• 제목/요약/키워드: Andesitic Tuff

검색결과 47건 처리시간 0.024초

부산일원에 분포하는 백악기 화산암류의 암석학적 연구(I) (Petrology of the Cretaceous volcanic rocks in Pusan ares, Korea)

  • 김진섭;윤성효
    • 암석학회지
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.156-166
    • /
    • 1993
  • 부산시 남부일원에 분포하는 백악기 화산암류에 대한 화산층서 및 각 암층별 화학성분 변화 그리고 화산활동의 양상을 고찰한 결과, 본역에 분포하는 중성화산암류는 안산암질 화성쇄설암 (pyroclastic rocks)과 안산암으로 구분되며, 이들은 서로 호층을 이루며 두터운 층후의 화산암누층을 형성하는 다윤회 성층화산체의 구성물이다. 안산암류는 반정광물로 휘석(augite), 사장석 및 각섬석이 나타나며 석기는 휘석, 자철석, 각섬석, 인회석 그리고 유색광물의 변질광물인 녹니석, 녹염석, 견운모, 철광립 등으로 구성되어있다. 국부적으로 안산암질 화산암누층의 상부에는 데이사이트질 화산각력암과 유문암질 용결회류응회암(welded ash-flow tuff) 등이 분출 피복하고 있다. 선행연구(부산·가덕도폭)에서 안산암질 각력암 또는 안산암으로 기재한 화산암류들은 화학성분에 따라 구분해 보면 현무암에서 현무암질 안산암, 안산암, 데이사이트 및 유문암의 성분영역에 해당된다. 본역의 화산암류는 칼크-알칼리 계열의 성분변화를 나타내며, 본역에 가장 광범위하게 분포하는 안산암류는 조산대 안산암(Oroge-nic andesite)에 속한다.

  • PDF

천성산 백악기 화산암류의 암석학적 연구(1) (Petrlolgy of the Cretaceous Volcanic Rocks in Cheonsungsan Area, Korea.)

  • 김진섭;선종규
    • 암석학회지
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.108-120
    • /
    • 1996
  • 본역의 산성화산암류는 원효산응회암과 천성산응회암으로 구분되며 원효산응회암은 주로 라필라응회암, 유리질응회암이며 하부에는 용결구조가 현저하지 않고 상부의 층은 용결구조가 현저한 용결응회암이다. 천성산 응회암은 주로 결정질라필리응회암, 우리질응회암이며 하부에는 장석의 반정이 현저한 암색의 비용결응회암이며 상부의 담색의 응회암은 용결응회암이다. 주원소 산화물은 $SiO_2$에 대한 투영해 보면 거의 대부분 연속적인 변화 경향을 보이므로 본역이 화산암의 생성은 분별결정작용과 밀접히 관련되어 있다. 본역의 화산암류의 주성분, 미량 원소 함량 조성 및 Ba/La비, La/Th 비 등은 조산대에서의 화산호의 판별비와 일치하며, 이중에서도 high-K suite에 속한다. Zr-Th-Nb 지구조 판별도에서 본역의 화산암류들은 지판이 침강 섭입하는 지판 경계부(destructive plate margin)에서 생성된 마그마로부터 유래한 화산암류의 조구적 위치 영역에 도시가 된다. 본역의 화산암류를 형성한 마그마는 맨틀에서 기원하여 해구로부터 비교적 떨어진 거리의 대륙 연안부에서, 섭입 침강하는 해양판의 영향을 받은 것으로 보인다.

  • PDF

부산직할시(釜山直轄市) 영도지역(影島地域)의 층서설정(層序設定)과 구상암(球狀岩)에 관(關)한 연구(硏究) -구상(球狀)응회암과 구상(球狀)혼휄스를 중심(中心)으로- (Stratigraphic Erection and Orbicular Rocks of the Yeongdo Island, Busan, Korea -With Emphasis on Orbicular-Tuff and-Hornfels-)

