는 이 연구에서 수행한 희토류원소와 Ba/Th 모델링과도 일치한다. 따라서 이 연구에서는 AGR은 BTGR의 부분용융과 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체의 유입의 영향이 합쳐져 형성된 것으로 판단하였다.

• Geosciences Journal
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• 제23권1호
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• pp.1-20
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• 2019

We present data from the Mesozoic Keumkang, Palbong, and Baekhwa granites in Garorim Bay, in the southwestern part of the Gyeonggi massif, South Korea. Using major and trace element concentrations, Sr-Nd-Pb isotopic compositions, and sensitive high-resolution ion microprobe (SHRIMP) zircon U-Pb ages, we aim to constrain the petrogenesis of the granites and explain their origin within a broader regional geological context. SHRIMP U-Pb zircon ages of $232.8{\pm}3.2$, $175.9{\pm}1.2$, and $176.8{\pm}9.8$ Ma were obtained from the Keumkang, Palbong and Baekhwa granites, respectively. The Late Triassic Keumkang granites belong to the shoshonite series and show an overall enrichment in large ion lithophile elements (LILE), a depletion in high field strength elements (HFSE) relative to primitive mantle, compared with neighboring elements in the primitive mantle-normalized incompatible trace element diagram with notable high Ba and Sr contents, and negligible Eu anomalies. The Keumkang granites are typified by highly radiogenic Sr and unradiogenic Nd and Pb isotopic compositions: $(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70931-0.70959$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511472-0.511484$ [$({\varepsilon}_{Nd})_i=-17.0$ to -16.7], and $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.26-17.27$. The Middle Jurassic Palbong and Baekhwa granites belong to the medium- to high-K calc-alkaline series, and show LILE enrichment and HFSE depletion similar to the Keumkang granites, but exhibit significant negative anomalies in Ba, Sr, and Eu. Furthermore, they have elevated Y and Yb contents at any given $SiO_2$ content compared with other Jurassic granitoids from the Gyeonggi massif. The Palbong and Baekhwa granites have slightly less radiogenic Sr and more radiogenic Nd and Pb isotopic compositions [$(^{87}Sr/^{86}Sr)_i=0.70396-0.70908$, $(^{143}Nd/^{144}Nd)_i=0.511622-0.511660$, $({\varepsilon}_{Nd})_i=-15.4$ to -14.7, $(^{206}Pb/^{204}Pb)=17.56-17.76$] relative to the Keumkang granites. The Keumkang granites are considered to have formed in a post-collisional environment following the Permo-Triassic Songrim orogeny that records continent-continent collision between the North and South China blocks, and may have formed by fractional crystallization of metasomatized lithospheric mantle-derived mafic melts. The Palbong and Baekhwa granites may have been produced from a gabbroic assemblage at pressures of less than ~15 kbar, associated with subduction of the paleo-Pacific (Izanagi) plate at the Eurasian continental margin. Elevated ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ values in the granitoids from the southwestern part of the Gyeonggi massif relative to those of the central and northern parts, together with the comparatively shallow depth of origin, imply the presence of an exotic block in the Korean lithosphere.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.95-95
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• 2001

The Yeongdong basin is one of the pull-apart basins in the southwestern part of the Korean Peninsula that has developed during Cretaceous sinistal fault movement. The bimodal igneous activities (basalts and rhyolites) in the basin appear to be closely associated with the basin development. Here, we discuss the origin of the igneous rocks using chemical and radiogenic isotope data. Basaltic (48.4-52.7 wt% SiO$_2$) and rhyolitic (70.3-70.8 wt% SiO$_2$) rocks are slightly alkalic in a total alkali-silica diagram. The rhyolitic rocks with have unusually high K$_2$O contents (5.2-6.0 wt%). The basaltic rocks show an overall pattern of within-plate basalt in a MORB-normalized spider diagram, but have distinct negative anomaly of Nb, which indicates a significant amount of crustal component in the magma. The basaltic rocks plot within the calc-alkaline basalt field in the Hf/3-Th-Ta and Y/l5-La/10-Nb/8 discrimination diagrams. The eNd(T) values of the basaltic rocks (-13.6 to 14.3) are slightly higher than those of the rhyolitic rocks (-14.1 to 15.2), and the initial Sr isotopic ratios of the former (0.7085-0.7093) are much lower than those of the latter (0.7140-0.7149). However, the initial Nd and Sr isotope ratios of the igneous rocks in the Yeongdong basin are similar to those of the nearby Cretaceous igneous rocks in the Okcheon belt. The Pb isotope ratios plot within the field of Mesozoic granitoids outside of the Gyeongsang basin in Pb-Pb correlation diagrams. Since a basaltic magma requires the mantle source, the enriched isotopic signatures and negative Nb anomaly of the basaltic rocks suggest two possibilities for their origin: enriched mantle lithospheric source, or depleted mantle source with significant amount of crustal contamination. However, we prefer the first possibility since it would be difficult for a basaltic magma to maintain its bulk composition when it is significantly contaminated with granitic crustal material. The slightly more enriched isotopic signatures of rhyolitic rocks also suggest two possibilities: differentiate of the basaltlc magma with some crustal contamination, or direct partial melting of the lower crust. Much larger exposed volume of the rhyolitic rocks, compared with the basaltic rocks, indicates the latter possibility more favorable.

