• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.409-428
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• 2018

영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴와의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동 퇴적분지가 분포한다. 영동지역의 지질은 주로 선캠브리아시대 소백산 편마암복합체, 중생대 화강암류와 퇴적암류, 그리고 이들 암석을 부정합으로 덮은 제4기 충적층으로 이루어져 있다. 이외에도, 시대미상의 옥천누층군, 고생대의 퇴적암류, 트라이아스기의 화강암류들이 북서측에서 소규모로 산출된다. 이들 다양한 지질에서 산출되는 지하수 내 Rn 함량 특성을 검토하기 위해, 충적층/풍화대 지하수 관정 20개, 암반 지하수 관정 60개를 대상으로 2015년 8월 풍수기와 2016년 3월 갈수기 2 차례에 걸쳐 시료를 채취 분석하였다. 충적/풍화대 지하수의 Rn 함량은 백악기 반암 뿐 아니라 일부 쥬라기 화강암류와 소백산 편마암류 지역에서 높게 나타났다. 그러나, 상세 지질을 살펴보면, 쥬라기 화강암과 흑운모 편마암 자체보다는 인근의 백악기 반암과의 경계부 혹은 반암 인근의 관정 지하수에서 Rn 함량이 높게 나타나는 경향을 볼 수 있다. 암반 지하수에서의 상세 지질별로 Rn 함량 산출 특성을 살펴보면, 영동분지 내 백악기 퇴적암과 소백산 편마암복합체 중 흑운모 편마암과 편암 지역에서 Rn 함량이 적은 편이었고, 백악기 반암 자체, 트라이아스기 청산화강암과 복운모화강암의 경계부위, 쥬라기 화강암과 반암 경계부, 편마암 복합체 중 화강암질 편마암 혹은 화강편마암 지역에서 Rn 함량이 상대적으로 높게 검출되는 것들이 나타났다. 지하수 내 Rn 함량과 지질과의 연관성을 검토할 때, 개략적이고 큰 규모의 지질보다는 맥상 규모로 작은 규모와 이에 따른 정밀한 지질 상황을 고려할 때 지질 및 암종에 따른 Rn 함량의 변화 및 관련성을 의미있게 논의할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 지하수 관정이 위치한 지점에서의 지질 자체보다는 인근에 소규모로 산출되는 맥암, 페그마타이트, 석영맥 등의 산출 및 이들과 관련된 광화대/변질대 등 특수한 지질 상황을 고려한 지하수 수질 특성을 검토할 필요가 있다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.57-82
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• 2008

영남육괴의 남서부에 분포하는 백악기 말의 문유산 화산암복합체는 아래로부터 산성 화성쇄설암, 안산암과 안산암질 쇄설암, 유문암으로 구분할 수 있다. 가장 오래된 화산활동은 화산쇄설성 퇴적물이 퇴적되는 동안 산성 마그마의 간헐적인 분출로 시작되었다. 산성 화성쇄설암의 폭발적인 분출은 강하회에서 시작되어 부석강하로 발전되어 데사이트질${\sim}$유문암질 화산회류 분화로 변하였다. 그 이후에는 안산암과 안산암질 화성쇄설암의 분출이 일어났고, 최종적으로 화산암체의 중앙에 가까운 틈을 따라 용암돔의 형태로 유문암이 관입하였다. 암석화학적 데이터는 이러한 암석들이 칼크-알칼리암 계열이며, 섭입대와 관련된 대륙연변부 화산호와 지구조적으로 관련성이 있다는 것을 보여준다 주성분원소 조성은 medium-K에서 high-K의 범위를 가진다. 이 지역의 화산암류에서 암석화학적 변화는 부수적인 혼합과 더불어 분별결정작용으로 설명할 수 있다. 가장 매픽한 암석은 현무암질안산암이지만, 낮은 MgO와 Ni 함량은 이들이 상부 맨틀 웨지 내 초염기성암의 20%이내의 부분용융에서 유래된 초기의 초생 마그마로부터 분별결정작용에 의해 형성되었음을 지시한다. 