  • 김항묵
    • 자원환경지질
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.299-314
    • /
    • 1984
  • The Yeongdo Island in Busan City is a remnant of the latest Cretaceous volcano, and consists geologically of andesites, rhyolite tuff, pelitic and psammitic hornfelses, lapilli rhyodacite tuff of the Yucheon Group, felsite and felsite porphyry of the Bulgugsa intrusives, and Holocene sediments in ascending order. The hornfelses are bound to the Taejongdae Formation. The stratigraphic position of the Formation is determined definitely into the Yucheon Group, thus the geologic age is approximately the same with the volcanic rocks of the Group. The sediments had been thermally metamorphosed to make pelitic and psammitic hornfelses of the albite epidote hornfels facies by the effects of active hydrothermal circulation, vaporization, and hybridization of andesitic solution, or of basification of acidic intrusives. Thus, on occasion, those hornfelses are not used to be distinguished from the andesitic rocks in the southeastern part of the Korean peninsula. The paleocurrent direction determined from several cross-beddings of the Taejongdae Formation is suggested to be from southwest to northeast. Orbicular rocks occur in hornfelsed rhyolite tuff, pelitic- and psammitic-hornfelses, and felsite porphyry at a lot of outcrops in the area of southwestern shoreline of the Yeongdo Island. Orbicules in rhyolite tuff and hornfels in the island might have originated from diffusion processes of metasomatic metamorphism carried out by hydrothermal solution rised from the intrusive adamellite which may be emplaced deeply under the Yeongdo volcanics. Those orbicules are due to metasomatic, secondary, and epigenetic origin. Proto-, multi-shelled, and multi-cored orbicules are described in the orbicular tuff. But multi-cored orbicules are not found in the orbicular fornfels. 250 tuff-orbicules numbered sporadically are in $20,000m^2$ area of the locality of orbicular tuff. About 60 hornfels-orbicules occurred sporadically are in $1,700m^2$ area of the locality of orbicular hornfels in the Taejongdae Formation. Orbicules in felsite porphyry might have originated by diffusion reaction between xenoliths and a quiescent zone in felsite porphyry magma. Those are of igneous, primary, and syngenetic origin.

  • PDF

유천분지(楡川盆地) 북동부(北東部) 백악기(白堊記) 화산암류(火山岩類)의 화산암석학(火山岩石學) 및 지질구조(地質構造) (Petrology and Structural Geology of the Late Cretaceous Volcanic Rocks in the Northeastern Part of Yucheon Basin)

  • 김상욱;이영길
    • 자원환경지질
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.35-49
    • /
    • 1981
  • The studied area is largely occupied by thick piles of the late Cretaceous volcanic rocks of the Yucheon group, which is northeastern border part of the vast volcanic region in the Yucheon basin. The Yucheon group overlies the Geoncheonri Formation and is intruded by granitic and dioritic stocks and dykes. The group can be devided into two parts; the lower is Jusasan andesitic rocks which was called as Jusasan Porphyrite Formation by Tadeiwa in 1929, and the upper is Unmunsa rhyolitic rocks. The volcanic pile consists mainly of various tuffs such as tuff breccia, lapilli tuff, coarse to fine tuff and tuffaceous sediments, and interlayered flows, which range from basaltic andesite to rhyolite in their lithology. The results of petrochemical and volcanostratigraphic studies on the Jusasan andesitic socks suggest that the volcanic rocks were derived from two cyclic evolutions of magmatic fractionation. Systematic study of 5226 joints from the area reveals two sets of steep joints striking $N20^{\circ}-40^{\circ}E$ and $N40^{\circ}-70^{\circ}W$, are dominant and coincide with the fault pattern developed in the area. Three defferent maximum principal stress axes were recognized from conjugate shear joints, which are trending east-west, north-northwest, and north-northeast.

