• 암석학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-38
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• 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
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• 제22권2호
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• pp.179-195
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• 2013

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 연구지역은 선캠브리아기 지리산 변성암복합체(이하, 변성암체)와 덕천강 이남의 하동 남부 회장암복합체(이하, 회장암체) 그리고 이들을 부정합으로 피복하는 백악기 퇴적암류 등으로 구성되어 있으며, 선캠브리아기 구성암류의 암상분포는 주로 남북 방향성을 보이고, 부분적으로 북동 방향성을 보인다. 본 논문은 하동 남부 회장암체와 주변부의 지리산 변성암체에 발달하는 변형된 암석구조에 대한 운동학적 기하학적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 변형단계별 구조적 특성을 연구하였다. 연구지역의 지체구조는 적어도 세 번의 연성 변형단계를 거쳐 형성되었다. 첫 번째($D_1$) 변형은 상부가 남동쪽으로 이동하는 대규모 연성전단작용에 의해 지리산 변성암체와 하동 남부 회장암체에 북동 방향의 광역적인 지체구조와 칼집 내지 "A"형 습곡을 형성시켰다. 두 번째($D_2$) 변형은 동서 방향의 압축 지구조환경 하에서 $D_1$ 변형과 같이 광역적으로 발생하여 능동 및 수동적 습곡작용에 의해 그 이전에 형성된 북동 방향의 광역적인 $D_1$ 지체구조의 방향성을 대부분 남북 방향으로 재배열시켰으며, 압쇄암화작용을 통해 하동 남부 회장암체와 지리산 변성암체의 동쪽 경계부를 따라 적어도 2.3~1.4 km 이상의 폭을 갖는 연장성이 우수한 남북 방향의 연성전단대(하동전단대)를 형성시켰다. 세 번째($D_3$) 변형은 남북 방향의 압축 지구조환경 하에서 발생하여 그 이전 형성된 구조요소들의 방향성을 국부적으로 동북동 내지 서북서 방향으로 재배열시켰다. 이는 선캠브리아기 구성암류의 부분적인 북동 방향의 암상분포와 광역적인 남북 방향의 암상분포는 각각 $D_1$과 $D_2$ 변형과 밀접한 관련이 있으며, 덕천강 이북의 하동 북부 회장암체의 동부를 따라 발달하는 남북 방향의 하동전단대는 하동 남부 회장암체에서도 연장성 있게 발달함을 의미한다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권3호
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• pp.315-322
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• 2000

본 연구는 장기간에 걸쳐 산 안드레아 단층계 내에서 56개 지점의 단층이동률에 대한 지질학적인 측정자료를 기준으로 모델을 설정하였다. 모델은 산안드레아 단층을 중심으로 한 수렴대에서 낮은 마찰(${\mu}$=0.3)을 갖는 단층군에 대해 최적의 결과를 보여주고 있다. 저강도를 갖는 단층에 대해 국지적인 이상값이나 대표값을 결정하는 것은 분명히 중요한 의미를 갖는다. 더욱이 이러한 연구는 지구조적인 체계에서의 단층의 강도를 결정하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 예상치 못한 원인에 의한 공극압력이나 마찰법칙의 적절성에 대한 의문을 고려하지 않을 수 없을 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 다른 가설하에서 단층의 유체학적인 모의 실험이 가능한 유한요소법을 적용하기 위해 세 가지의 단층분석 모델을 시도하였다. 계산된 모델은 추정된 유체역학적 특성과 판구조경계 조건을 만족하며, 현재의 지진파 표면속도, 변형률과 강도의 예측값을 나타내고 있다. 모델 연구의 결과는 평균 단층이동률, 강도의 방향과 측지학적인 자료의 예측값 범위 내에서 실제 측정치에 접근하고 있음을 보여준다. 본 연구는 저강도를 갖는 산 안드레아 단층계에서의 상호관련성을 해석하기 위한 열탄성 특성의 적용 결과를 잘 제시하고 있다.