• 자원환경지질
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• 제28권3호
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• pp.287-303
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• 1995

Tungsten ore deposits in China show clearly their relationship between granitoids and orebodies. All kinds of different tungsten ore deposits, having the largest ore reserves in the world, occur in China. Major tungsten deposits in 1950'years were locally confined in three provinces such as Jiangxi, Hunan and Guangdong. However, the major tungsten ore deposits are replaced by new tungsten deposits such as Sandahozhuang, Xingluokeng, Shizhuan and Daminghsan deposit which may be larger than the previous major deposits. Tungsten ore deposits of China exhibit obviously the granitoid was the ore-bringer to form tungsten ore deposits. The wolframite-bearing quarz veins in China indicate that tungsten mineralization took place by crystallization of wolframite preferentially unless $Ca^{{+}{+}}$ was introduced from outside into the magma-origin-fluid, since it is understood that the scheelite in the Sangdong ore deposit was preferentially precipitated, because of chemical affinity, from the tungsten fluid in which Fe and Ca ions were as sufficient as to form magnetite, wolframite and scheelite. Tungsten deposits in the world are divided into two systems; W-Mo-Sn system and W-Mo system. Most of tungsten deposits in China dated to about 196-116 Ma belong to the W-Mo-Sn system, while late Cretaceous tungsten deposits such as the Sangdong deposit in Korea belongs to the W-Mo system. The genetic order of tin-tungsten-molybdenum mineralization observed in the Moping tungsten mine in China and the Sangdong in Korea may be attributed to volatile pressures in the same magma chamber. It is assumed from ages of tungsten mineralizations that ore elements such as tin, tungsten and molybdenum might be generated periodically by nuclear fission and fusion in a part of the mantle and the element generated was introduced into the magma chamber. The periodical generation of elements had determined association, depletion and enrichment of tin and molybdenum in tungsten mineralization and it results in little association of cassiterite in tungsten deposit of late Cretaceous ages. Different mechanism of emplacement of the ore-bearing magma has brought various genetic types of tungsten deposits as shown in China and the world.

• 자원환경지질
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• 제29권2호
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• pp.105-117
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• 1996

The Baegjeon Au-Ag and Sb deposits, small of disseminated-type gold deposits are formed as a result of epithermal processes associated a shallow-seated Cretaceous Yeogdun granitoids intrusion. The orebodies are formed by the replacement of carbonate minerals in thin-bedded oolitic limestone beds favorable for mineralization within the upper-most Cambrian Pungchon Limestone Formation. The mineralization can be recognized one stage, ore minerals composed of base metal sulfides, electrum, AgSb-S, Ag-Cu-S, and Sb-S minerals. Gold-bearing minerals consist of electrum and submicroscopic invisible gold in pyrite and arsenopyrite. The composition of electrums ranges from 33.58 to 63.48 atomic % Ag. Fluid inclusion studies reveal that ore fluids were low saline $NaCl-CO_2-H_2O$ system. Temporary fluid mixing and boiling occured in later stage. Fluid inclusion data indicates the homogenization temperatures and salinities of NaCl eqivalent wt% were 176 to $246^{\circ}C$ and from 0.0 to 4.8 wt%, respectively. And $-logfs_2$, of mineralization obtained by thermodynamic considerations as 12.4 to 13.8 atm. The ${\delta}^{34}S_{H_2S}$, values of hydrothermal sulfides were calculated to be 6.8 to 10.2‰ which was of sedimentary origin. The ${\delta}^{18}O_{H_2O}$ and ${\delta}^{13}C_{CO_2}$, range from -3.9 to 9.6‰, from -1.1 to -2.2‰, and ${\delta}D$ range from -89 to -118‰, respectively. The Au deposition during mineralization seems to have occurred as a result of decrease of temperature, $fs_2$, $fo_2$, and pH probably due to oxidation by meteoric water mixing, which destabilized original $Au(HS)^-{_2}$. The mineralization of the Baegjeon deposits is similar to the Carlin-type deposits characterized by sediments-hosted epithermal bedding replacement disseminated gold deposits.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.149-158
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• 1998

