• 자원환경지질
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• 제40권2호
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• pp.223-236
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• 2007

한반도 남동부에 위치한 경상분지와 일본의 서남내대는 중국 남동부에서부터 러시아 추콧(Chukot) 반도를 잇는 코딜레라형(Cordilleran-type)조산벨트의 동쪽 확장부로서 백악기와 제3기에 걸쳐 관입한 I-형의 칼크-알칼리 계열 화강암류가 광범위하게 분포하고 있으며, 이들은 이자나기(Izanagi)판의 섭입과 관련된 화성활동의 산물로 생각된다. 고지리적 위치, 고지구조적 환경 및 관입 시기$(120\sim100Ma)$가 진동화강암체와 유사한 일본 서남내대 큐슈 지역의 시라이시노(Shiraishino) 화강섬록암 및 산요벨트의 탐바(Tamba)화강암류는 높은 $SiO_2,\;Al_2O_3$, Sr, Sr/Y, La/Yb 및 낮은 Y, Yb 함량으로 특징지어지는 아다카이트(adakite)로 보고되었다. 진동화강암의 주성분원소$(Al_2O_3,\;K_2O,\;Na_2O,\;MgO)$ 및 미량원소(Sr, Y, Rb) 함량 범위는 일본 서남내대에 분포하는 백악기 아다카이트질 화강암의 범주에 포함되고, 아다카이트의 판별도로 가장 널리 이용되는 Sr/Y vs. Y 관계도에서 경상분지 내의 일반적인 백악기 화강암류가 호상열도형ADR(Island Arc ADR) 영역에 분포하는 것과 명확히 구분되어 진동화강암류는 아다카이트 범주에 점시된다. 진동화강암의 희토류원소 패턴은 경희토류원소가 부화되어$[(La/Yb)c=3.6\sim13.8]$ 나타난다. Rb-Sr 전암연대는 $114.6{\pm}9.1Ma$이며 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 0.70457로, 진동화강암체는 백악기 초기에 관입한 화강암체로서 근원물질이 상부맨틀과 밀접한 연관이 있음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제27권2호
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• pp.171-180
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• 1994