층서상으로 초기의 화산암은 조성적으로 하부의 산성암과 상부의 안산암으로 분대되어 분포한다. 상부의 산성에서 하부의 안산암질로 조성적으로 누대구조를 보이는 마그마 챌버는 챔버 내에서의 분별작용과 깊은 곳에서의 새로운 염기성 마그마가 유입되어 보충된 결과로 사료된다. 마그마의 보충에 따른 혼합은 화산암 내의 비평형적인 반정의 관찰에 기초한다. REE 패턴은 안산암에서 유문암으로 분화되면서 LREE가 약간 부화되어 있음을 보여준다. 마지막 단계의 유문암은 분별결정작용에 의해 칼크-알칼리 안산암질 마그마로부터 유래되었으며, 이는 분별결정작용 동안 지각 동화작용을 겪은 것으로 보인다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.103-120
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• 2002

경기육괴의 남서부에 위치한 백동-홍성 일원에는 선캠브리아기 편마암복합체내에 초염기성암체들이 소규모 렌즈상의 암체로 산출된다. 백동지역에 나타나는 초염기성암체내에 변성염기성암이 부딘 형태로 나타난다. 이들 변성염기성암으로부터 3차에 걸친 변성작용이 인지된다. 1차 변성작용은 석류석안에 나타나는 포획광물들에 의해 정의되는 석류석+나트륨질 단사휘석+감섬석+사장석+티타나이트 광물군에 의해 인지되며 2차 변성작용은 기질의 석류석+단사휘석+각섬석+사장석 광물군에 의해 인지된다. 3차 변성작용은 후퇴변성작용시 석류석과 주변 휘석 사이에 형성된 심플렉타이트내의 각섬석+사장석 광물군에 의해 인지된다. 1차와 3차 변성작용시의 온도-압력 조건은 각각 $690-780^{\circ}C$, 11.8-15.9 kb 그리고 $490-610^{\circ}C$, 4.0-6.3 kb이다. 이러한 자료들은 백동의 변성염기성암이 에클로자이트상-고압백립암상-감섬암상 점이대로부터 고압백립암상-감섬암상 점이대를 지나 각섬암상으로의 후퇴변성을 경험하였음을 지시한다. 초염기성암 주변의 석류석 화강편마암에서 석류석 중심부와 가장자리로부터 얻은 온도-압력 조건은 각각 $615-815^{\circ}C$, 10.7-16.0 kb그리고 $575-680^{\circ}C$, 5.4-7.0 kb이며 이는 석류석 화강편마암도 변성염기성암과 유사한 변성진화과정을 경험하였음을 지시한다. 희유원소 분석치는 백동지역 변성염기성암의 지구조적 환경이 호상열도였음을 지시한다. 이러한 지질, 변성진화과정, 광물화학 그리고 지구조적 환경은 백동-홍성 지역이 산둥반도 수루 충돌대의 연장선일 가능성이 높음을 지시한다. 하지만 백동지역의 변성염기성암으로부터 얻어진 전암-석류석 Sm-Nd 연령인 268.7~297.9 Ma는 중국의 다비-수루 충돌대에서 인지되는 초고압변성작용 시기인 208~245 Ma보다 오래되었다. 이는 Sino-Korea 판과 Yangtz 판의 충돌이 중국보다 한반도에서 먼저 일어났을 가능성을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제16권3호
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• pp.116-128
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• 2007

경상분지 남부 진해시 남동부 일원에 분포하는 화성쇄설암 내 화강암편의 기원암과 퇴적시기 그리고 층서적 의미를 밝히기 위하여 지질도 작성, 암석기재, 지화학 및 대자율 분석 그리고 K-Ar 절대연대 측정이 수행되었다. 그 결과, 연구지역의 지질은 하위로부터 유천층군의 화산암류와 응회질 퇴적암, 불국사화강암류, 화강암편을 포함한 화성쇄설암, 현무암 내지 현무암질 안산암류 그리고 최후기의 유문암질암으로 구성되어 있음이 새로이 밝혀졌다. 