Volcanic rocks including rhyolitic tuff, rhyolite and welded tuff in the Bupyeong silver mine area form a topographic circular structure known as a resurgent caldera. Granitic rocks are emplaced inside and outside area of the circular structure. K-Ar dating and Nd-Sr isotope studies were carried out to invesitigate the origin and petrogenetic evolution of the rhyolitic and granitic magma in the Bupeong silver mine area. Whole rock K-Ar age ranges from 208 to 131 Ma for rhyolitic rocks. Radiometric ages for the granitic rocks are 167.6 Ma for pink feldspar biotite granite from inside granitic pluton of the circular volcanic body, 178.8 Ma for the Kimpo hornblende biotite granite and 111.8 Ma for the Songdo foliated granite from outside granitic plutons of the volcanic body. The radiometric age data indicates that the volcanic activities which are partly overlapped by granite plutonic activities in the Bupyeong mine area had recorded early Jurassic and early Cretaceous in age. Initial Sr and Nd isotopic ratios of the rhyolitic rocks ($^{87}Sr/^{86}Sr$=0.710~0.719 and $^{143}Nd/^{144}Nd$=0.5115~0.5118) are similar to those of granitic rocks ($^{87}Sr/^{86}Sr$=0.709~0.716 and $^{143}Nd/^{144}Nd$=0.5115~0.5116) from inside granite stock. This means that similar source materials of felsic magma responsibles for the Bupyeong volcanic rocks and inside plutonic rocks. Based on the Nd and Sr isotopic compositions, rhyolitic and granitic magmas in the Bupyeong area originated from the partial melting of the old continental crust which has Nd model age ranging from 1500 to 2900 Ma. This is analogous to those of the other Jurassic granitoids in South Korea.

• 한국광물학회지
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• 제18권3호
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• pp.165-181
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• 2005

양산단층 남부지역에 분포하는 화강암류들은 야외산상 및 암석기재적 특징에 의해 다섯 암상으로 분류되며, 이 다섯 암상은 다시 성인과 관련하여 두 그룹(그룹 I과 그룹 II)으로 분류된다 그룹 I의 화강섬록암, 포유암 함량이 많은 반상화강암, 그리고 포유암 함량이 적은 반상화강암은 마그마혼합의 영향을 받은 특징을 잘 나타낸다. 반면에 이들을 관입한 그룹 II의 등립질화강암과 미문상화강암에서는 마그마혼합의 증거들이 나타나지 않는다. 양산단층을 경계로 그룹별로 나타나는 매우 뚜렷한 미량원소 및 동위원소 조성은 이 두 그룹의 마그마가 서로 다른 마그마로부터 진화된 것으로 해석된다. 그룹 I내의 세 암상은 사장석의 분별과정을 포함하는 마그마 혼합의 정도차이에 의해 형성되었으며, MME는 흑운모의 분별과정을 겪었다. 그룹 II의 두 암상은 그룹 I과는 다른 모 마그마로부터 정장석의 분별과정을 통하여 형성되었다. 그룹별로 Rb-Sr 전암연령을 구하여 보면, 동측지괴와 서측지괴의 그룹 I이 각각 $59.2\pm2.9Ma,\;58.9\pm6.2Ma$이고 그룹 II가 $53.3\pm2.2$(모두 $2{\sigma}$ 오차)Ma, 51.7Ma로 나타나, 양측지괴에서 그룹별로 서로 다른 군집된 연령을 보여주었다. Sm-Nd 동위원소 연구결과, 화강암류들의 근원물질은 그룹별로 달랐을 것으로 판단되며, 결핍맨틀에 의한 모델연령은 그룹 I이 약 $0.8\~0.9Ga$이며, 그룹 II는 이보다 $0.1\~0.2Ga$ 정도 젊은 약 $0.6\~0.7Ga$에 해당된다

• 암석학회지
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• 제22권2호
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• pp.117-135
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• 2013