• 암석학회지
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• 제19권4호
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• pp.269-281
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• 2010

쥬라기 동안 한반도에 관입한 심성암체들에 대한 최근의 정밀한 연대측정결과들을 종합해보면 남쪽에 위치한 영남육괴에서는 삼첩기와 쥬라기의 경계시기인 약 200 Ma 무렵부터 가장 먼저 화성활동이 시작되었으며 점차 북쪽으로 화성활동의 범위가 확대된 것으로 나타난다. 옥천대 및 그 주변지역에서의 화성활동은 영남육괴에서의 화성활동이 거의 종료된 약 180 Ma무렵부터 화성활동이 시작되었고, 더 북쪽의 경기육괴 및 그 주변지역에서의 주된 쥬라기 화성활동의 시작은 옥천대지역보다는 조금 더 후기인 약 170 Ma경부터이다. 쥬라기 화성활동이 종료된 시점도 옥천대 및 그 주변지역이 경기육괴 지역보다는 조금 일찍 종료되었다. 이와 같은 한반도에서의 쥬라기 화성활동 시기가 위치에 따른 차이를 보이는 것은 해구까지의 거리와 섭입 각도 및 섭입판의 침강각과 같은 요소들이 변화하였기 때문으로 생각된다. 따라서 한반도에서 확인된 정밀한 연령에 따른 화성활동의 변화는 당시의 동북아시아 고지리 및 지구조환경을 세밀하게 복원하는데도 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

• 자원환경지질
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• 제10권1호
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• pp.37-48
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• 1977

The earth's crust is unceasingly undergoing deformations because of the forces acting upon it. The relationship between the tectonic forces and the resulting deformations are found from the states of stresses in the earth's crust induced by these forces. The study has been attempted to analyze the deformations of the overlying sedimentary layers, which are deformed by the magma intrusion along its lower boundary. The elastic model is constructed to analyze the geologic structures, by means of the theory of elasticity, and then the appropriate boundary conditions are given. The solution of the Airy stress function which satisfies the given boundary conditions is derived from the analytic method. The internal stress distributions of the deformed elastic model layer are portrayed by principal stress trajetories, and then the corresponding potential faults and joints systems are predicted from the Coulomb-Mohr failure criterion. The internal displacement distributions are shown by the calculated displacement components vectors, namely horizontal, vertical and net components. Results of the numerical calculations show the developments of some geologic structures as follows; (1) one set of shear joints and or two sets of shear joints which are oppisite directions, and one set of extension joints parallel to the ${\sigma}_1$ direction, (2) one set of high angle thrusts and normal faults, (3) symmetric fold; both limbs are dipping in opposite direction with low angle. The field work at the Wall-A San area, located near Jinju City, in southern Korea, had accomplished to compare the field structures with the predicted ones. The results of the comparison exhibits the developments of joint and fault systems satisfactorily consistent with each others. But the area does not show any type of folding, in spite of the intrusion of a granodiorite massif, this fact is one of the important features of the whole Kyungsang sedimentary basins of Mesozoic age distributed at the south-eastern parts of Korea. For this reason, it is thought that the magma intrusion had occurred with extremly low pressure. The geologic structures have been modified by the erosion and weathering throughout the geologic time, and the conditions of the sedimentary layers (width, thickness and radius of magma) are not the same as before, being intruded by the magma. To enlighten this, it is preferable to study these geologic structures with analyses of various types of rheological models.

• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.141-152
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• 2000

남극반도 엘리펀트섬 북부의 남극-스코시아판 경계부에서 획득한 지구물리 자료(탄성파, 중력자료)는 셰클턴 파쇄대를 따라 지각구조의 급격한 변화를 보여준다. 이들 자료에 의하면 셰클턴 파쇄대의 해저산맥은 남극반도 대륙주변부 앞에서 중단되지만, 파쇄대의 변환단층대는 엘리펀트섬 부근의 주변부까지 계속 연장되며 그 넓이도 확장되고 있음을 보여준다. 즉 셰클턴 파쇄대의 변환단층은 남동쪽으로 내려오면서 (1) 드레이크 해협에서는 지구(graben) 구조의 함몰대, (2) 파쇄대 산맥의 남쪽 끝, 삼중점 바로 남동쪽에서는 해양지각에 대규모 반지구(half-graben) 구조, (3) 남극반도 엘리펀트섬 북쪽 대륙사면을 심하게 변형시키는 단층군으로 그 형태를 변화한다. 셰클턴 파쇄대의 단층대를 따라 두 단계의 판구조 환경 변화가 진행되었다. 첫 번째 단계는 대규모 정단층운동에 의해 반지구구조와 같은 확장구조를 형성시킨 확장력 환경이다. 이 시기는 드레이크 해협의 확장이 진행되었던 중기 마이오신세(약 $10Ma{\sim}20Ma$ 사이)에 해당된 것으로 추정된다. 두 번째 단계는 셰클턴 단층을 역단층운동으로 재활성화 시킨 최근의 압축력 환경으로, 이는 최근 약 6Ma이후 진행된 스코시아판의 서향운동으로 인한 남극판과의 수렴작용에 의한 것이다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.59-87
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• 2012