화성쇄설암 내 화강암편들은 화강섬록암과 흑운모화강암으로 구분되며, 이들 각각은 불국사화강암류에 속하는 연구지역 일원의 화강섬록암 및 흑운모화강암과 색깔, 입자크기와 광물조성, 조직(퍼사이트 조직과 미문상 조직), 대자율(자철석 계열) 그리고 지화학적 특징(칼크-알칼리 계열, 희토류원소의 함량 분포)에서 매우 유사함이 밝혀졌다. 따라서 이들 화강암편은 경상분지 기반암인 영남육괴나 쥬라기 화강암으로부터가 아니라 연구지역 일원의 불국사화강암류로부터 기원된 것이다. 또한 야외 암석의 선후관계와 화강암편, 화강암류, 안산암질 암맥 그리고 현무암질 화산암류의 연대측정 결과들을 종합하면, 화강암편을 포함하는 화성쇄설암을 생성시킨 화산활동의 시기는 $52{\sim}16Ma$ 즉 제3기 에오세${\sim}$마이오세 초에 해당되는 것으로 결론지어진다. 이는 일반적으로 알려져 있는 경상분지의 층서와는 달리 불국사화강암류의 관입 이후에도 연구지역에 염기성에서 산성까지 다양한 화산활동이 발생하였음을 의미한다. 이상의 결과는 경상분지 동남부의 다른 지역에 분포하는 유천층군 화산암류의 층서 수립에 있어서 선후관계를 고려한 매우 세심하고 주의 깊은 암상분대와 연령측정이 필요한 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제5권1호
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• pp.35-51
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• 1996

경기육괴 내에 북동-남서 방향으로 넓게 분포하는 대규모의 중생대 화강암저반의 북동부지역인 설악산 부근의 화강암류는 화강암류는 화강섬록암, 흑운모화강암, 복운모화강암 및 알카리장석화강암으로 대별된다. 화강암류들의 주원소 및 미량원소의 함량변화 양상은 화강암질 마그마에서의 전형적인 분화경향을 나타낸다. 전체적으로 칼크-알카리계열로서, 화강섬록암 및 남동부의 흑운모화강암은 I-형/자철석계열에 속하며, 북서부의 흑운모화강암 및 복운모화강암은 S-형/티탄철석계열의 특성을 나타낸다. 경기육괴의 북동부에 분포하는 화강암류는 최근 인제-홍천지역의 화강암류에 대한 연대측정 연구에 의하여 모두 후기 트리아스기 내지 초기 쥬라기의 대보화강암류로 분류되어 왔다. 본 연구에서는, 기존의 설악산지역에서 얻어진 연대를 토대로, 연구지역의 남동부 흑운모화강암에 대한 $^{87}Rb/-^{86}Sr-^{87}Sr/{86}Sr$의 기울기에 의하여 얻어진 연대인 125.6$\pm$4.4 Ma를 화강암의 관입연대로 해석하고, 연구지역에서의 화강암류의 원소함량 및 Sr 동위원소비의 변화를 설명할 수 있는 마그마 진화과정의 추정 모델을 제시하였다. 125 Ma 경에 지각물질의 부분용융에 의하여 생성 관입된 I-형/자철석계열의 초기 마그마 및 분별결정, 대류 및 주변암인 선캠브리아기 변성퇴적암류의 동화에 의하여 S-형/티탄철석계열로 점차 진화된 마그마의 고결로 화강섬록암, 흑운모화강암 및 복운모화강암을 형성하였을 것이다. 마그마의 분화 말기에 형성된 열수는 이미 고결된 흑운모화강암을 알카리화강암으로 변질시키고, 알카리화강암은 후기의 지역적인 화성화동에 의하여 재차 영향을 받았을 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제32권5호
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• pp.435-444
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• 1999