무주군 왕정리 지역에서 구상 화강편마암이 초기 원생대 변성퇴적암류를 관입하는 우백질 복운모 화강암내에 포획체의 형태로 나타난다. 우백질 복운모 화강암의 전암성분 분석치와 SHRIMP 저어콘 연대측정 결과는 우백질 복운모 화강암이 $1875{\pm}75$ Ma에 대륙 충돌 환경에서 형성된 S-type 화강암임을 지시한다. 우백질 복운모 화강암내에 나타나는 구상 화강편마암으로부터 추출된 모나자이트에 대한 SHRIMP 분석에 의해 구상 화강편마암을 형성시킨 변성작용 시기가 $1867{\pm}4$ Ma임이 밝혀졌고 이 변성 연령은 우백질 복운모 화강암의 관입시기와 오차 범위내에서 유사하다. 이는 우백질 복운모 화강암 관입시 마그마내로 침강한 변성퇴적암이 마그마에 의해 $650-740^{\circ}C$, 4-6.5 kbar 정도의 열변성작용을 받아 구상 화강편마암이 만들어졌음을 지시한다. 열변성 작용시 근청석을 주로 하는 구상 화강편마암의 핵부가 만들어졌고 이때 일부 구상 화강편마암에서는 석영 및 장석을 포함한 일부 광물이 용융되어 만들어진 우백질 용융체가 핵부를 빠져나온 후 핵부 주변에서 결정화하여 우백질 각부를 형성하였다. 구상 화강편마암이 형성된 후 마그마 분화작용 중 최후에 남아있던 열수가 구상 화강편마암에 침투하여 후퇴 변성작용을 일으키고 이때 근청석이 pinite화 되면서 세립의 녹니석과 견운모로 치환되었다. 무주 화강편마암은 퇴적기원의 변성암이므로 앞으로는 무주 화강암질 편마암으로 명명하는 것이 적합하다.

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.571-588
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• 2014

영남육괴 지리산지구의 산청지역은 선캠브리아기 지리산 변성암복합체와 이를 관입하는 산청 회장암복합체(이하, 회장암체) 그리고 이들을 관입하는 중생대 화성암류 등으로 구성되어 있고, 연구지역은 암주상 산청 회장암체의 서부에 위치한다. 본 연구는 산청 회장암체에 산출하는 산청 회장암(이하, SA)과 철-티탄 광체(이하, FTO)를 중심으로 노두별 상세한 야외지질조사를 수행하였으며, SA와 FTO의 엽리, 전단대, 산상 등으로부터 FTO 엽리의 성인과 이들 사이의 발생적 관계를 새롭게 해석하였다. 지금까지 밝혀진 SA와 FTO 사이의 구조적 특징은 다음과 같다: FTO의 다중 층상구조, SA의 세립화와 관련된 직선상, 혈관상, 요철상, 직각형 블록구조의 파생세맥, 점이적이고 불규칙한 SA 블록과 FTO 사이의 설상 또는 둥근 열편상 잠입 경계면 구조, 연성전단변형이 아닌 유동적 산상의 FTO 엽리와 FTO 엽리면상의 선상배열, SA 내에 발달하는 불연속전단대, SA 블록의 경계면에 평행한 FTO 엽리의 방향성, SA 블록의 경계면을 향한 FTO 엽리의 우세한 발달, 사장석 포획결정과 포획된 SA 블록의 종횡비에 비례하는 FTO 엽리의 우세성, FTO 엽리의 유동 습곡구조. 이러한 구조적 특징으로부터 FTO가 용융체로 존재할 당시에 SA가 완전히 고화되지 않았으며, 부분 고화된 SA의 단열작용은 FTO의 파생세맥과 SA의 세립화를 초래하였음을 알 수 있다. 또한 SA 블록과 FTO 사이에 점이적이고 불규칙한 경계면은 완전히 응결되지 않은 SA 블록와 FTO 용융체 사이의 상호반응에 의해 형성되었으며, FTO 엽리는 마그마 엽리로서 FTO 용융체와 부분 고결된 SA 블록 사이에 상호운동의 결과로 형성되었음을 알 수 있다. 이는 SA와 FTO는 성인과 시대를 달리하는 서로 다른 마그마의 관입관계가 아니라 동일시대의 동일기원 마그마의 다단계 분별정출작용에 의해 형성되었음을 의미하고, FTO는 관입적인 (암)맥상과 같이 규칙적인 산상이 아니라 불규칙한 단열을 따라 주입된 매우 불규칙한 산상을 보인 것으로 해석되며, Fe-Ti 광물자원 탐사 시에 적용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제20권1호
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• pp.35-60
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• 1987

