• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.50-50
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• 2003

옥천변성대의 변성진화사를 밝히기 위한 많은 연구의 결과, 중온-중압형의 최고변성조건(약 490-63$0^{\circ}C$, 4.2-9.4 kbar)과 함께 시계방향의 압력-온도-시간 경로가 알려졌다. 이는 드러스트 나페에 의해 옥천변성대의 지각 두께가 증가했으리라는 제안과 일치한다. 하지만 변성작용에 관련된 조산운동을 규명하는데는 여러 가지 어려움이 남아 있다. 특히 변성시기에 대한 논란은 오랫동안 거듭되어 왔으며, 최근의 연구 결과는 옥천변성대의 최고변성작용 시기를 석탄기와 페름기의 경계 부근인 약 300-280 Ma로 규정짓는다. 또한 소위 황강리층의 화강암질 역에서 구한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대도 오차범위가 크긴 하지만, 석탄기의 열 사건을 지지한다. 이상의 연구결과는 지체구조적으로 중요한 의미를 지니며, 특히 옥천변성대와 태백산분지가 서로 다른 진화 과정을 경험한 별개의 지구조구임을 시사한다. 두 지구조구의 봉합은 약 250-220 Ma 사이에 이루어졌으리라 추정되지만, 보다 자세한 해석을 위해서 신뢰할만한 연대 자료의 축적이 필요하다. 그럼에도 불구하고, 이러한 결과들은 옥천대의 진화과정에 대한 기존의 생각과 일부 배치되며, 새로운 지체구조적 파라다임을 요구한다.

• 암석학회지
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• 제8권2호
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• pp.106-124
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• 1999

청주-미원지역에 분포하는 중부 옥천변성대에서는 세 번의 M1, M2, M3 변성작용이 인지된다. 본 연구지역에서 가장 우세하게 나타나는 것은 중압형의 M2 변성작용이다. 저압형의 M3 변성작용은 중압형의 M2 변성작용후 관입한 화강암의 주변부에서 일어났다. 그리고 M2 변성작용 이전의 M1 변성작용은 석류석내의 포획물에 의하여 인지되었다. M2 변성작용시기의 변성정도는 흑운모+백운모+녹니석+사장석+석영의 광물조합을 보이는 남동부의 흑운모대에서 석류석+흑운모+백운모+사장석+석영$\pm$십자석($\pm$남정석\ulcorner)고아물조합을 보이는 북서부의 석류석대로 증가한다. 이는 옥천변성대 남서부재역에서 보고된 변성진화과정과 유사하다. 석류석대의 석류석은 포획물들이 기질의 운모류와 연결되는 방향성을 보여주는 것(A형)과 중심부에는 다량의 포획물이 존재하나 외각부는 포획물이 거의 없는 것(B형)으로 구분된다. A형 석류석은 주로 이질 성분이 높으며 파랑벽개가 잘 발달한 변성이질암에서 나타나며 B형 석류석은 사질 성분이 높으며 파랑벽개가 미약한 변성이질암에서 주로 나타난다. 석류석대의 일부 노두에서는 두 형태의 석류석이 함께 나타나며 B형 석류석 외각부는 A형 석류석 외각부에 비해 알만딘, 파이로프의 함량이 높고 스페서틴과 그로슐라의 함량이 낮은 것을 보여준다. 일부 B형 석류석에서는 포획물이 거의 없는 외각부에 어둡고 탁한 색을 띠거나 외각부와 동일한색을 띠는 돌기형 석류석이 과성장(overgrowth)한다. B형 석류석에서 포획물이 없는 부분이나 과성장한 부분들에서는 급격한 그로귤라의 증가와 스페서틴의 감소현사이 나타난다. 석류석 형태의 차이에 관계없이 연구지역에서 나타나는 석류석은 중심부에서 외각부로 갈수록 Ca의 함량은 증가하고, Mn의 함량은 감소하는 누대구조를 보인다. 두 다른 형태의 석류석은 변성 또는 변형작용의 시기차이 보다는 주로 원암의 차이에 의해 발생하였다. A형 석류석을 가지고 있는 암석에서 계산된 변성온도-압력을 종합하면 595-69$0^{\circ}C$/5.7-8.8kb로 M2 변성시기에 중앙형의 광역변성작용이 일어났음을 지시한다. B형 석류석은 A형에 비하여 다양한 변성온도-압력을 지시하고 있다. B형 석류석에서 측정된 변성온도-압력은 대체적으로 617-69$0^{\circ}C$/6.2-8.9kb로 역시 중앙형의 M2 변성환경을 지시하고 있으나 과성자이 미약한 부분에서는 그로슐라 함량이 낮고 573-624$^{\circ}C$/4.7-5.8kb의 온도-압력이 계산된다. 또한 석류석내의 사장석과 흑운모의 포획물로부터 계산된 온도-압력은 460-50$0^{\circ}C$/1.9-3.0kb이다. B형 석류석에서 과성장이 미약한 부분으로부터 구한 온도-압력과 흑운모, 사장석의 포획물에서 구한 온도-압력은 중압형의 M2 변성작용 이전에 저압형의 M1 광역변성작용이 일어났을 가증성을 지시한다. M2 변성작용 이후에 일어난 저압형의 M3 변성작용을 강하게 받은 시료로부터 계산된 온도-압력 조건은 547-61$0^{\circ}C$/2.1-5.0kb이다.

