• 암석학회지
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• 제9권2호
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• pp.99-118
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• 2000

황강리 지역내 앰피볼라이트에 나타나는 대상 각섬석류의 Na(A), K. Na(M4), Al(IV) 그리고 Al(VI)+Fe3++Ti+Cr의 함량변화를 치화작용의 관점에서 보면 쳐마카이트 치환과 에데나이트 치환 그리고 글로코페인 치환의 정도는 핵부위의 양기석질이 주변부로 감에 따라 감섬석으로 보이는 가장 높은 변성도의 세 시료(M29-2, M26-2, M78)에 존재하는 각섬석들의 치환성분 함량은 더 낮은 변성도의 주연부에서 더 높다. 또한 투휘석을 포함하거나 녹갈색의 감섬석을 보이는 가장 높은 변성도의 세 시료(M29-2, M76-2, M78)에 존재하는 각섬석들의 치환성분 함량은 더 낮은 변성도의 주연부 각섬석보다는 낮고 양기석 보다는 높은 것으로 나타나고 있어 치환작용의 정도가 전체 각섬석류중에서 중간영역에 해당되고 있다. 대상 각섬석류의 성인데 대한 고찰을 해보면 첫째로 두 시료 R120-1와 R210-9가 서로 동일하게 각섬석류의 핵은 양기석질 각섬석이고 주연부는 마그네시안 해스팅사이트에 해당되는데 사장석은 각각 알바이트(R102-1)와 라브라도라이트(R210-9)의 큰 성분격차를 보여주고 있다. 알바이트와 라브라도라이트가 한번의 변성작용으로 동시에 생성되기가 어렵기 때문에 대상 각섬석류는 불혼합 구간(Miscibility gap)이 아닌 다변성작용의 결과로 형성된 것으로 추정된다. 둘째로 양기석과 각섬석간의 접촉면이 광학적으로 뚜렷한 경우와 점이적일 경우 모두 화강암체와 떨어진 거리에 상관없이 본암에 형성되어 있다. 두 광물이 뚜렷한 접촉면을 보여주는 시료의(R210-9, M128, M130) 경우 사장석이 저변성도와 중변성도에서 생성되는 성분을 함께 보여주고 있다. 이런 다양한 성분의 사장석은 불혼합 구간이 형성되는 변성도보다 더 높은 변성도의 변성작용이 중첩되어 있음을 지시하기 때문에 대상 각섬석류가 다변성작용에 의해 성장한 것을 의미한 준다. 또한 광물간에 점이적인 접촉면을 갖는 경우도 이 조직이 주로 화강암체 주변에서 산출된다는 사실과 변성도의 고찰 등을 통해 다변성작용의 영향에 기인한 것으로 생각된다. 대상 각섬석류의 성분변화를 변성작용의 압력형과 연관지어보면 핵부위의 양기석들은 중압형의 변성작용에 의해 성장한 것으로 볼 수 있고 주연부의 각섬석들은 저압형과 유사한 변성작용으로 인해 형성된 것임을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.61-87
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• 1995

