• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.229-229
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• 2006

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.271-283
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• 2021

한반도 중서부에 위치한 임진강대는, 페름기-트라이아스기에 북중국판과 남중국판이 충돌하여 형성된 친링-다비-술루 대륙충돌대와 지구조적으로 대비되고 있는 지역으로, 지각규모의 전단대, 트러스트 및 습곡 등의 충돌조산운동 관련 지질구조들이 보존되어 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 경기육괴와 접하는 임진강대의 남쪽 경계지역인 문산지역에서 수행한 구조지질 연구결과를 종합하고, 이를 바탕으로 기존에 이 지역에서 일부 연구자들에 의해 대륙충돌로 형성된 조산대 후기 붕괴 단계에 형성된 것으로 제안되었던 지각규모 신장성 경기전단대의 존재와 변형 특성에 관해 검토하고자 하였다. 이를 위해, 야외조사를 통해 획득한 지질요소 자료를 바탕으로 문산지역의 구조기하학적 형태를 해석하였고, 노두 및 박편 상에서 확인한 전단감각 지시자로부터 암석 이동과 관련된 키네마틱스를 해석하였다. 이 지역의 가장 주된 지질구조는 동북동-서남서 주향의 광역규모 임진강단층의 상반 및 하반에 발달한 대략 남-북 주향의 힌지를 가지는 지질도규모의 습곡이다. 이 습곡에 대한 키네마틱스 해석 결과는 전단감각들이 습곡의 힌지를 중심으로 양쪽 익부에서 서로 반대 방향으로 대략 동쪽 내지 서쪽을 향함을 지시한다. 또한 문산지역 흑운모편마암과 변성섬장암의 광물 미세변형구조 관찰 결과로부터 유추한 암석의 변형조건은 전형적인 석영-장석질 암석들의 중부지각 소성변형조건에 해당한다. 따라서 본 연구를 통해 획득한 문산지역의 구조기하, 키네마틱스 및 미세구조 분석결과는 이 지역에 발달한 전단대가 기존 연구들에서 제안된 대륙충돌 후기에 형성된 지각규모의 신장성 경기전단대보다는, 요굴습곡작용에 의한 지질도규모 습곡의 발달과 관련된 전단운동의 결과일 가능성이 높은 것으로 제안한다. 이와 같은 임진강대 내 대륙충돌의 증거들에 대한 상세한 구조지질학적 검증은 향후 한반도 충돌조산운동에 있어 임진강대의 지구조적 역할에 대한 난제들을 해결하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.59-87
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• 2012

최근 송림 조산운동시기인 트라이아스기에 홍성 지역의 에클로자이트와 경기육괴 내에 광범위하게 나타나는 충돌 후 화성암이 형성되었음이 확인되었다. 이러한 새로운 발견에 의해 1980년대 말에 확인된 남중국판과 북중국판의 충돌대인 트라이아스기 친링-다비-수루 충돌대가 한반도의 홍성 지역으로 연결된 후 양평 지역을 거쳐 오대산 지역으로 연결되는 모델이 제시되었다. 그 이후 충돌대는 일본 서남부의 고생대 섭입 복합체와 북한의 고생대 섭입 복합체인 연변대로 연결될 가능성이 높다. 이럴 경우 경기육괴는 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 나뉘어져야하며 충돌대 북부는 북중국판에 남부는 남중국판에 대비될 것이다. 남중국판과 북중국판의 충돌은 페름기에 한반도로부터 시작하여 중국 쪽으로 진행되었으며 트라이아스기 말에 충돌이 완료되었다. 다비-수루-홍성-양평-오대산 충돌대를 따라 동측에서 서측으로 변성조건이 체계적으로 변화한다. 가장 동측에 해당하는 오대산 지역에서는 245-230 Ma 초고온 변성작용이 한반도의 서측에 해당하는 홍성지역에서는 230Ma 고압변성작용이 그리고 중국의 수루, 다비 지역에서는 220Ma의 초고압 변성작용이 일어났다. 충돌대를 따라 나타나는 체계적인 변성조건의 변화는 충돌 전 섭입된 해양지각의 양이 동측에서 서측으로 증가하여 섭입하던 대륙판과 해양판의 분리되는 깊이가 동측에서 서측으로 점차 증가하였기 때문인 것으로 생각된다. 한반도 남부 영남육괴와 남중국판 남부에 광범위하게 나타나는 페름기-트라이아스기 섭입관련 화성암은 북중국판과 남중국판의 페름기-트라이아스기 충돌이 남중국판 남쪽 경계부에서의 섭입작용을 시작시켰을 가능성이 있음을 지시한다. 즉 한반도의 송림 조산운동 시기에는 경기육괴지역에서 대륙충돌이 일어나 한반도가 형성되었으며 동시에 대륙충돌에 의해 영남육괴 남측에 섭입대를 형성되었을 것으로 예상된다. 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 하여 경기육괴 북부와 남부는 모두 콜롬비아 초대륙 형성 후기인 1870-1840 Ma에 대륙충돌이나 섭입 작용에 의해 화성 및 변성작용을 강하게 받았다. 옥천 변성대는 중국 남중국판 내에 나타나는 760Ma 경에 형성된 난후아 열곡대에 대비될 수 있으며 그럴 경우 경기육괴 남부와 영남육괴는 각각 남중국판의 북부 양쯔판과 남부 커테시아판에 대비된다. 최근 경기육괴 변성퇴적암, 옥천변성대 등에서 광역적으로 발견되는 실루리아기-데본기의 쇄설성 저어콘은 경기육괴 내에 데본기 혹은 그 이후 고생대 시기의 퇴적암이 존재할 가능성을 제시하고 있으며 홍성과 광천 지역에서 확인된 데본기의 변성작용과 함께 페름기-트라이아스기의 대륙충돌 이전인 고생대 중기에도 경기육괴에 활발한 지구조 운동이 일어났음을 지시한다.