충남 예산군 및 청양군 일대에 분포하는 시대미상의 초염기성암의 기원을 규명하기 위하여 주성분, 미량성분 및 희토류원소(REE)의 전암분석의 결과를 이용하여 연구하였다. 전암분석결과에 의하면 주성분원소 중 $K_{2}O$와 $Na_{2}O$를 제외한 대부분의 원소들은 후기변질작용에 관계없이 일정한 상관관계를 보여주며, primitive 맨틀의 화학조성과 비교할 때 매우 낮은 $Al_{2}O_{3}$ (<1.5%), CaO (<1%), $TiO_{2}$의 값을 나타내며, 비슷한 Ni의 함량을 가진다. 이점으로 미루어 본역의 암석은 상당한 양의 부분용융 (large degree of partial melting)을 받은 맨틀의 잔여물(residues)로 사료된다. REE의 chondrite normalize value는 (La/Yb)c= 1.1-5.2, (Sm/Eu)c=0.6-1.5 및 (Sm/Yb)c= 1.2-1.6 (dunites=0.53-0.77)의 값을 나타낸다. 대부분의 초염기성암이 LREE가 빈화(depleted)된 $(LREE/HREE)_{c}$ < 1) 특징을 보이는데 반해 이 지역의 초염기성암들은 LREE가 약간 부화(enriched)된 ($(LREE/HREE)_{c}$ <1) REE pattern을 나타낸다. 또한, La-Sm-Yb의 ternary diagram을 살펴보면 이들은 chondrite 의 값과 유사한 primitive한 맨틀의 부분용융 후의 잔여물보다 상당히 La가 부화된 양상을 보이며, alkali basalt의 source가 되는 부화된 맨틀의 부분용융 후의 잔여물과 비슷한 화학조성을 나타내고 있다. 이와같은 현상은 사문암화와 같은 후기변질작용 (late stage alteration), pre-melting composition 이 LREE가 부화된 경우, 혹은 빈화된 mantle의 잔여물과 LREE가 부화되어 있는 어떤 component의 mixing에 의한 부화의 가능성 등을 생각해 보았다. 그 결과, 1) 본역의 암석들은 가장 덜 변질받은 암석들만 분석하였고, MgO와 FeO를 다른 oxides로 나눈값을 도시해본 결과 대부분의 oxide들이 매우 좋은 trend를 보여주므로 후기 변질작용에 의한 LREE의 부화가능성은 희박하다고 생각되며, 2) 본역의 암석을 alkali basalt의 source와 같은 LREE가 부화된 deep mantle source에서 부분용융 후의 잔여맨틀로 생각하기에는 이들이 지표 위로 나타날 수 있는 emplacement mechamism을 설명하기가 불가능하다. 따라서 이러한 점으로 마루어볼 때, 이 지역의 초염기성암의 LREE 부화는 두 가지 component의 mixing에 의한 가능성이 가장 높은것으로 사료된다. 상당한량의 부분용융을 받은, 즉 빈화된 맨틀과 LREE가 부화된 component의 mixing에 의하여 이와같이 LREE가 부화된 특성을 보여주고 있다고 사료된다. Component의 성분으로서는 고압에서 LREE를 많이 함유하는 $H_{2}O$나 $CO_{2}$-rich fluid, 혹은 부화된 맨틀의 low degree of partial melting에 의하여 LREE가 부화된 partial melt일 가능성이 높으며 이들이 올라오면서 빈화된 잔여맨틀과 mixing되면서 본역의 암석과 같이 LREE를 부화시켰다고 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제13권4호
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• pp.221-230
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• 2000

이성분 희토류 원소로 치환된 4종류의 합성불화인회석(synthetic fluorapatite) (Ap49: La+Gd, Ap50:Ce+Dy, Ap51: Pr+Er, Ap54: Eu+Lu; $Ca{10-x-2y}$ $Na_{y}$ $REE_{x+y}$($P_{1-x}$ //$Si_{x}$ $_{4}$)$_{6}$ $F_{2}$, x=0.13~0.12, y=0.26~0.42)을 대상으로 X-선 회절분석을 통해 얻어진 자료를 이용하여 리트벨트 구조분석을 실시하고 치환된 희토류원소의 거동을 단결정법으로 구해진 결과와 비교.분석하였다. 리트벨트 구조분석결과 합성불화인회석은 공간군 $P6_3$/m, 단위포는 평균하여 a=9.3906(1) $\AA$, c=6.8924(1) $\AA$, V=527.36 $\AA^3$의 값을 갖는다. 구조의 정밀도를 나타내는 R 지수를 보면 $R_{B}$ / 값은 17.29~18.80이고 S(GofF)값은 1.44~1.68로 계산되었다. 불화인회석은 9개의 산소를 배위하는 Ca1자리와 6개의 산소와 하나의 불소가 배위하는 Ca2자리가 있으며 Ca1-O의 평균거리는 2.563 $\AA$이고 Ca2-O의 평균거리는 $2.460 \AA$으로 Ca1자리가 Ca2자리보다 다소 크다. 구조자리 치환식에서는 $Ca^{2+}$ / 자리를 치환하는 $REE^{3+ }$ 로 인하여 전하균형을 맞춰주기 위해서 인과규소가 함께 참여하였다. ($REE^{3}$+Si$^{ 4+}$ $2Ca^{2+}$ : Ca1) 계산된 희토류원소의 자리점유율(REE-Ca2/REE-Cal)은 원자번호가 증가함에 따라 일정하게 감소하는 경향을 보여주며 이는 희토류원소의 거동이 LREE는 크기가 상대적으로 작은 Ca2 자리에 우선 치환되고 HREE는 크기가 큰 Ca1자리에 우선 치환되는 경향을 지시한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권4호
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• pp.175-180
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• 2011