한국(韓國)에 분포(分布)하는 지질시대(地質時代)와 공간(空間)을 달리하는 대표적(代表的)인 15개(個)의 화강암체(花崗岩體)를 대상(對象)으로 광물(鑛物) 및 주(主) 미량(微量) 원소(元素) 지화학적(地化學的) 특징(特徵)을 밝히고 암석성인(岩石成因)과 지체구조진화(地體構造進化)와 연관시켜 연구(硏究)하였다. 그 암석지화학적(岩石地化學的) 특징(特徵)을 바탕으로 선(先)캄브리아기(紀) 화강암(花崗岩), 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(cratonic과 mobile belt)와 백악기(白堊紀)~제삼기(第三紀) 화강암(花崗岩)으로 구분(區分)된다. 선(先)캄브리아기(紀) 화강편마암(花崗片麻岩)(I-형(型) 및 티탄철석계열(鐵石系列))은 지화학적(地化學的)으로 진화(進化)된 화강암류(花崗岩類)가 변성작용(變成作用)을 받아서 형성(形成)되었으며, 선(先)캄브리아기(紀) 화강암(花崗岩)(S-형(型) 및 티탄철석계열(鐵石系列))은 퇴적기원(堆積起源)의 변성암류(變成岩類)가 부분용융(部分熔融)되어 생성(生成)된 것으로 사료(思料)된다. 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(S-형(型) 및 티탄 철석계열(鐵石系列))은 주(主)로 하부지각(下部地殼)의 변성퇴적암(變成堆積岩)이 부분용융(部分熔融)되어 형성(形成)되었다. 또한, 백악기화강암(白堊紀花崗岩)(I-형(型) 및 자철석계열(磁鐵石系列))은 하부지각(下部地殼) 또는 상부(上部)맨틀의 화성원암류(火成源岩類)로부터 생성(生成)된 마그마의 분별(分別) 결정작용(結晶作用)으로 결정화(結晶化)되었음이 밝혀졌다. 퍼다이트질(質) 알카리장석(長石)의 용리(溶離)(exsolution)에 의(依)한 지질온도계(地質溫度計)는 선(先)캄브리아기(紀) 및 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)은 각(各) 암체내(岩體內) 그 온도변화폭(溫度變化幅)이 작으며(${\pm}20{\sim}30^{\circ}C$), 약(約) 3~5kbar의 가상압력하(假想壓力下)에서 $315{\sim}430^{\circ}C$의 낮은 온도조건(溫度條件)에서 화학적(化學的) 평형(平衡)을 이룬것으로 나타났다. 이는 화강암관입시(花崗岩貫入時) 주위모암(母岩)들은 광역변성작용(廣域變成作用)과 같은 열류량(熱流量)이 높은 영역하(下)에 있었으며, 그 후(後) 모암(母岩)은 화강암(花崗岩)과 함께 천천히 냉각(冷却)되었기 때문인 것으로 생각된다. 그러나, 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)들은 각(各) 암체(岩體)마다 1~3kbar 압력하(壓力下)에서 $520^{\circ}C$의 온도(溫度)에서 평형(平衡)을 이루었으며 그 변화폭(變化幅)(${\pm}110^{\circ}C$)이 크다는 것으로 밝혀졌는데, 이는 친(親)마그마가 지표(地表)가까운 천처(淺處)까지 관입(貫入)하여 급속(急速)히 결정화(結晶化)되었음을 시사(示唆)한다. 장석(長石)이 정출(晶出)될때의 산소분압(酸素分壓)은 옥천변성대(沃川變成帶)에 분포(分布)하는 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)이 가장 낮고, 경상분지(慶尙盆地)의 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)에서 높은 것으로 밝혀졌다. 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(Hercyno-형(型))은 큐라-퍼시픽(Kula-Pacific)판(板)이 빠른속도(速度)로 북서(北西)쪽으로 밀려와서 대륙간분지(大陸間盆地)(Intracontinental basin)인 옥천분지(沃川盆地)가 closing-collision으로 지각하부(地殼下部)의 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 마그마(Wet magma)로 부터 형성(形成)된 후(後) 주위 모암(母岩)과 함께 융기(隆起)되었다. 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)(Andino-형(型))은 큐라-퍼시픽 해영(海嶺)의 Subduction에 의(依)하여 생성(生成)된 마그마(Dry magma)가 구조적(構造的) 약선대(弱線帶)를 따라 빠른 속도(速度)로 지각천처(地殼淺處)까지 관입(貫入)되었다.