• 암석학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 1993

이 연구는 경기육괴의 기반암인 춘천-홍천지역의 용두리 편마암 복합체내에서 처음으로 관찰된 남정석에 대해 보고한다. 연구 지역 석영-장석질 편마암의 주된 광물조합은 흑운모+석류석+규선석+사장석+석영${\pm}$남정석${\pm}$K-장석${\pm}$백운모이다. 남정석은 모두 4개의 표품에서 산출하며, 그 중 3개에서는 규선석과 공존한다. 남정석은 대부분 1mm 크기 이하의 타형 내지 반자형의 결정으로, 그리고 잔류물 형태의 준안정 광물로 산출한다. 따라서 연구 지역의 용두리 편마암 복합체는 결정으로, 그리고 잔류물 형태의 준안정 광물로 산출한다. 따라서 연구 지역의 용두리 편마암 복합체는 중압형의 변성작용을 경험했으며, 후기에 규선석 +K-장석 분대에 해당하는 저압형 변성작용을 받았다. 기존의 변성광물 분석자료를 재해석할 경우, 최고 변성작용의 평균 온도-압력 조건은 $683{\pm}62^{\circ}C$와 4.9~5.5kbar이다. 청평-가평 지역의 변성작용(이광진과 조문섭, 1992)과 이번 연구를 종합하면 중부 경기 편마암 복합체내에서 남정석이 비교적 광역적으로 산출함이 밝혀졌다. 더 나아가 남정석이 후기의 높은 변성온도에도 불구하고 보존되어 있음은 중부 경기육괴가 빠른 속도의 융기로 특징지워지는 변성지구조적 진화를 경험했음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-171
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• 2012