이종 원자가를 가시는 Cu의 도핑이 LSM에 미치는 영향을 구조적인 분석과 열팽창계수를 통해서 고찰하였다. 고상반응을 이용하여 $La_{0.8}Sr_{0.2}Mn_{1-x}Cu_xO_3$($0{\leq}x{\leq}0.3$)음 제조하였으며, Cu의 도핑 함량에 따른 결정구조 및 열팽창계수를 확인하였다. Cu 함량이 증가함에 따라서 격자상수외 열팽창계수가 감소하는 경향을 나타냈지만, x = 0.3인 경우에는 증가 하였다. 이러한 격자상수와 열팽창계수의 변화는 Cu 이온의 B-site에서의 Mn 자리에 치환될 때 $0{\leq}x{\leq}0.2$의 범위에서는 $Cu^{3+}$의 존재로 인한 이온 반성의 감소에 의한 것으로 판단되었고, x=0.3인 경우에는 $Cu^{2+}$와 $Mn^{4+}$의 존재로 인한 산소 공공의 증가에 기인한 것이었다.

• 자원환경지질
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• 제39권5호
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• pp.555-566
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• 2006

주성분원소, 미량원소 및 희토류원소에 대한 지화학적 연구를 통하여 진동화강암의 성인과 마그마 근원물질의 지화학적특징 및 지구조적 환경을 살펴보았다. 진동화강암은 비알칼리암 중에서 칼크-알칼리계열의 화강암류이며, 마그마의 특성이 metaluminous에서 분화가 진행됨에 따라 peraluminous한 쪽으로 진행됨을 알 수 있다. 이들의 주성분 및 미량원소의 변화경향은 체계적인 연속성을 나타내며, 콘드라이트에 표준화한 희토류원소의 패턴은 일반적으로 경희토류원소가 부화되어 나타나며((La/Yb)c=4.2-12.8), Eu의 이상이 거의 나타나지 않는다. 진동화강암체의 Rb-Sr전암연대는 $114.6{\pm}9.1\;Ma$이며 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 0.70457로 나타났다. 낮은 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 경상분지 남부의 마산, 김해, 부산지역에 분포하는 백악기 화강암류들($^{87}Sr/^{86}Sr=0.7049-0.707$)과 유사하다. 이는 진동화강암체의 관입시기가 경상분지내에 분포하는 백악기 화강암류 중에서 가장 오래된 백악기 초기였으며 근원물질이 상부맨틀과 관련이 있음을 지시한다. 진동화강암체는 경상분지내의 다른 백악기 화강암류에 비해 상대적으로 높은 $Al_{2}O_{3},\;Na_{2}O$ 및 Sr과 낮은 $K_{2}O$와 Y의 함량을 보인다. 이들의 주성분원소($Al_{2}O_{3},\;K_{2}O,\;Na_{2}O,\;MgO$) 및 미량원소(Sr, Y, Rb) 함량범위는 adakite의 범주에 포함되며 남서부 일본의 큐슈(Kyushu)섬에서 나타나는 화강암체와 유사한 adakitic한 지화학적 특성을 나타낸다. 지구조 판별도 및 AUK vs. ACNK도에 점시해본 결과 I-type의 화강암으로 지구조적 환경은 화산호화 강암(VAG) 영역에 해당된다. 이 결과로 미루어 진동화강암류는 중생대 백악기 이자나기판의 섭입과 관련되어 관입한 대륙주변부 환경에서 생성되었음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-18
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• 1997