홍제사 화강암질 편마엄체의 암상은 국부적으로 중앙부에거 주변부로 감에 따라 차례로 입상변정질 화강임질 편마암, 반상변정질 화강암질 편마암, 그리고 미그마타이트질 편마암으로 점이적인 변화를 보인다. 암상변화에 따른 광물군의 변화는 뚜렷하게 구분되지 않지만, 미그마타이트질 편마암 인접부에서는 부분적으로, 광물군이 변화를 보여, 이를 Zone I과 II로 구분하였다. Zone I의 특징은 K-장석+백운모+규선석의 공생이고, Zone II의 특징은 (1)백운모의 소멸, (2) 석류석+군청석의 공생, (3) 석류석+근청석+각섬석의 공생이다. 분천 화강암질 편마암체는 주로 안구상편마암으로 구성되어있으며, 홍제사 화강암질 편마암체과 인접부에서는 흑운모+K-장석+규선석+(남장석) 광물군집을 보인다. 두 암체에서 산출되는 남정석은 타형 내지 반자형의 결정으로잔류형태의 광물로 나타나며, 규석석과 공존하며 나타나기도 한다. 미그마이트질 편마암의 ZoneII에서 석류석은 중심부와 주변부에서 높은 F/FM(=Fe/Fe+Mg)값과 $X_{Fe}$ 함량을 보인다. 반면에, $X_{Mg}$와 $X_{Ca}$ 함량은 상대적으로 약간 감소하는 경향을 보인다. 반상변정질 화강암질 편마암의 ZoneI에서 산출되는 석류석은 중심부에서는 성분변화를 보이지 않지만, 주변부에서는 누대구조를 보인다. 흑운모 ZoneI에서 ZoneII로 이동됨에 따라 색은 녹갈색에서 갈색, 적갈색으로 변화하는 양상을 보이며, 그에따라 Ti, Mg 함량이 증가하는 경향을 보인다. ZoneI에서 장정석은 올리고크레스에 해당하는 $Ab_{84}An_{16}$내지 $Ab_{70}An_{30}$ 의 화학조성을 보이며, ZoneII의 사장석은 안데신에 해당하는 $Ab_{70}An_{30}$ 내지 $Ab_{50}An_{50}$ 의화학조성을 나타낸다. 이와같은 변화양상을 연구지역이 규선석+K-장석대 또는 상부 앰피볼라이트상에서 해당되는 규선석+K-장정석대에 해당하는 고온-저혈압형 변성작용 이전에 고온-중압형의 변성작용을 경험했을 가능성을 제기해 주고 있다. 석류석- 흑운모, 근청석-석류석, 사장석-K-장석 지온계, GASP 지압계 및 ZoneI과 II의 광물군으로 측정된 연구지역의 암석에 대한 변성 작용의 온도.압력 조건은 분천 화강암질 편마암의 경우, 698~$729^{\circ}C$/6.3~11.3kbar (Zone I의 중압대)이고, 미그마타이트질 편마암의 경우, 621~$667^{\circ}C$/1.0~5.4kbar (Zone II)이며, 반상변정질 화강암질 편마암이 경우는 602~$624^{\circ}C$/1.9~3.4kbar (Zone I의 저압대) 이다. 이상의 증거로부터 추정된 연구 지역의 전체적인 온도.압력 경로는 "등온성 압력감소 (isothermal-decompression: ITD"를 보이며 시계방향(clockwise path)으로 이동된 것으로 생각된다. 압력감소 비율(dP/dT)은 약 60bar/$^{\circ}C$를 보인다.TEX>를 보인다.

• 암석학회지
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• 제11권2호
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• pp.90-102
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• 2002

홍천 철-희토류광체는 자철석, 안케라이트, 능철석, 마그네사이트, 스트론티아나이트가 주구성광물이며 모나자이트, 콜롬바이트, 퍼구소나이트, 인회석 아지린휘석, Na-앰피볼. 황철석 황동석 중정석등이 부구성광물들이다. 광체주변부는 Na교대작용에 의하여 페나이트화(fenitization) 되었으며 순수 알바이트와 Na-앰피볼로 구성된다. 희토류광의 주구성광물은 모나자이트 ($Ce_{0.49}$ $La_{0.31}$ $Pr_{0.14}$ $Nd_{0.03}$$Gd_{0.03}$ $PO_4$이며, 스트론티아나이트 $Ca_{0.02-0.16}$ $Sr_{0.84-0.98}$ $CO_3$와 미르메키틱 조직을 보이고 앤케라이트등의 탄산염광물들에 의하여 용식되어있다. 광물 정출순서는 미세균열발달 유무에 의하여 전기와 후기로 나누어지며, 그중 전기광물은 용액내에 축적된 $CO_2$개스로 인한 파쇄작용 때문에 미세균열이 형성되어 있다. 자철석, 안케라이트, 마그네사이트, 모나자이트, 인 회석들이 전기 정출광물들이며, 콜롬바이트, 퍼구소나이트, 능철석, 희수연석등은 미세균열이 없는 후기광물들이다. 그러나 안케라이트, 마그네사이트, 모나자이트, 스트론티아나이트, 중정석, 황철석은 전기에서부터 후기까지 연속적으로 수반되며 이들은 미세균열이 잘 발달된 것들과 없는 것들이 복합적으로 관찰되어진다. 다양한 탄산염광물, 자철석, 희토류광물인 모나자이트, 퍼구소나이트, Sr 함유광물인 스트론티아나이트, Nb광물인 콜롬바이트가 출현하는 것으로 대표되는 광물조합및밌 광물화학, 모나자이트와 안케라이트의 미르메키틱 광물조직, 광체주변부를 따라 형성된 페나이트들은 홍천 철-희토류광상이 탄산염암멜트에서 형성되었고 암석은 후기 철질-탄산염암 또는 안케라이트-탄산염암임을 강력히 시사한다.