  • PDF

영남지역 고령토-납석 광상의 성인 연구 (Genesis of Kaolin-Pyrophyllite Deposits in the Youngnam Area)

  • 상기남
    • 자원환경지질
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.101-114
    • /
    • 1992
  • Occurrences of many kaolin-pyrophyllite deposits in the Youngnam area is related to the Late Cretaceous volcanic rocks, which are widely distributed through southern part from Tongnae-Yangsan to Miryang-Wolsung. The mode of occurrence and genesis of the kaolin-pyrophyllite deposits related to the volcanism was studied. This area is covered by andesitic rocks, rhyolite and rhyolitic welded tuff in ascending order. Lower most andesitic part is almost fresh. The altered rocks in the rhyolitic welded tuff can be classified into the following zones: silicified, pyrophyllite-kaolin, and argillic zone from the center part of ore deposit. The clay deposits occur as irregular massive, layer and funnel type about 5~20 m in width and is accompanied by thin diaspore bed outside of ore shoot. The clays chiefly consist of kaolinite, sericite, pyrophyllite, a little amount of diaspore, alunite, dumortierite, corundum and pyrite. The process of kaolinization-pyrophyllitization has a close relation to a local acidic hydrothermal solution originated from granitic rocks. Acidic hydothermal alteration occurrs mainly in the rhyolitic welded tuff. Initial solution containing $H_2S$ and others was oxidized near the surface and formed hydrothermal sulfuric acid solution.

  • PDF

부산 백양산 지역의 백악기 화산-심성암류에 대한 암석학적 연구 (Petrology of the Cretaceous Igneous Rocks in the Mt. Baegyang Area, Busan)

  • 김향수;고정선;윤성효
    • 암석학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.32-52
    • /
    • 2003
  • 경상분지 내 유천소분지의 동남단에 위치하는 부산 백양산 일대에 분포하는 백악기 화산암류는 안산암질암류를 하위에 두고서 그 상부에 유문암질 화성쇄설암류가 놓이며, 이들은 화강반암, 규장암, 흑운모화강암에 의해 관입되어 있는 화산-심성암체이다. 이 지역 화산암류의 SiO$_2$ 함량은 52.4∼75.4 wt.%로, 대부분 medium-K 또는 high-K의 안산암에서 유문암에 이르는 암형을 보인다. SiO$_2$ 함량이 증가함에 따라 TiO$_2$, CaO, Fe$_2$O$_3$$^{t}$ , MnO, MgO 등의 함량은 점진적으로 감소하며, $K_2$O의 함량은 증가하고, $Na_2$O는 다소 분산되나 미약하나마 증가하는 경향을 나타낸다. 미량원소와 희토류원소의 패턴, 조구조 판별도는 본 역의 화산암류가 해양판의 섭입과 관련되어 형성된 칼크-알칼리 계열의 화성암류임을 시사해 주며, 공간적으로 대륙연변부를 통과한 대륙(화산)호에 속함을 보여준다 본 역의 현무암질 안산암 마그마는 섭입과 관련하여 상부 맨틀의 맨틀 웨지로부터 생성된 현무암질 초생 마그마로부터 분별정출작용에 의해 만들어졌을 가능성이 크다. 또한 지화학적으로 현무암질 안산암과 안산암류에서 유문암질암류(화강반암)으로 갈수록 불호정 원소의 증가, 호정성 원소의 감소, 희토류 원소 패턴에서 보이는 Eu의 부(-) 이상 증가 등은 본 역의 유문암질(화강암질) 마그마가 안산암질 마그마로부터 분별정출작용에 의해 진화되었을 가능성이 크다는 것을 시사해 준다. 즉, 본 역을 이루는 암석들을 형성한 근원마그마의 기원은 동일하며. 주로 사장석, 휘석, 그리고 각섬석의 분별결정작용을 통하여 현무암질 안산암 안산암 유문암질암류(화강암질암류)로 분화되었다.

포항-울산간의 점토자원의 지질과 그 물리화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Geology of Clay Mineral Deposits of Pohang-Ulsan Area and their Physico-Chemical Properties)