한반도의 페름-삼첩기 송림 조산운동은 유라시아 동쪽 경계부에서 복잡한 충돌현상을 포함한 주요 지구조운동이다. 이번 연구는 기존의 송림 조산운동의 변성/변형작용의 특징을 토대로 태백산분지에서 송림조산운동의 특징과 시기에 대해서 알아보고, 또한 최대 압축운동(bulk crustal shortening) 방향, 변성 온도-압력 그리고 온도-시간 경로를 비교 분석하여 옥천 변성대와 임진강 변성대에서의 송림 조산운동의 변성/변형작용을 대비하고자 한다. 태백산분지 북동부 지역에 분포하는 평안누층군은 퇴적된 이후 초기에 저온/중압형 광역변성작용과 후기에 중생대 화강암 관입과 연관된 접촉변성작용으로 특징 지워진다. 중압형 광역변성작용은 2개의 시계방향 온도-압력-변형 경로 고리(loop)를 보이며, 4회의 변형작용($D_1-D_4$)을 수반한다. 첫 번째 고리는 약 $400-500^{\circ}C$, 1.5-3.0 kbar에서 $D_1$과 $D_2$ 변형작용과 관련되며 syn-$D_1$ 경녹니석, syn-$D_1$ 홍주석, post-$D_1$ 마가라이트, Ca이 풍부한 syn-$D_2$ 또는 post-$D_2$ 사장석의 형성에 영향을 주었다. 그리고 두 번째 고리는 약 $520-580^{\circ}C$, 2.0-6.0 kbar에서 $D_3$과 $D_4$ 변형작용과 관련되며, syn-$D_3$ 석류석과 십자석의 형성과 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석의 재성장으로 정의된다. syn-$D_1$ 경녹니석과 홍주석은 E-W 방향의 최대 압축운동 동안에 성장하였으며, 반면에 syn-$D_3$ 석류석과 십자석 그리고 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석 반상변정은 N-S 최대 압축운동 동안에 형성되었다. 기존의 옥천분지와 임진강 변성대에서의 변성작용과 최대 압축운동 방향에 대한 연구결과를 비교해 보면, 최고 변성 온도-압력 조건은 한반도 동쪽(태백산분지)에서 서쪽(임진강 변성대와 경기육괴 남서부 지역)으로 감에 따라 증가하는 경향을 보인다. 또한 E-W 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 초기 동안에 옥천 변성대의 동부 지역에 영향을 주었고, N-S 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 후기 동안에 임진강 변성대와 옥천변성대 지역에 영향을 준 변형작용의 결과로 판단된다. 결론적으로 페름기 후기에서부터 삼첩기 동안 한반도에 영향을 준 송림 조산운동은 북중국-남중국 지괴의 충돌작용 뿐만 아니라 유라시아 동쪽부에 분포했던 소규모 지괴들의 봉합(amalgamation) (예, 중한 지괴와 히다-오키 지괴의 충돌)에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제5권2호
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• pp.168-187
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• 1996

연구지역인 장군봉-삼근리 일대 선캠브리아대의 암석들에는 고생대 이전에 적어도 세 차례의 광역 변성 작용이 있었다. 연구 지역이 고생대 변성 퇴적암류는 고생대 이후 세 차례의 변성 작용을 받았으며 그 첫 번째는 저압형의 광역 변성 작용이고 두 번째는 춘양 화강암이 관입에의해 형성된 접촉 변성 작용이며 세 번째는 장군봉 남쪽의 드러스트에 의해 중압형 변성 작용이다. 그 첫 번째의 변성 작용은 본 지역을 우세하게 지배하는 변성 분대를 형성시켰으며 변성 정도가 남쪽에서부터 북쪽으로 클로리토이드대, 십자석대, 석류석대, 십자석+흑운모대, 홍주석+흑운모대의 순서로 증가한다. 고생대 이후 두 번째의 접촉 변성 작용은 춘양 화강암 주변의 선캠브리아대의 태백산 편암 복합체와 고생대 변성 퇴적암류에 동시에 영향을 주었으며 접촉부 주위에 매우 좁게 한정되어 인지된다. 세 번째 있었던 변성 작용은 남정석을 형성시켰으며 장군봉 남쪽에 동서 방향으로 발달한 드러스트 주변 지역에 한정되어 영향을 미쳤다.