최근 송림 조산운동시기인 트라이아스기에 홍성 지역의 에클로자이트와 경기육괴 내에 광범위하게 나타나는 충돌 후 화성암이 형성되었음이 확인되었다. 이러한 새로운 발견에 의해 1980년대 말에 확인된 남중국판과 북중국판의 충돌대인 트라이아스기 친링-다비-수루 충돌대가 한반도의 홍성 지역으로 연결된 후 양평 지역을 거쳐 오대산 지역으로 연결되는 모델이 제시되었다. 그 이후 충돌대는 일본 서남부의 고생대 섭입 복합체와 북한의 고생대 섭입 복합체인 연변대로 연결될 가능성이 높다. 이럴 경우 경기육괴는 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 나뉘어져야하며 충돌대 북부는 북중국판에 남부는 남중국판에 대비될 것이다. 남중국판과 북중국판의 충돌은 페름기에 한반도로부터 시작하여 중국 쪽으로 진행되었으며 트라이아스기 말에 충돌이 완료되었다. 다비-수루-홍성-양평-오대산 충돌대를 따라 동측에서 서측으로 변성조건이 체계적으로 변화한다. 가장 동측에 해당하는 오대산 지역에서는 245-230 Ma 초고온 변성작용이 한반도의 서측에 해당하는 홍성지역에서는 230Ma 고압변성작용이 그리고 중국의 수루, 다비 지역에서는 220Ma의 초고압 변성작용이 일어났다. 충돌대를 따라 나타나는 체계적인 변성조건의 변화는 충돌 전 섭입된 해양지각의 양이 동측에서 서측으로 증가하여 섭입하던 대륙판과 해양판의 분리되는 깊이가 동측에서 서측으로 점차 증가하였기 때문인 것으로 생각된다. 한반도 남부 영남육괴와 남중국판 남부에 광범위하게 나타나는 페름기-트라이아스기 섭입관련 화성암은 북중국판과 남중국판의 페름기-트라이아스기 충돌이 남중국판 남쪽 경계부에서의 섭입작용을 시작시켰을 가능성이 있음을 지시한다. 즉 한반도의 송림 조산운동 시기에는 경기육괴지역에서 대륙충돌이 일어나 한반도가 형성되었으며 동시에 대륙충돌에 의해 영남육괴 남측에 섭입대를 형성되었을 것으로 예상된다. 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 하여 경기육괴 북부와 남부는 모두 콜롬비아 초대륙 형성 후기인 1870-1840 Ma에 대륙충돌이나 섭입 작용에 의해 화성 및 변성작용을 강하게 받았다. 옥천 변성대는 중국 남중국판 내에 나타나는 760Ma 경에 형성된 난후아 열곡대에 대비될 수 있으며 그럴 경우 경기육괴 남부와 영남육괴는 각각 남중국판의 북부 양쯔판과 남부 커테시아판에 대비된다. 최근 경기육괴 변성퇴적암, 옥천변성대 등에서 광역적으로 발견되는 실루리아기-데본기의 쇄설성 저어콘은 경기육괴 내에 데본기 혹은 그 이후 고생대 시기의 퇴적암이 존재할 가능성을 제시하고 있으며 홍성과 광천 지역에서 확인된 데본기의 변성작용과 함께 페름기-트라이아스기의 대륙충돌 이전인 고생대 중기에도 경기육괴에 활발한 지구조 운동이 일어났음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-26
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• 1998