• 암석학회지
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• 제13권3호
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• pp.142-151
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• 2004

경기육괴의 남서부지역인 용인-안성지역에는 선캠브리아기 초기의 기반암으로 사료되는 고변성도의 편마암과 편암 그리고 이를 관입한 중생대 쥬라기 화강암류가 광범위하게 분포하고 있다. 이 논문에서는 용인-안성지역에 분포하는 선캠브리아기의 변성암류와 이를 관입한 쥬라기 화강암의 지구화학적 특징을 토대로 서로의 상관성을 토의하고자 하였다. 연구결과에 의하면, 변성암류의 Nd모델연대( $T_{DM}$ $^{Nd}$ )는 경기육괴의 가장 활발한 지각형성시기였던 약 2.6Ca～2.9Ga(Lee or of., 2003) 동안에 생성된 기원물질로부터 유래되었음을 지시 해준다. 그리고 Nd 모델 연대( $T_{DM}$ $^{Nd}$ )에 의하면, 흑운모 호상편마암과 석영장석질 편마암의 Nd 모델 연대는 각각 2.59Ga～2.73Ga, 2.70Ga～2.88Ga로서 석영장석질 편마암의 기원물질이 약간 더 오래된 것으로 나타났다. 따라서 이들 변성암류는 경기육괴의 가장 활발한 지각형성시기의 기원물질로부터 유래되었음을 알 수 있다. 희토류원소의 분포에 있어서, 흑운모 호상편마암은 (La/Yb)$_{N}$ 값이 37～136으로 매우 급격한 기울기를 보여주는 반면에, 앰피볼라이트의 경우 (La/Yb)$_{N}$ 값이 4.65～6.64로 거의 편평한 분포양상을 보여준다 이는 흑운모호상편마암은 분화가 상당히 일어난 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다. 특히 연구지역내 흑운모 호상편마암, 석영장석질 편마암과 같은 고변성도의 변성암류에서 관찰되는 희토류원소의 분포도는 초기기원물질의 특성을 그대로 보유하고 있는 것으로 볼 수 있다 그리고 인접한 중생대 화강암의 (La/Yb)$_{N}$ 과 Nd 모델연대는 각각 32～40, 1.69Ga～2.08Ga로서 기반암인 흑운모 편마암과 석영장석질 편마암과는 지구화학적 특성이 서로 다른 젊은 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다.

• 암석학회지
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• 제3권2호
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• pp.138-155
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• 1994

대홍활석광상의 주위에 넓게 발달하고 있는 화강암질편마암내에는 호상편마암이 잔류되어 있으며 이들은 녹색편암상과 녹염석-앰피볼라이트상에 해당되는 2회에 걸친 광역변성작용과 이에 수반된 화강암화작용에 의하여 규질-알루미나(silico-aluminous) 암석으로부터 형성된 동일기원의 변성암이다. 이들 편마암류의 주구성광물은 화강암질편마암에 다량 산출되는 퍼어사이트를 제외하고는 거의 동일하다. 즉 화강암질편마암내에도 2회에 걸친 광역변성작용에 의해 형성된 광물군집이 잔규되어 있다. 이 암석들의 주구성광물중 흑운모, 백운모 및 녹니석의 화학조성은 암석의 전체화학조성, 기원광물의 화학조성, 그리고 변성 및 변질작용 등의 환경에 의하여 규제되어졌다. 이들중 공존하는 광물들 사이에는 화학적평형이 잘 이루어져 있어 광역변성작용이 대체로 안정된 조건하에서 진행되었음을 나타내고 있다. 특히 공존하는 흑운모와 백운모의 화학조성은 처마카이트(tschermakitic)와 펜자이트(phengitic) 치환에 의하여 조절되어졌다. 녹니석은 변질작용이나 화강암화작용에 의하여 주로 흑운모나 백운모로부터 생성되었으며 산상에 관계없이 화학조성은 비슷하다. 변성암류에 발달된 엽리와 절리, 그리고 석영맥의 방향성을 등적투영을 통하여 비교한 결과 절리와 석영맥은 거의 일치하고 있어 열수용액은 주로 절리를 따라 도입된 것임을 시사하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.361-374
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• 2007