• 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.

• 한국광물학회지
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• 제25권1호
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• pp.51-61
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• 2012

터키는 알파인 조산대 내의 테티얀 광상대(Tethyan belt)에 위치한다. 이 광상대는 섭입과, 충돌, 열개 운동으로 형성되었고 후기 백악기에서 신생대 화성암류와 오피올라이트(ophiolite)와 관련된다. 터키 지표의 5.5%를 덮고 있는 변성지괴는 북동부의 스트란야(Strandja), 카쟉(Kazdag), 서부의 멘데레스(Menderes), 중부의 키르세히르(Kirsehir), 남동부의 비틀리스(Bitlis)와 포투르지(Poturge)에 분포한다(그림 3과 4). 비교적 연구가 많이 진행된 서부지역의 변성지괴 연구결과에 따르면 변성작용연대는 선캠브리아기에서 올리고세이다. 변성상은 녹색편암상과 각섬암상에서 에콜로자이트상과 백립암상에 이른다(Yigit, 2009). 상기 여러 지괴는 여러 번에 걸쳐 변성작용을 겪었다. 서부의 멘데레스 지괴는 다섯 개의 변성상을 보여주고 있으며, 두 번째 변성작용까지는 알파인 조산운동 이전의 시기이다. 다양한 지질과 지체구조는 터키의 다양한 광상의 부존 가능성을 가능케 한다. 주요자원인 금-동-몰리브덴 광상은 주로 후기 백악기에서 신생대의 화산호와 관련된 반암동과 천열수 광상이다. 동-연-아연 광상은 VMS 중 쿠로코와 사이프러스형 광상과 MVT 광상에 속한다. 알려진 크롬광상의 대부분은 포디폼광상이며 알파인-오피올라이트 암석과 관련된다.

• 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.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.254-257
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• 2003

한반도에 대한 고지자기 연구는 유라시아 대륙의 지구조운동이 진행되었던 중생대 및 고생대암석에 대해 여러 사람들에 의해 활발히 수행되어왔다. 특히 1980년대 후반부터는 북중국지괴와 남중국지괴 사이의 충돌대인 친링-다비-수루 (Qinling-Dabie-Sulu) 조산대가 서해를 지나 한반도로 연장될 가능성에 대한 관심이 높아지고 있다. 한반도의 중부를 가로지르는 옥천대는 경기육괴와 영남육괴의 경제부로서 변성시기가 초기 Triassic으로 보고되고 있으며, 경기육괴 북부 휴전선 인접지역의 동서방향의 주향을 갖는 습곡-단층대인 임진강대는 남북 경계에 대한 정확한 정의는 성립되어있지는 않지만 Triassic에 광역변성작용을 받았다는 보고가 있으나, 이들 임진강대와 옥천대의 성인에 대한 논란은 현재에 이르기까지 계속되고 있다. (중략)

• 암석학회지
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• 제16권3호
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• pp.180-188
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• 2007