현동 안티모니 광상능 소백산 육괴의 북동부 지역에 위치하며, 선캠브리아기 변성암류(주로 화강암질 편마암)에 발달하는 단층 열극을 단층 열극을 충진한 석영+탄산염 광맥 및 망상맥으로 산츨된다. 광맥 인접부에는 견운모화 및 규화 작용으로 특징되는 열수 변질대가 발달된다. 변질대 견운모의 K-Ar 연령은 139.2$\pm$4.4 Ma로서 백악기초의 광화 시기를 나타내는데, 광화작용은 산성 암맥(주로 석영 반암)의 관입과 관련되었으리라 사료된다. 열수 광화작용은 5회에 걸쳐 진행되었다. 광화1기에는 옥수질 석영이 침전되었다. 광화 2기에는 천금속(base-metal) 황화 광물 및 휘안석을 수반한 석영맥이 형성되었다. 광화 3기에는 휘안석, 농홍은석, 버티어라이트, 자연 안티모드, 구드문다이트, 울마나이트 등 다양한 함안티모니 광물이 석영 및 탄산염 광물(방해석, 돌로마이트, 앵커나이트, 능망간석)에 수반되어 정출되었다. 광화 4기에는 휘안석을 수반한 방해석이, 그리고 광화 5기에는 barren한 방해석이 침전되었다. 안티모니느 광화 2기에소 4기에 걸쳐 주로 휘안석으로 산출되며, 산점상, 세맥상 및 조립질 자형 결정 등 다양한 형태를 갖는다. 유체 포유물 연구에 의하면, 열수 광화작용은 $\leq$ 5.3wt % NaCl 상당 염농도의 유체로부터 120~$330^{\circ}C$의 온도에서진행되었다. 광화 유체의 온도 및 염농도는 광화작용의 진행과 더불어 점진적으로 감소하였는데, 이는 열수계 내로 다량의 순환 강우가 유입되었음을 지시한다. 함안티모니 광물의 침전은 비교적 저온(<$250^{\circ}C$)에서 주로 유체의 냉각 및 휘석 작용에 의해 진행되었다. 광화 2기 초기에는 인지되는 유체의 비등현상에 의하여, 광화적용의 압력에 의하여, 광화작용의 압력은 비교적 낮았음(정수압 조건에서 약 350m의 심도에 해당하는 약 80 bar)을 알 수 있다. 광석광물의 조합에 대한 열역학적 고찰 결과, 안티모니 침전은 열수 유체의 온도 및 유황 분압의 감소에 기안하였다. 광화 유체의 활동위원소 조성($\delta^{34}S_{\Sigma s}$)은 5.4~7.8$\textperthousand$이었으며, 이는 화성 기원을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제35권4호
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• pp.299-316
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• 2002

삼광 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE,NW)을 따라 충진한 함금-은괴상석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 동일시기의 석영맥으로 구성되어있다. 광석조직과 광석광물의 공생관계를 기초로 하여, 이 광산의 괴상석영맥은 2기의 광화시기가 관찰되며 주 광화시기는 광화I시기이다. 모암변질은 견운모화작용, 녹니석화작용, 규화작용이 우세하며 황철석화작용, 탄산염화작용, 프로필라이트화작용 및 점토화작용이 관찰된다. 광석광물은 주로 유비철석(29.21-32.24 As atomic %), 황철석, 섬아연석(6.45-13.82 FeS mole %), 황동석, 방연석과 소량의 자류철석, 백철석, 에렉트럼(39.98-66.82 Au atomic %) 및 함은석이다. 유체포유물의 체계적 연구에 의하면, 물리-화학적 상태가 상반되는 2가지의 유체가 관찰된다 : 1). 광화I시기 조기 황화광물 정출과 관련된 $H_{2}O-CO_{2}-CH_{4}-NaCl$ 유체(온도 :215-345$^{\circ}C$, 압력 :1296-2022 bar, 염농도 0.8-6.3 wt. %), 2).광화I시기 말기 황화광물 및 에렉트림과 관련된 $H_2O$-NaCL$\pm$CO2유체(온도 :203-441$^{\circ}C$, 압력:330 bar 염농도 :5.7-8.8 wt. %). H$_{2}$O-NaCL$\pm$$CO_2$ 유체는 광화작용이 진행됨에 따라 유체압력의 감소에 의하여 $H_{2}O-CO_{2}-CH_{4}-NaCl$ 유체의 불혼화와 순환수의 혼합에 의하여 진화된 유체이다. 