• 암석학회지
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• 제9권3호
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• pp.121-141
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• 2000

소백산육피의 서남부인 승주-순천 일대에는 화강암질 편마암과 반상변정질 편마암이 광범위하게 분포되어 있다. 화강암질 편마암으로부터 두 그룹의 변성 온도-압력 조건이 추정된다. 석류석 내부 그리고 후퇴변성작용을 약하게 받은 시료로부터 $622-760^{\circ}C/6.2~7.4\;kbar$의 Group I과 후퇴변성에 의하여 파이로프가 감소하고 스페살틴이 증가한 석류석 주변부로부터 $606~785^{\circ}C/3.7~5.4\;kbar$의 Group II가 추정된다. 반상변정질 편마암으로부터 추정된 온도-압력 조건은$ 489~669^{\circ}C/2.1~4.8\;kbar$로서 화강암질 편마암에서 얻어진 Group II의 온도-압력 조건과 유사하다. 화강암질 편마암과 반상변정질 편마암의 전암-석류석 Sm/Nd 동위원소 연대는 각각 $1417{\pm}52\;Ma과\;1421{\pm}14\;Ma$로 서로 일치한다. 이러한 자료는 화강암질 편마암이 경험한 Group I에 해당하는 중압형 변성작용이 화강암질 편마암 관입 이후 그리고 반상변정질 편마암의 관입 이전, 즉 1890 Ma와 2120 Ma 사이에 일어났을 가능성이 높으며, 두 편마암은 반상변정질 편마암 관입 이후 함게 1417~1421 Ma 시기에 저압형 변성작용을 받았음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제7권3호
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• pp.190-206
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• 1998

북부 소백산육괴의 중남부에 위치한 장군봉지역의 고생대 변성퇴적암류(조선누층군과 평안층군)에 대한 미구조와 변형작용과 변성광물들 성장(변성작용) 사이의 상대적인 시간관계를 연구하였다. 첫 번째 변성작용은 스태크상 클로리토이드 및 조립 흑운모와 안구상 홍주석 광물들의 결정화작용과 관련된 저압형 변성작용으로 인지된다. 이러한 변성작용은 동-서향의 등사 향사습곡(장군봉 습곡)과 그 축면엽리에 해당하는 S1 엽리면 형성과 관련된 D1 변형 이전의 비변형조건하에서 발생하는 고생대 변성퇴적암류에 광역적인 동-서향의 광물분대를 형성시켰다. 두 번째 변성작용은 직선 내지 곡선 형태의 내부엽리 Si를 갖는 십자석과 석류석 반상변정들의 성장과 관련된 중압형 변성작용이다. 이러한 변성작용은 장군봉 습곡 구성지층들의 부분적인 결손을 초래하는 동-서향 드러스트들의 발달과 관련된 D1 변형 이후의 비변형조건하에서 발생하였고, 동-서향의 예천전단대 형성과 관련된 D2 변형 동안에 계속 발생하여 고생대 변성퇴적암류에 역시 광역적인 동-서향의 광물분대를 형성시켰다. 세 번째 변성 작용은 팻치상 홍주석과 주상 내지 섬유상 규선석 그리고 조립 석류석 광물들의 성장과 관련된 쥬라기 춘양화강암에 의한 접촉변성작용이다. 이러한 접촉변성작용은 S3 파랑엽리면 형성과 관련된 D3 변형 이전의 비변형조건하에서 발생하였고, D3 변형의 전기단계 동안에 계속 발생하여 춘양화강암체의 근접부에 제한된 남-북향의 광물분대를 형성시켰다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.221-245
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• 2008

