변형된 주요 암석구조의 운동학적 기하학적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 울진군 기성면지역에 분포하는 소백산육괴 선캠브리아기 변성암류(원남층, 평해 화강편마암, 하다 우백질화강편마암)에 대한 변형작용사를 연구하였고, 기존의 연구결과와 이번에 새롭게 밝혀진 연구결과를 바탕으로 예천전단대의 연장성과 각 변형단계의 상대적인 발생시기를 고찰하였다. 그 결과, 기성면지역의 지질구조는 편마면 내지 편리가 형성된 이후 적어도 다섯 번의 변형단계를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. (1) 첫 번째 변형은 동북동-서남서 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 북북서 방향의 광역엽리와 매우 밀착된 등사습곡을 형성시켰다. 첫 번째 변형 이전의 편마면 내지 편리의 일반적인 방향성은 동북동이었으며 등사습곡작용에 의해 대부분이 북북서 방향으로 재배열되었다. (2) 두 번째 변형은 북북서-남남동 방향의 압축응력하에서 동북동 방향의 광역엽리와 밀착, 등사, 뿌리 없는 층간습곡을 형성시켰다(발생시기: 장군봉지역 평안층군의 동수곡층이 퇴적된 페름기 이후). (3) 세 번째 변형은 우수향 주향이동 연성전단운동에 의해 발생하여 광역 엽리면상에 동북동 방향의 신장선구조와 S-C 압쇄구조를 형성시켰다(상운면지역 중생대 각섬석 화강암이 관입된 이후 -장군봉지역 중생대 춘양화강암이 관입되기 이전). (4) 네 번째 변형은 (동)북동(서)남서 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 (북)북서 방향의 개방습곡을 형성시켰으며, (5) 다섯 번째 변형은 남-북 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 북북동 방향과 북북서 방향의 공역성 주향이동 단층과 동서 방향의 충상단층 그리고 이들 단층운동에 수반된 끌림습곡을 형성시켰다. 경상분지의 형성 및 발달과 관련된 네 번째와 다섯 번째 변형구조는 백악기 지구조운동의 결과로 형성되었으며, 이들 변형작용은 광역엽리의 일반적인 동북동 방향성을 부분적으로 재배열시켰다. 동-서 방향의 예천전단대는 연구지역으로 연장되나 연성전단 변형구조는 미약하게 발달한다.

인천광역시 강화군의 석모도는 주로 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암으로 구성되어 있으며, 각섬석 화강섬록암에 의해 흑운모 화강암은 남과 북으로 양분된다. 남쪽의 흑운모 화강암 지역에서는 수온이 $72^{\circ}C$에 달하는 Na-Cl형의 고온성 온천이 산출된다. 흑운모 화강암의 Rb-Sr 전암연대는 각섬석 화강섬록암을 기준으로 북쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $207{\pm}70Ma$이고 Sr 초기치는 0.7132이다. 그리고 주로 남쪽에 분포하는 흑운모 화강암은 $132{\pm}50Ma$이고 Sr 초기치는 0.7125로서 양 화강암체가 지각기원물질의 마그마로부터 생성되었음을 지시해준다. 남북의 흑운모 화강암과 각섬석 화강섬록암체는 칼크-알칼리계열의 마그마로부터 분화되어온 특징을 보여주며, Rb과 Y+Nb 그리고 Yb+Ta의 상관관계도는 충돌대환경에서 마그마가 형성되었음을 지시해준다. 2005년과 2006년의 3월에 채취된 온천수의 Sr 동위원소비는 0.714507와 0.714518로서 거의 변화가 없고, 이 값은 남쪽에 흑운모 화강암의 Sr 동위원소비의 현재값과 거의 일치한다. 이와 같은 온천수의 Sr 동위원소비는 석모도내 온천수가 흑운모 화강암과 밀접한 연관성이 있음을 지시해주는 것이다.