열수용액의 ${\delta}^{34} {S}_{fluid}$값이 1.8-4.9$\textperthousand$로서 황의 기원은 화성기원을 지시한다. 산소(${\delta}^{18}O_{H2O}$)와 수소(${\delta}$D)안정동위원소값이 각각 -5.g-10.9$\textperthousand$, -lO2~-87$\textperthousand$로서 삼광금-은광상의 광화유체는 마그마유체로부터 계속적인 고순환수의 혼입이 있었던 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제44권4호
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• pp.273-288
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• 2011

연구지역의 조구조 위치는 북부 천산지괴 남단의 이식쿨 미세지각 연변부 봉합선 북부에 위치한다. 지구조적으로는 카지흐 만곡조산대에 속한다. 암층은 알타이드 조산복합대 이전의 대륙지각이나 대륙호 및 화산호에 발달되는 고 지각 (Paleo- continent) 조각들과 지각 퇴적물의 부가복합체(Accretionary complex)등으로 구성되어 있다. 이들은 대부분 후기 원생대 및 고생대층으로 구성되어 있다. 중앙아시아 조산대의 마그마 활동은 고 생대 초부터 화강암류가 관입하기 시작하여 고기-테티스 해양(Paleo-Tethys ocean)의 소멸과 함께 시베리아 지괴 (Siberia- Kazakhstan 미세대륙)와 타림-북중국 지괴의 대륙 충돌기(期)인 후기 데본기에서 전기 석탄가까지의 기간 동안 가장 활발하게 진행되었다. 이 기간에 키르기즈스탄의 광화작용이 집중적으로 일어났는데 주로 조산운동과 관련된 금광화작용(Orogenic gold deposit)과 섭입작용과 관련된 반암 동광화작용 및 스카론 광화작용이다. 촌아슈에 분포하는 화강암류의 암석지화학 특징은 전술한 섭입작용과 관련된 도호(Island arc)나 화산호(Volcanic arc)의 화학적 특정을 갖는 영역에 해당한다. 이들은 대부분 과알루미나(per -aluminous) 내지 메타알루미나(metaluminous) 계열의 암체들로서 동시 혹은 후 충돌 마그마호에서 유래된 특정을 보이고 있다. 촌아슈 광구지역의 지질은 캠브리아기에서 오도뷔스기의 해양 분지에서 형성된 육성 화산퇴적물로 구성된 Sokolot suite, Ashuairyk suite 층과 석회석， 이질암 등으로 구성된 캠브리아기의 Turgenaksuu suite 및 오도뷔스기의 Tashtambektan suite로 형성되었다. Pangea 육괴와 Angarida 대륙 충돌 단계인 중기 고생대에는 내해(內海) 퇴적층인 석탄기의 투룩층군(Turuk Stratum)이 형성되었다. 사암과 이질암은 해양 도호(島弧)나 활동성 대륙 연변부 환경에서 퇴적된 층으로 분류된다. 이 지역의 동 광화대 모암이 되고 있는 관입암체로는 석영섬록암-몬조섬록암-섬록암과 토날라이트-화강섬록암 계열의 암석이 있다. 촌아슈 광구에는 주로 적철석으로 되어 있는 철산화대가 광범위하게 발달하고 있다. 이 철산화대는 타쉬탐백토르스크 섬록암 복합체와 상부 리피안기와 캠브리아기의 변성 및 퇴적암 층군의 NE와 NW의 공액구조나 산포상으로 분포한다. 동 광화작용은 철 광화작용 이후 섬록암의 카리 변질작용과 규화작용 및 탄산염화 작용을 수반하면서 전기 타쉬탐백토르스크 섬록암 복합체 및 상부 리피안기와 캠브리아기의 변성 및 퇴적암 층군에 망상 또는 산포상의 열수 세맥군으로 배태된다.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.35-44
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• 2017

