전북진안의 운장산일대에 분포하는 백악기 홍색 흑운모 화강암류는 연구지역의 동부와 서부에서 각각 원형 및 타원형의 독립된 암체로 발달한다. 서부 화강암체의 흑운모연령 (K/Ar 법)은 백악기초기(김옥준, 1971)로 보고된 바 있어, 같은 암석학적 특성을 가지는 동부암체도 거의 같은 시기의 것으로 해석된다. 동부와 서부 화강암체에는 공동구조(miarolitic)가 도처에서 산점상으로 발달하며, 이들은 부분적으로 다소 큰 형태를 이루기도 한다. (중략)
진안일대의 백악기 홍색 화강암류는 암주상을 이루며 이 곳의 동부와 서부에서 인접하며 분포한다. 동부 화강암은 중-조립질이 우세한 원형상의, 서부 화강암은 부분적으로 반정질화, 세립질화되나 전반적으로 중-조립질이 우세한 타원형의 암체이다. 이들에게 종종 산출되는 미세 공동구조는 그 산출크기와 빈도수가 전자보다 후자에서 뚜렷이 증가한다. 이들은 거의 같은 광물조성을 이루며, 모우드 QAP도에서 각각 몬조화강암과 섬장화강암에 대부분 도시되는 양상을 이룬다. 열극발달 체계로 미루어 전자에는 비규격석이, 후자에는 규격석과 비규격석의 산출이 많을 것으로 보인다. 비중값의 차이는 후자보다 전자가 약간 더 치밀한 조직을 이룸을 제시한다. 흡수율과 공극율은 전자보다 후자에서 그 값이 각각 두 배정도 증가한다. 이러한 물성차이와 공동구조의 산출정도 등으로 미루어, 가스 방출이 동부보다 서부 화강암체에서 훨씬 더 많았던 것으로 해석된다. 이들 암류는 모두 산성암, 과알루미나암질, 캘크-알칼리 계열에 해당한다. AFH 관계, 주원소 산화물의 함량, 하커다이아그램과 Ba 대 Sr관계 등으로 미루어, 이들은 동일 화강암질 마그마 기원으로서 서부가 동부 화강암보다 후기의 분화암체일 것으로 해석된다. 콘드라이트로 표준화한 희토류원소는 경희토류에서 중희토류 원소로 갈수록 서서히 결핍되는 경향을 보이며, Eu의 부 이상은 사장석의 분별결정작용이 전자보다 후자에서 더 심하게 일어난 양강을 보인다. 중량 대자율은 각각 3.190${\times}$$10^{-6}$ SI와 3,504${\times}$$10^{-6}$ SI를 가져 모두 I-형과 자철석계열에, 그리고 여러 암석화학적 관계 등에서 모두 I-형에 도시된다. 대자율에 대한 지화학적 요소 및 모우드 변화 등으로 미루어 분화가 진행될수록 전철성분은 감소하나 그 중에 자성광물의 함량은 다소 증가된 것으로 보인다. 그리고 대자율은 상자성 광물보다 강자성광물인 불투명광물 등에 의하여 증가되는 것으로 해석된다.
연구지역은 서울에서 포천 북부일대에 분포하며 경기 편마암 복합체를 관입한 대보 화강암질 저반의 중부에 해당한다. 주요 구성암상은 조립질 흑운모 화강암과 세립질 흑운모 화강암이다. 전자는 대체로 주변부와 중앙부를 이룬 회색 화강암(Gg)과 담홍색 화강암(Gp)로 각각 구분되며, 세립질 화강암은 소규모의 암주상으로 Gg를 관입하였다. Gg는 회색을 띠는 각섬석 흑운모 화강암으로서 염기성 분결체(basic clot)와 변성암류의 포획체가 자주 발달하며, Gp는 연한 담홍색을 띠는 석류석 흑운모 화강암으로 산점상의 석류석과 간혹 염기성 분결체를 수반함이 일반적인 특징이다. 이들은 모우드 분석에서 화강암에 도시되며 티탄철석 계열이나 자철석 계열에 해당한다. 흑운모 연령측정(K/Ar법)결과 Gg와Gp는 166와 165Ma, 세립질 화강암은 133Ma로 각각 쥬라기 중기와 백악기 초기에 해당한다. 이들은 뚜렷한 분화경향을 보이는 일부 저(met-)와 과일루미나암질(peraluminous)로서, 칼크-알칼리 계열에 속한다. 광물학적 및 지구화학적 특징에 의하면 이들은 S-형(티틴철석 계열)과 일부 Ⅰ-형(자철석 계열)에 속하며, 섭입과 관련된 대륙 주변 부의 마그마 홍 lwlrn조저 환경에서 비교적 고정된 근원성분의 용융으로 형성된 암체이다.