희토류원소는 지각의 진화, 분화작용 등을 포함한 여러 가지 지질학적 역사를 이해하는 매우 유용한 도구로서 활용되어 왔다. 뿐만 아니라, 이 희토류원소는 방사성폐기물의 처분과 관련된 물-암석반응연구에 있어서 액티나이드 원소의 유사체로서 사용되어져 왔다. 본 논문에서는 희토류원소인 Eu와 액티나이드 원소인 Am의 유사한 물리적/화학적 특성을 토대로 지질매체의 종류에 관계없이 희토류원소와 액티나이드 원소의 거동이 매우 유사하다는 가설을 설정하고 이를 검증하기 위한 회분식(batch experiment) 실험을 수행하였다. 회분식 실험에는 4종류의 암석(화강암, 화강암질 편마암, 앰피볼라이트, 응회암)을 지질매체로 선택하였고, 고준위 방사성 핵종으로는 액티나이드계열인 $^{241}Am$, 희토류원소 계열인 $^{152}Eu,\;^{160}Tb$을 선택하였고, 중저준위 핵종으로는 $^{60}Co$를 사용하였다. 특히 $^{160}Tb$와 $^{60}Co$는 $^{241}Am-^{152}Eu$의 흡착능과 다른 방사성핵종의 흡착능을 비교하는데 사용되었다. 핵종과 혼합한 흡착실험용 용액의 pH는 5.5전후로 조절하였다. 실험결과, $^{241}Am,\;^{152}Eu,\;^{160}Tb$의 흡착 특성은 암상의 변화에 관계없이 매우 유사하게 나타났지만, $^{60}Co$는 다르게 나타났다. 이는 $^{60}Co$의 흡착특성은 암상의 종류에 따라 큰 차이가 있음을 지시해주는 것이다. 이와 같은 실험결과는 1) 희토류원소 중 Eu이 지표지질하에서의 Am의 거동을 추적하고 예측하기 위한 최적 유사체이고, 2) 비록 암석가루의 비표면적 혹은 양이온교환능과 같은 물리적/화학적 특성에 의한 영향을 배제할 수는 없지만, $SiO_2,\;TiO_2,\;P_2O_5$같은 화학조성 및 Eu의 이상과 같은 희토류원소의 분포도의 차이가 지표지질하에서의 방사성 핵종의 흡착거동에 중요한 역할을 하고 있음을 지시해주는 것이다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.226-243
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• 1997

오대산편마암복합체는 미그마타이트질편마암과 반상변정질편마암이 주를 이루며, 소규모의 규암, 앰피볼라이트, 대리암 및 우백질편마암 등이 렌즈상으로 협재되어있다. 이 지역은 최소 2회의 공역변성작용을 받았다. 1차 변성작용시 변성정도는 흑운모-백운모-사장석-석영, 석류석-흑운모-백운모-K-장석-사장석-석영의 광물조합 등을 보이는 동부 및 서남부지역의 K-장석-백운모분대로부터 석류석-흑운모-K-장석-사장석-석영, 흑운모-K-장석-사장석-석영, 석류석-흑운모-K-장석-사장석-규선석-스피넬-석영의 광물조합을 보이는 북서부지역의 K-장석-석류석분대로 증가한다. 사장석 내부에 남정석이 잔류물로 나타난다. 2차 변성작용은 근청석의 생성이 특징적이다. 2차 변성작용시의 변성정도는 근청석-석류석-규선석-흑운모-백운모-석영, 근청석-석류석-스피넬-규선석-흑운모-백운모-석영의 광물조합을 보여주는 개인산을 중심으로하는 석류석-근청석 분대로부터 방사상으로 감소한다. 그 결과 근청석-규선석-흑운모-사장석-석영, 근청석-흑운모-백운모-사장석-석영, 규선석-흑운모-백운모-사장석의 광물 조합을 가지는 규선석-근청석분대가 석류석-근청석분대를 둘러싸며 나타난다. 석류석-흑운모-규선석-K-장석-사장석-스피넬의 광물조합으로부터 계산된 1차 변성작용시의 최대 변성압력-온도조건은 5.4~7.4kb, $776~789^{\circ}C$이나 상평형관계를 고려할 때 실제 변성압력-온도조건은 계산된 조건보다 높았을 가능성이 있다. 사장석내에 잔존하는 석류석-흑운모-사장석에 대한 변성압력-온도조건은 12.5kb, $650^{\circ}C$로 1차 변성작용이 매우 높은 압력경로를 거친후 최대변성 온도조건에 도달했음을 지시한다. 2차 변성작용에서 석류석-흑운모-근청석-스피넬-석영의 광물조합에서 계산된 2차 변성작용시의 압력-온도조건은 6 kb 이하, $680~750^{\circ}C$이다. 오대산편마암복합체에서는 고압의 변성작용과 급격한 지각의 상승을 거친후 중압고온의 1차 변성작용이 일어났으며 구룡층군의 퇴적이후 저압고온의 2차 변성작용이 일어났다.