하동-산청 회장암체는 영남육괴의 남서부에 선캠브리아기 지리산 편마암 복합체의 변성암류를 기반암으로 차노카이트(charnockite)와 함께 분포하며, 주변에는 중생대 화성암류가 관입 산출한다. 하동-산청 회장암체는 중생대 쥬라기의 섬장암을 경계로 북서쪽의 산청 회장암체와 남쪽의 하동 회장암체로 구분된다. 광체는 하동 회장암체 내에 남북방향으로 약 14 km의 연장을 보이며 단속적으로 산출되는 하동 함 철-티탄 암맥상 광체이다. 하동 함 철-티탄 암맥상 광체 내에는 함-철 산화광물인 자철석(magnetite) 및 티탄철석(ilmenite) 과 함께 함 티탄 광물들(금홍석(rutile) 과 티타나이트(titanite))과 소량의 황화광물들(자류철석, 황철석, 황동석, 섬아연석 등)이 수반하여 산출된다. 하동 함 철-티탄광체의 광화작용은 초기 자철석-티탄철석의 공생 산출로 시작되어 자철석-티탄철석 ${\rightarrow}$ 자철석-티탄철석-자류철석 ${\rightarrow}$ 티탄철석-자류철석-금홍석-티타니이트(${\pm}$황철석) ${\rightarrow}$ 황화광물의 공생관계를 보이며 진행되었다. 광체 내 공생관계와 및 열역학적 연구를 통하여 확인된 하동 함 철-티탄 광체의 초기 함 철-티탄 광화작용은 약 $10^{-11.8}{\sim}10^{-17.2}$ atm의 산소 분압조건($700^{\circ}C$)에서 $Fe_3O_4-FeS$ 상평형을 이루는 황 분압조건 (약 $10^0$ atm) 까지 황 분압의 증가에 의하여 진행되었으며, 그 후 황화광물의 산출은 산소 분압은 감소(${\geq}10^{-20.2}$ atm)되면서 황 분압이 증가(${\geq}10^0$ atm) 하는 환경에서 진행되었다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.517-535
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• 2007

중생대부터 한반도에서 나타나는 열수계는 쥐라기/전기 백악기 (약 $200{\sim}130$ Ma) 심부지질환경과 관련된 조산대형 열수계와 후기 백악기/제3기 (약 $110{\sim}45$ Ma) 천부지질환경의 후조산대형 열수계로 구분된다. 이러한 열수계에 수반된 금속광화작용은 시 공간적 관점에서 조산대형 및 후조산대형 화성활동의 특성을 반영하고 있다. 그리고 각 유형 광화유체의 ${\delta}^{18}O_{H2O}$는 쥐라기 조산대형 광상에 비하여 후기 백악기 후조산대형 광상에서 현저한 조성변화를 보이고 있다. 즉, 조산대형 광상은 경기 영남 육괴에 배태되며, 심부 지질조건에서 균질한 $^{18}O$-부화된 고온성 광화유체로부터 진화된 열수충진형 금광상과 희유금속 광상으로 인접한 대보화강암체 또는 분화된 페그마타이트로부터 유입된 마그마수 또는 일부 변성수로부터 유도되었다. 반면에 후기 백악기 광상은 태백산분지, 옥천 지향사대 및 경상분지의 전 지역에 걸쳐 광범위하게 산출되며, 철합금, 비철금속 및 귀금속 광상의 열수충진형, 열수교대형, 각력 파이프형, 반암형, 스카른형 광상과 같은 다양한 광상유형으로 배태되고 있다. 이러한 다양한 유형의 광화유체는 물-암석 반응에 따라 산소 동위원소비$({\delta}^{18}O)$가 폭 넓게 변화하는 산소 편이의 전형적인 특징을 보이는 반면 수소 동위원소비$({\delta}D_{H2O})$는 비교적 균질한 조성특징을 나타내고 있다. 또한 근지성 유형 광상의 산소 동위원소비는 부화된 경향을 보이지만, 점이성/원지성 유형 광상에서는 전반적으로 폭 넓게 변화하며 부분적으로 결핍된 특징을 보이고 있다. 즉 근지성 유형의 Cu(-Au)또는 Fe-Mo-W 광상에서는 탈가스화작용 이후에 나타나는 마그마수의 전형적인 특징을 보이는 반면, 다금속 광상과 귀금속 광상은 점이성 또는 원지성 유형으로 지표수(또는 순환수)의 혼입이 우세한 경향을 보인다.