동해 한복판에 위치한 울릉도와 독도의 화산암들에 대한 새로운 K-Ar 연대측정으로 독도로부터는 $3.67{\pm}0.40\sim1.89{\pm}0.29Ma$, 그리고 울릉도로부터는 $8.07{\pm}0.39\sim0.51{\pm}0.07Ma$의 결과를 얻었다. 이는 독도와 울릉도 모두 화성활동의 기간이 기존 연구에서 밝혀진 것보다 연장됨을 나타낸다 울릉도의 화산활동 시작은 지금까지 알려졌던 것보다 훨씬 오래전인 $8.07{\pm}0.39Ma$전까지로 확장될 가능성이 있으며, 독도의 최후기 조면암 분출 및 관입은 울릉도의 화성활동 시기로 보고되었던 시기와 중첩되는 $1.89{\pm}0.29Ma$까지 지속되었다. 그러나 울릉도 화산체의 형성은 주로 2.7Ma 이후에 일어났으며, 독도의 화성활동은 이 시기 이전에 대부분 종료된 것으로 보인다. 이는 화산체의 주형성기로 볼 때 독도가 울릉도 이전에 형성되었음을 시사하며, 열점화산활동에 의해 독도 동남부의 해산들로부터 시작하여 독도, 그리고 울릉도로 화산활동이 이어졌다는 해석과 합치한다.

전라북도 지방에 분포하는 번암, 동진, 적상 및 북창 광산에서 채취한 납광석광물에 대한 납 동위원소 분석을 실시하였다. 그 결과 광상별로 상당히 다른 납 동위원소 조성을 가짐을 확인하였다. 번암광산, 북창광산 및 동진광산의 납 동위원소값이 형성하는 선형변화는 그 기울기가 매우 급하기 때문에 연대로 해석하기는 곤란하며 이 광상들의 납은 주로 선캠브리아 기저지각과 중생대 화강암질암의 두 종류 단성분들로부터 유래하였을 가능성을 제기하였다. 광상의 형성시 이러한 근원물질들로부터 유래한 납의 혼합비율은 광상마다 상당히 다른 것으로 추정된다. 이는 광화작용시 존재했던 유체의 순환이 매우 국지적인 범위에서 제한적으로 이루어졌기 때문인 것으로 판단된다 동진 광상의 경우는 광상에 배태된 납의 근원이 상당부분 기저지각에서 용출된 것임을 시사하며, 광화작용시 화성암은 운광암으로서보다는 유체의 순환을 야기한 열원으로서 중요한 역할을 담당한 것으로 판단된다.

연구지역의 백악기 화산암류는 경산 칼데라의 동부지역에 분포하고 있다. 연구지역의 화산암류는 층서적인 하위에서 상부로 안산암 I, 안산암질 응회암, 안산암 II, 안산암질 각력 응회암 그리고 안산암질 반암으로 구성된다. 안산암 I은 암색, 조직, 반정광물, 암석화학에서 안산암 II와 구분된다. 안산암 I은 치밀하고 암녹색을 띠나 안산암 II는 적색이며 반상조직을 보인다. 안산암 I은 $SiO_2$와 $K_2O$의 함량이 낮으며 사장석과 휘석반정 외에 감람석 반정을 가지는 것이 특징이며, 안산암 II는 $SiO_2$와 $K_2O$의 함량은 높은 반면에 CaO, MgO, MnO, $TiO_2,\;Fe_2O_3$, 및 $P_2O_5$의 함량은 낮다. 주원소를 이용하여 분석한 연구지역 화산암의 마그마 계열은 칼크알칼리에서 알칼리계열에 이르기까지 분산된 양상을 보여준다. 비호정 원소들은 일관되게 칼크알칼리 계열을 지시하고 있으므로 알칼리 원소의 부화는 2차적 변질에 의한 결과임을 시사하고 있다. 미량원소 판별도에 의하면 연구지역 화산암의 조구조적인 위치는 대륙연변부의 칼크알칼리 계열의 화산호인 것으로 판단된다.

Re-Os 동위원소 시스템은 $^{187}Re$이 $\beta^-$ 방출에 의해 $^{187}Os(\lambda=1.67\times10^{-11}year^{-1})$으로 방사성 붕괴를 하는 것을 이용한 것이며, 다양한 우주화학과 지구화학 분야에 널리 활용되고 있다. 과거 10여 년 간 발전된 원소분리기법과 기기분석방법의 발달로 인해 현재는 Sm-Nd, Rb-Sr, U-Th-Pb 동위원소 시스템과 함께 절대연령측정과 동위원소지시자로 널리 활용되고 있다. 이 논문은 Re-Os 동위원소 시스템의 일반적인 원리와 이 시스템이 널리 활용되는 분야 중 하나인 하부지각맨틀의 생성연령을 구하는 방법에 대해 한반도 남부 알칼리 현무암에 포획되어 산출하는 맨틀포획암을 대상으로 실시된 Re-Os 동위원소 자료를 이용하여 소개한다.