다비-술루 초고압 변성대(HUPM)는 중.한육괴와 양쯔육괴의 충돌경계부로 알여져 있으나(Zhai and Cong, 1996) 북동 아시아의 조구조 진화에서 2가지 문제점이 제기되었다; (1) 산동반도에서 UHPM과 중.한육괴의 경계부 (2) 중국에서 UHPM가 한반도로의 연장가능성. UHPM와 중.한육괴의 경계에 대한 많은 이견이 있으며 경계부로 탄루(Tanru) 단층(Bai et al., 1993; Wang and Cong, 1996) 또는 우리안.룽칭 단층(Cao et al., 1990)이 제안된 바 있다. 저자들의 최근 연구의 새로운 증거에 의하면 가능한 경계부는 울리안 머핑 단층대를 따라서 분포하는 군류산 화강암질암 복합체일 수 있다. 새로운 증거란 (1) 군유산 화강암질암 복합체 서부의 염기성함류는 에클로자이트라가리보다 고압 그래뉼라이트에 해당하며(Zhai, 1996) Sm-Nd 동위원소 연령에서 후퇴변성작용 시기는 1750 Ma이며 암석연령은 2600~2900 Ma, Rb-Sr, U-Th-Pb 연령은 1600~2020 Ma이며 이보다 더 신기의 암석은 발견되지 않으며(Enami et al., 1993; Ishizaka et al., 1994) 중.한 육괴의 선캠브리아기 초기 암석 특징과 일치한다. (3) 군유산 화강암질암 대 동쪽의 정편마암의 연령은 110~320 Ma이며 그 중 180~230 Ma 의 분포가 가장 많아서 UHPM의 특징을 이룬다. (4) 군유산 화강암질암대는 동위원소연령으로 1900~2000 Ma의 많은 화강암체, 610~710 Ma의 암주,124~180 Ma의 맥등으로 구성되며 복잡하고 오랜 화강암질암대의 진화과정을 보인다. 군유산 화강암 질암대에는 중.한육괴와 술루 UHPM 대에서 유래된 많은 변성암류의 렌즈와 포유물이 분포한다. Zhai외 (1998)는 군유산 화강암질암대를 지아오동 경계대로 정의하였다. 일부는 UHPM 대가 동쪽으로 한반도까지 연상됨을 제안하고(Yin and Nic, 1993; Wang and Cong, 1996), 임진가대가 제안된 바 있으나 (Chang, 1994; Ree et al., 1996) 한반도에서 UHPM 암석의 결정적인 증거는 없다. 이런점에서 산동반도의 변성암을 한반도 남부의 변성암과 비교하는 것이 보다 중요하다 하겠다.

• 자원환경지질
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• 제27권3호
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• pp.263-279
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• 1994

Paleomagnetic and rock-magnetic data of Cretaceous sedimentary and volcanic rocks from the Euiseong area indicate that the stable components of remanence are carried by single and pseudo-single domain magnetite, with the exception of the Shinyangdong Formation which has been remagnetized. The Hayang Group, except for the remagnetized Shinyangdong Formation, yields the mean characteristic direction of $D/I=22.5^{\circ}/57.2^{\circ}$ (${\alpha}_{95}=4.6^{\circ}$, N=14 sites) and the pole position is $72.0^{\circ}N$, $206.4^{\circ}E$ ($dp/dm=4.9^{\circ}/6.7^{\circ}$). The Yucheon Group shows two polarities and the mean characteristic direction of $D/I=351.2^{\circ}/60.5^{\circ}$ (${\alpha}_{95}=11.2^{\circ}$, N= 19 sites) and the pole position is $81.3^{\circ}N$, $79.0^{\circ}E$ ($dp/dm=13.0^{\circ}/17.0^{\circ}$). The mean directions of both the Hayang and the Yucheon Groups are supported by the McElhinny's fold test at the 99% confidence level and that of the Yucheon Group by a reversal test at the 95% confidence level. A magnetostratigraphic correlation between polarities of the study formations and the Geomagnetic Time Scale indicates that the Hayang Group can be correlated to the Cretaceous Long Normal Superchron (CLNS), and the Yucheon Group to the boundary between the CLNS and the Polarity Chron 33R or later boundaries between normal and reverse polarities. Comparison of the paleopoles from this study with those from the surrounding areas both within the Gyeongsang basin and in the northeastern Asia indicates that the study area was not undergone significant tectonic rotations with respect to the other parts of the Gyeongsang basin and that the Korean Peninsula was the part of the single terrane of the northeastern Asia at least since the CLNS. The Yucheon Group can be divided into four sub-groups based on the paleomagnetic data, suggesting that there were at least four times of volcanic activities in the study area.

• Computers and Concrete
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• 제10권2호
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• pp.135-147
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• 2012

At mesoscale, concrete is considered as a three-phase composite material consisting of the aggregate particles, the cement matrix and the interfacial transition zone (ITZ). The reconstruction of the internal structures for concrete composites requires the identification of the boundary of the aggregate particles and the cement matrix using digital imaging technology followed by post-processing through MATLAB. A parameter study covers the subsection transformation, median filter, and open and close operation of the digital image sample to obtain the optimal parameter for performing the image processing technology. The subsection transformation is performed using a grey histogram of the digital image samples with a threshold value of [120, 210] followed by median filtering with a $16{\times}16$ square module based on the dimensions of the aggregate particles and their internal impurity. We then select a "disk" tectonic structure with a specific radius, which performs open and close operations on the images. The edges of the aggregate particles (similar to the original digital images) are obtained using the canny edge detection method. The finite element model at mesoscale can be established using the proposed image processing technology. The location of the crack determined through the numerical method is identical to the experimental result, and the load-displacement curve determined through the numerical method is in close agreement with the experimental results. Comparisons of the numerical and experimental results show that the proposed image processing technology is highly effective in reconstructing the internal structures of concrete composites.