광양-하동 지역에는 선캠브리아 시대의 화강암질 편마암과 반상변정질 편마암이 널리 분포하고 있다. 본 연구는 이들 편마암류의 지구화학적 특징과 변성작용의 온도와 압력을 파악하고자 한다. 편마암류는 실리카-알카리 IUGS 분류도에 의하면 화강섬록암 영역에 해당된다. 주성분원소의 여러 특성은 본 역의 편마암류의 원암은 비알칼리암이고 대륙의 동시 충돌형 영역에서 형성되었을 것으로 예상되는 S형 화성암류를 지시한다. 미량원소는 $SiO_2$의 양이 증가함에 따라 Zn, Sc, Sr, V 등 대부분이 감소하는 경향을 보인다. 석류석 성분에서 알만딘과 스페살틴 및 $X_{Fe}$는 석류석 입자의 주변부에서 높고 파이로프는 중심부에서 높은데 이는 석류석의 성장과 후퇴변성작용의 결과로 보인다. 변성분대는 규선석-근청석대, 규선석대, 석류석대, 흑운모대로 분류된다. 편마암류로부터 계산된 변성작용의 온도-압력은 저압 내지 중압형의 고온 변성작용(689-757$^{\circ}C$, 5.0-5.6kbar)을 받은 후 저압, 중온의 후퇴 변성작용(579-628$^{\circ}C$, 3.1-4.5kbar) 및 중첩된 후퇴 변성작용(502-558$^{\circ}C$, 1.6-2.3kbar)이 수반되었음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제7권3호
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• pp.177-189
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• 1998

경기육괴의 북서부에 해당하는 파주 및 김포지역에 분포하는 편마암복합체는 주로 편마암류와 편암류로 구성되어 있으며, 수조의 규암과 변성석회질암이 협재되어 있다. 편마암류의 구성광물은 크게 규선석이 없는 광물조합(석류석대)과 규선석을 포함하는 광물조합(규선석대)으로 나눌 수 있다. 고양시에서 2개의 편마암 내에는 남정석이 불안정한 잔류물로 산출되며, 남정석 외에 규선석, 석류석, 흑운모, 정장석 및 사장석이 산출된다. 근청석을 포함하는 편마암의 광물조합은 근청석+규선석+석류석+흑운모+사장석+석영($\pm$K-장석, 백운모)이다. 본역의 편마암류는 압력형이 다른 광역변성작용을 거쳤으며, 초기 변성작용은 남정석이 안정한 영역에서 발생한 중압형의 누진변성작용으로 최대 변성조건은 대략 $718~778^{\circ}C$, 7.0~9.4 kb 정도이다. 근청석의 산출에 의해 특징 지워지는 두 번째 변성작용은 저압형의 후퇴변성작용으로, 변성조건은 $750~889^{\circ}C$, 3.6~5.5 kb이다. 편마암류의 광물조합과 계산된 온도, 압력 조건은 본역이 상부 각섬암상에서 하부 백립암상의 변성작용을 경험했음을 나타낸다. 남정석이 잔유물로서 산출되고, 초기에 생성된 광물들이 근청석이나 사장석 내에 포획되는 점 그리고 계산된 변성조건들은 본역이 시계방향의 변성진화과정을 겪었음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.121-137
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• 2002

옥천변성대의 변성진화사를 밝히기 위한 연구는 지난 수십여년간 많은 학자들에 의해 수행되어 왔다. 그 결과 옥천변성대의 변성조건이 약 $490-630^{\circ}C$, 4.2-9.4 kbar에 해당되는 중온-중압형에 속함이 밝혀졌고, 또한 시계방향의 압력-온도-시간 경로를 경험했음이 알려졌다. 이러한 결과는 드러스트 나페에 의해 옥천변성대의 지각 두께가 증가했음을 지시한다. 그러나 변성작용에 관련된 조산운동을 규명하는데는 여러 가지 어려움이 남아 있다 특히 변성시기에 대한 논란은 오랫동안 거듭되어 왔으며, 최근의 연구 결과는 옥천변성대의 최고변성작용 시기를 석탄기와 페름기의 경계 부근인 약 300-280 Ma로 규정짓는다 따라서 옥천변성대와 태백산분지는 별개의 지구조구로서 서로 다른 진화 과정을 겪었으리라 추정되며, 이들은 약 250-220 Ma사이에 봉합되어 옥천대를 형성했을 가능성이 있다. 이와 같은 결과는 옥천대의 진화과정에 대한 기존의 생각과 일부 배치되며 새로운 지체구조적 파라다임을 요구한다. 또한 옥천대가 일본의 히다연변대-히다변성대에 대비될 수 있음을 시사한다.