이 연구에서는 한반도 남해안 도서지역중 거제도 일대의 화산암류를 대상으로 암석 기재, 암석화학적 특성을 알아보고, 화산암류의 조구적 위치 및 성인에 대하여 고찰하고자 한다. 본 역의 화산암류는 백악기의 퇴적암층을 기반으로 피복하여 주로 안산암질 화성쇄설암과 용암류가 교호로 누적된 산상 즉, 최하부는 두터운 화산각력암, 응회각력암 및 라필리응회암 누층으로 구성되고, 상부로 감에 따라 상대적으로 안산암 용암류가 라필리응회암과 응회암을 협재하며 빈번하게 노출되고 최상부에는 데사이트-유문암질 용결회류응회암류가 분포한다. 본 역의 화산암류는 주성분 화학조성으로 볼 때, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 그리고 유문암에 이르는 넓은 성분 조성을 하며 전형적인 BAR조합을 나타낸다. 본 역의 화산암류는 칼크-알칼리암계열에 속하며, SiO2에 대한 K2O 성분에서 medium-K의 조성을 나타내고, La, Th 및 Nb 상관도에서 조산대안산암(orogenic andesite)의 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 MORB값으로 표준화한 spider diagram에서 Sr, K, Rb, Ba, Th 등이 다른 원소에 비하여 상대적으로 높은 값을 가지는 반면, Nb, P, Ti, Cr의 함량이 낮은, 지판의 침강 섭입에 관련된 대륙연번부/도호의 조구적환경에 관련된 암석들에 나타나는 특징을 잘 나타낸다. 희토류원소를 chondrite로 표준화한 그림에서는 전체적으로 LREEs가 HREEs에 비하여 부화되어 있으며, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 및 유문암으로 감에따라 Eu의 '-'이상이 점진적으로 커지며, 변화패튼이 대체로 평행한 배영을 보여주므로 본 역의 암석들은 동원마그마에서 유래하였음을 알 수 있다. 지구조위치 판별도에서 본 역의 화산암류는 지판이 침강 섭입하는 지판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래한 화산암의 조구적 위치 즉 정상적인 대륙연변호(normal continental margin arc)의 영역에 해당한다. 거제도지역의 화산암류는 약 10% 정도의 맨틀물질의 부분용융으로 형성된 현무암질 시원마그마가 생성되어 지각으로 상승하는 과정에서 분별되어 칼크-알칼리 안산암질 마그마가 형성되었으며, 이 마그마로부터 계속 분별결정작용, 동화작용 및 마그마 혼합 등의 과정을 거치면서 다양한 화산암류를 형성한 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제8권2호
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• pp.57-70
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• 1999

울릉도의 화산암들은 매우 높은 알칼리 함량을 보이며 대부분 K2O/Na2O 비율이 높은 K-계열에 속한다. 울릉도의 화산암들은 매우 넓은 범위에 걸친 조성변화를 보여 총알칼리-실리카 분류도에 현무암으로부터 조면현무암, 현무암질 조면안산암, 조면안산암을 거처 조면암에 이르기까지의 범위를 차지한다. 이러한 조성의 일반적인 변화경향은 광물의 정출에 의한 분화에 의해 대체로 잘 설명되며 감람석, 단사휘석, 사장석, 티탄철석 및 인회석이 주된 정출광물로 판단된다. 울릉도 화산암의 Nb/U, Pb/Ce 값은 MORB, OIB등과 같은 해양성 화산암과 같으며 도호환경의 암석들과는 상당한 차이가 있어 이들의 생성이 일본열도를 연한 섭입작용과는 직접적인 관계가 없음을 말해준다. LREE가 HREE에 비해 매우 부화된 모슴을 보인다((La)N=193-420, (Lu)N=7.5-19.5). 다양한 암석중 조면암-1만이 두드러진 음의 뗘 이상치를 갖으며 상당한 사장석의 정출을 수반하여 만들어진 것으로 판단된다. 그러나 조면암-2와 조면암-3 및 포놀라이트와 부석등은 미량원소와 희토류원소의 변화경향이 조면암-1과 다르며, 별도의 마그마 솥에서 만들어져 서로 다른 분화경로를 갖고 진화한 것으로 판단된다. 울릉도 화산암에서는 성분의 양분화 및 중간 조성의 결핌 현상이 현저하게 나타난다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.214-233
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• 2002