서울특별시 종로구 훈정동에 위치한 종묘는 세계문화유산으로 등록되어 있다. 이 연구에서는 종묘의 어도에 깔려 있는 약 2,361개의 박석에 대해 규격과 재질특성을 규명하고자 하였다. 박석에서는 암종, 암색, 입도, 광물조성, 화학조성, 대자율, 박석의 크기, 표면상태, 파손상태 등이 조사를 실시하여 박석의 특성을 해석하고, 박석의 규격조건을 설정하였다 박석은 4종의 화강암류, 즉, 담회색 세중립질 각섬석흑운모화강암, 담회색 세중립질 흑운모화강암, 담홍색 중립질 내지 중조립질 흑운모화강암, 홍색 중립질 내지 중조립질 흑운모화강암과 페그마타이트, 편암류로 구성된다. 이들 중 화강암이 99.8%이다. 박석의 평균크기는 $65{\times}46cm$(표준편차 $12{\times}7cm$)이며, 박석의 표면상태는 양호 34.7%, 보통 41.4%, 보통 이하 23.8%이다. 종묘 삼도박석에서 2조각 이상으로 깨져 있는 박석은 약 720장 30.5%이다. 담홍색과 홍색을 띄는 흑운모화강암, 화강암 이외의 암석과 표면상태가 보통이하인 박석은 원래의 박석부재는 아니었을 것으로 생각되며 후세에 보수 과정에서 교체된 것으로 보인다. 이러한 박석의 수는 약 560여장이다. 박석의 주요 부재로 사용할 수 있는 화강암의 규격은 담회색 흑운모화강암(미량의 각섬석 허용)으로 입도는 세중립질$(0.5{\sim}3mm)$이며, 구성광물은 석영, 사장석, 미사장석, 퍼다이트, 흑운모 등으로 된 IUGS 분류상의 화강암 영역에 속해야 할 것으로 판단된다. 또한 $SiO_2$ 성분은 70wt.% 이상, 대자율은 $0.1{\tims}10^{-3}\;SI$ 내외(최대 $2{\times}10^{-3}\;SI$ 내외 허용)의 암석이 가장 적절 할 것으로 생각된다.
연구지역의 화강암류는 각섬석 흑운모 화강암(Hbgr), 변형된 흑운모 화강암(Dbgr), 변형된 홍색 흑운모 화강암(Dpbgr), 흑운모 화강암(Btgr), 화강 반암(Gp) 등으로 나눌 수 있다. 이들 화강암류는 전암의 화학조성으로부터 메타알루미나질, I-형, 칼크-알칼리계열 등의 특징을 보인다. Hbgr과 Dbgr은 대체로 티탄철석계열, Dpbgr과 Btgr은 티탄철석계열과 자철석계열의 양쪽을 나타내며, Gp는 자철석계열의 특징을 보인다. 화강암류 관입의 지구조환경을 살피면, Hbgr과 Dbgr의 경우 활동성 대륙주변부를 나타내지만, Dpbgr, Btgr 및 Gp의 경우 후조산운동 내지 비조산성의 지각융기 등에 관련된 환경을 나타낸다. 주성분원소의 관계로부터 Hbgr과 Dbgr에서는 산화물의 함량이 SiO2 함량의 증가에 따라 체계적이고 연속적인 함량 변화를 보여 성인적인 연관성이 있는 반면, Dpbgr, Btgr, Gp의 산화물 함량 변화에서는 서로에 대한 체계적이고 연속적인 변화를 인식할 수 없어 각각의 암상은 서로 독립적인 조성의 마그마로부터 형성되었다고 판단된다. Hbgr과 Dbgr의 경우 야외에서의 점이적인 암상변화와 더불어 광물조성의 유사성, 주성분원소 함량의 점이적인 변화 등으로부터 동일 마그마로부터 유래 되었다고 생각된다. 백록 화강섬록암과 Hbgr의 주성분원소 변화경향이 일반적으로 매우 유사하고 비교적 연속적이다. 만일 동일 마그마로부터 유래되었다면, 이 두 암체는 백악기의 흑운모 화강암(Btgr)과 화강반암(Gp)에 의해 분리되었을 것으로 판단된다. 연구지역에서의 화강암류의 관입은 적어도 세차례에 걸쳐 일어났으며, 고생대 후기 내지 중생대 초기에 Hbgr과 Dbgr의 관입이, 백악기에 Btgr과 Gp의 관입이 있었으며, 그 사이에 Dpbgr의 관입이 있었다. 그리고 Dpbgr의 관입과 백악기 화강암류 관입 사이에 전단운동을 비롯한 드러스트 형성 등의 구조운동이 있었을 것으로 고찰된다.