경기육괴 북서 연변부에 분포하는 감악산 알칼리 변성화강암질암(GAM)에 대한 CHIME 저어콘 연대 측정을 실시하여 $247{\pm}14Ma$(n=103, MSWD=0.92)의 광역변성작용 연대를 구하였다. 이 연대는 임진강대에서 보고된 광역변성작용의 시기와 일치하며, 또한 중국의 페름기-트라이아스기 대륙충돌관련 고압 내지 초고압 광역변성작용 시기와도 일치한다. GAM을 변형시킨 경기전단대의 연성전단작용이 226 Ma에 $500^{\circ}C$의 조건에 형성되었고(Kim et al., 2000) 이를 부정합으로 피복하는 대동층군의 퇴적시기가 트라이아스기 후기 내지 쥬라기 초기인 점을 감안하면 이 기간 동안 GMA의 냉각속도는 $18{\sim}10^{\circ}C/Ma$이다. 또한 저어콘이 상부 각 섬암상의 온도조건인 $700^{\circ}C$ 이상에서 재성장하기 시작하는 것을 고려하면 GAM의 최고 변성시기인 247 Ma부터 쥬라기 초기까지 GAM의 냉각속도는 최소 $10^{\circ}C/Ma$가 된다. 이러한 빠른 냉각속도는 중국 다비-술루 대륙충돌대에서 관찰되는 섭입지각의 융기에 따른 냉각속도와 유사하다. 따라서 적어도 경기육괴 북서부 지역은 중국 대륙충돌대와 유사한 동시기 변성조산대에 대비될 수 있음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.525-535
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• 2017

조산대에 분포하는 혼성암의 노출기작은 조산운동과 관련된 암석권의 열-역학적 진화에 대한 정보를 제공한다. 본 연구는 경기육괴 남서 연변부 홍성지역에 발달하는 돔 구조(viz., 오서산 돔)의 주 구성요소인 고생대 광천편마암의 노출기작에 대한 예비 연구로서, 광천편마암의 내부 그리고 주변에서 획득한 지질구조 요소의 운동학적 특성을 다룬다. 오서산 돔의 남측과 북서측 날개부를 이루는 광천편마암의 내부 지질구조는 상부가 바깥 방향으로 내려가는 정 이동감각의 전단운동 요소를 가진다. 이는 광천편마암 및 이를 포함하는 오서산 돔이 다이아퍼 형태로 상승하였음을 지시할 수 있다. 또한 광천편마암이 속한 지구조영역을 서쪽으로 구획하는 고변형대에서 역시 상부가 아래로 내려가는 정 이동감각의 전단운동 요소가 뚜렷하게 인지된다. 기존에 보고된 (열)연대학적 자료를 고려하면 광천편마암을 포함하는 오서산 돔의 노출시기와 고변형대의 운동 시기는 경기육괴가 후 충돌 작용들에 의해 영향을 받았던 후기 트라이아스기로 해석된다. 이는 광천편마암이 트라이아스기의 후 충돌 과정으로서 확장성 요소를 가지는 고변형대의 하반에서 다이어퍼 형태로 상승 및 노출되었음을 의미한다.

• 자원환경지질
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• 제45권4호
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• pp.465-476
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• 2012

아나톨리아 반도는 북쪽의 폰타이드 지판, 남쪽의 아나톨리드-토우리드 지판 및 남동쪽의 아라비안 석회암 대지를 포함하는 몇 개의 대륙 조각들로 구성되어 있다. 이러한 대륙 조각들은 제 3기 말에 하나의 대륙으로 병합되었으나 현생 이언 동안에는 고테티스해와 신테티스해와 같은 고해양에 의해 분리되어 있었다. 북쪽에 위치하는 폰타이드 지판은 고생대 동안에 바리스칸 조산운동과 중생대 동안의 키메리안 조산운동을 받은 증거들을 보존하고 있으며 비교적 약한 알파인 조산운동의 영향을 받는 등 라우라시아 대륙과 비슷한 지체구조 발달사를 보인다. 폰타이드 지판은 스트랜드자대, 이스탄불대, 사카라야대로 세분되며 이들은 백악기 중기에 하나의 지판으로 병합되었다. 남쪽에 위치하는 아나톨리드-토우리드 지판은 삼첩기에 곤드와나 대륙으로부터 분리되어 중생대 동안에 광역적인 탄산염 대지로 존재하는 등 곤드와나 대륙과 비슷한 지체구조 발달사를 보인다. 아나톨리드-토우리드 지판은 알파인 조산운동 시기에 의해 심하게 변형되었고 부분적으로 변성작용을 받아 변형과 변성의 시기와 형태를 기준으로 세분될 수 있다. 남동쪽에 위치하는 아라비안 석회암 대지는 아라비아 판의 북쪽 연장으로 고생대 동안에는 탄산염암이, 중생대 동안에는 쇄설성 퇴적암이 우세한 아나톨리드-토우리드 지판과 비슷한 층서를 보인다. 이러한 지판들이 마지막으로 합병된 이후 올리고세와 마이오세 동안에는 새로운 구조운동의 시기가 있었다. 이러한 신기구조운동은 주향이동성 단층작용과 확장, 육성 퇴적작용, 광역적인 칼크-알카리 계열의 화성작용 등으로 특징지어 지며 이러한 신기 구조운동은 아나톨리아 반도의 오늘날의 지형을 형성하는데 매우 중요한 역할을 하였다.