무등산 지역 화성암류는 화강편마암, 각섬석흑운모화강섬록암, 백악기 화성암류로 구성되어 있다. 백악기 화성암류는 안산암-데사이트-유문암으로 구성된 화산암류와 미문상화강암과 석영반암 등의 심성-반심성암으로 구성되어 있다. 이들 화성암류는 중생대 송림변동-대보운동-불국사변동의 화성활동 산물로서 각 지질시대에 분출-관입한 화성암류들의 일련의 분화산물들로서 칼크-알카리암 계열에 속한다. 이는 대륙이나 대륙 연변부에서 구조운동시 생성되는 화강암류가 보이는 특징과 일치한다. 총희토류 함량에 대한 La/Yb 변화도와 바나듐에 대한 SiO$_2$ 변화도는 화산암에 대한 분화도와 자철석 분별결정작용을 받은 순서가 화순안산암$\longrightarrow$무등산데사이트$\longrightarrow$석영반암 임을 지시해 준다. 광물성분 중에서 사장석과 흑운모의 화학성분은 분화에 따른 전암 성분 변화와 잘 일치하며, 각섬석 지압력계에 의한 마그마의 정치-고결 심도는 석영섬록암은 약 15 km(4.9 Kbar)이고, 각섬석흑운모화강섬록암은 약 2.0~3.2 km (0.6~l.0 Kbar) 이다. 무등산 지역의 화성암류를 형성시킨 마그마 유형은 I형(자철석 계열) 및 동시충돌성화강암(syn-COLG)에 해당한다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.113-127
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• 2005

한반도 남서부 지역은 고태평양판의 섭입에 의한 화성활동이 매우 활발했던 지역으로 백악기 화강암류와 이와 성인적으로 밀접한 관련이 있는 것으로 추정되는 화산암이 넓게 분포하고 있다. 백악기 화강암류를 형성시킨 마그마의 특성 및 지구조적 환경을 규명하고자 이미 보고 된 185개의 자료와, 야외 지질 조사를 통해 얻은 시료 중 신선한 36개의 시료에 대해 주성분 원소, 미량원소에 대한 지화학 분석을 실시하였다. 본 역 화강암류들은 전형적으로 I-type의 비알칼리암 중 칼크-알칼리 계열에 속하며 ANK vs. ACNK도에 도시해볼 때 대부분 메타알루미나질에 해당된다. 주성분 및 미량원소의 변화경향은 일반적인 화강암류의 분화경향과 유사하지만 지역별 주성분 및 미량원소의 특성을 살펴보면 이들 화강암류가 동원마그마 기원이 아님을 시사한다. 연구 지역의 동쪽에 분포하는 화강암체들은 서부에 비해 높은 Li, Co, Sr Sc의 함량과 낮은 Rb, Nb의 함량을 나타낸다. 미량원소의 함량은 화강암의 세계 평균값보다 전반적으로 높게 나타나는 경향이 있으며, 특히 Cr, Co, Ni, V, Sc등의 철-마그네슘 계열 원소의 함량이 더 높게 나타났다. 희토류원소는 모두 LREE가 HREE 보다 부화되어 화강암류의 전형적인 패턴과 일치하며, 서부 지역이 동부 지역보다 더 뚜렷한 Eu(-)이상을 갖는다. 지구조 판별도에서도 VAG와 syn-COLG 환경에 점시된다. 본 연구지역의 화강암류들은 대륙연변부에서 나타나는 화강암류의 희토류원소의 총량($60{\~}499ppm$)과 $(La/Lu)_{CN}=8.9{\~66}$의 범위에 해당되며 모든 지화학적 자료를 종합해보면 이지역의 화강암류들은 고태평양판의 섭입에 의한 압축장이 작용하는 대륙 연변부에서 생성되었음을 알 수 있다.