충남 금산 서북부 지역에 분포하는 화성암류에 대해 암석화학적 연구를 실시하였다. 이 지역에는 선캠브리아기의 흑운모편마암과 시대미상의 옥천층군, 그리고 이들을 관입 또는 분출한 중생대 쥬라기의 흑운모화강암 및 백악기의 화산암, 홍색장석화강암, 석영반암 등이 존재한다. 흑운모화강암은 연변부로 갈수록 점이적으로 우백질 암상을 나타내는데, 중심부로부터 연변부로 갈수록 $SiO_2,\;Na_2O,\;K_2O$의 성분은 증가하는데 비해 $Fe_2O_3,\;CaO,\;P_2O_5,\;MgO,\;TiO_2$ 성분은 감소하는 등 역누대구조를 나타낸다. 흑운모화강암과 석영반암은 비알칼리계열에 속하며, 우백질 흑운모화강암은 알칼리계열에 속한다. 또한 이들 화성암은 모두 I-type화성암에 속하며, 동시에 칼크-알칼리계열의 결정분화작용에 부합하는 양상을 나타낸다. 쥬라기의 흑운모화강암은 Eu의 부현상(negative anomaly)이 미약하여 마그마 분화초기의 특징을 나타내는 반면, 백악기의 석영반암은 부현상이 뚜렷하여 진화가 상당히 이루어졌음을 시사한다.
무풍 화강암체는 북쪽으로는 김천 화강암체와, 남쪽으로는 거창 화강암체와 인접하고 있으며, 흑운모각섬석 화강암(Gbh), 반상화강암(Gp), 각섬석 흑운모 화강암(Ghb)으로 구성되어 있다고 알려져 있다. 이 연구에서, 우리는 암석학적 관찰 결과를 토대로 무풍 화강암체 내 Gbh를 흑운모 화강암(Gb)와 흑운모 각섬석 화강암(Gbh)으로 세분하였다. Gb는 회백색의 암색을 띠며, 중조립질의 반상 조직을 가진다. Gb는 마그마 기원으로 추정되는 소량의 백운모를 포함하고 있으나, 각섬석 및 염기성 미립 포유암(MME)가 관찰되지 않는다. 반면, 홍색 내지 담홍색의 Gbh에서는 MME가 흔히 발견된다. Gbh 내 유색 광물은 대부분 각섬석과 흑운모로 관찰된다. 무풍 화강암체 내 Gb에서는 김천 화강암체의 특징적 광물인 각섬석과 스핀이 관찰되지 않으며, Gb의 주성분 원소의 변화 경향이 김천 화강암체 보다는 거창 화강암체와 비슷한 것으로 보아, Gb의 경우 거창 화강암체와 유사성이 크다는 것을 알 수 있다. 또한, 무풍 화강암체 내 Gbh의 조직과 광물 구성은 주변의 Gp 및 Ghb와 유사하며, 이러한 암석학적 특징은 영남육괴 내 중생대 쥐라기 화강암류 보다는 경상분지 내 백악기 화강암들과 유사하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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