  • 김옥준;이하영;김서운;김수진
    • 자원환경지질
    • /
    • 제4권4호
    • /
    • pp.167-215
    • /
    • 1971
  • I. Purpose and Importance of the Study The purpose of the present study is to clarify to geological, mineralogical, and physico-chemical properties of the clay minerals deposits imbedded in the Tertiary sediments in the areas between. Pohang and Ulsan along southeastern coastal region of Korea. These clays are being mined and utilized for filter and insecticide after activation or simple pulverizing, nontheless activated clays are short coming as chemical industry in Korea has been rapidly grown in recent years. In spite of such increase in clay demand, no goological investigation on clay deposits nor physico-chemical properties of the clays have been carried out up to date. Consequently activated clays produced in Korea is not only of low grade but also of shortage in supply, so that Korea has to import activated clays of better grade. The importance of the present study lies, therefore, on that guiding principle could be laid down by knowing stratigraphical horizons, of clay deposits and fundamental data of improving grade of activated clays might be derived from the results of physico-chemical examinations. II. Contents and Scope of the study The contents of the study are pinpointed down in the following two subjects: 1) General geological investigation of Tertiary formations distributed in the areas between Pohang and UIsan, and detail geological study of the bentonitic clay deposits imbedded in them. 2) To clarifty physico-chemical characteristics of the clays by means of chemical analysis, X-ray diffraction and electron microscope. The scope of the study involves the following there points: i) Regional geological investigation-This investigation has been carried out in order to find out the distribution of Tertiary sediments and exact location of clay mineral deposits in the areas between Pohang and UIsan. ii) Detail geological investigation-This has been concentrated in and around the clay deposits which. had been found out by the regional investigation. iii) Laboratory researchs include i) age determination and correlation of Tertiary sediments by paleontological study, and ii) Chemical analysis, X-ray diffraction, and electron microscopic studies on clays, samples taken from various clay deposits. III. Research Results and Suggestions 1) The geology of the area investigated is composed mainly of Janggi and Beomgokri groups of Miocene age in ascending order rested on the upper Silla system, Balkuksa granite and volcanic rocks of upper Cretaceous age as base. 2) Janggi group is composed in ascending order of Janggi conglomerate, Nultaeri rhyolitic tuff, Keumkwangdong shale, two beds of lignite-bearing formations which consist of alternation of conglomerate, sandstone and mudstone, and andesitic, rhyolitic, and basaltic tuff beds. 3) Beomgokri group is mainly composed of andesitic to rhyolitic tuff interlayered by conglomerate and tuffaceous sandstone. In the areas around boundary between North-and South Kyeongsang-do is distributed Haseori farmation which is composed of conglomerate, sandstone, mudstone and andesitic to rhyolitic tuff, and which is correlated to Eoilri formation of Janggi group. 4) Clay deposits of the area are interbedded in Eoilri, Haseori, Nultaeri tuff, Keumkwangdong shale, upper and lower horizon of the lower lignite-bearing seam, and Keumori rhyolitic tuff formations of Janggi group; and are genetically classi.fied into four categories, that is, i) those derived from volcanic ash beds(Haseori and Daeanri deposits), ii) those of secondary residual type from rhyolitic tuff beds(Seokupri deposits), iii) Clay beds above and beneath the lignite seams, (Janggi and Keumkwangdong deposits), and iv) those derived from rhyolitic tuff beds(Sangjeong and Tonghae deposits). 5) Mineral constituents of clay deposits are, according to X-ray diffraction, montmorillonite accompanied in different degree by cristobalite, plagioclase, quartz, stilbite, and halloysite in rare occasion. The clays are grouped according to mineral composition into four types; i) those consist mostly of montmorillonite, ii) those composed of montmorillonite and cristobalite, iii) those composed of montmorillonite and plagioclase, and iv) those composed of montmorillonite, plagioclase and quartz. 6) Clays interbedded in Haseori formation and vicinity of lignite seams belong to the first type, are of good quality and derived either from volcanic ash bed, or primary clay beds near lignite seams. Clays belonged to other types are derived from weathering of rhyolitic tuff formations and their quality varies depending upon original composition and degree of weathering. Few clays in secondary residual type contain small amount of halloysite. 7) Judging from analytical data, content of silica($SiO_2$) varies proportionally with content of cristobalite, and alumina($Al_2O_3$) content does not vary with that of plagioclase, but increases in the sedimentary bedded type of deposits. 8) It is unknown whether or not these days could be upgraded by beneficiation since no grain size of these impurities nor beneficiation test had been studied. 9) Clay beds derived from valcanic ash layers or sedimentary layers at the vicinity of lignite seams are thin in thickness and of small, discontinueous lenticular shape, although they are of good quality; and those derived from rhyolitic tuff formations or residual type from tuff are irregular in both occurrence and quality. It is, therefore, not only very difficult but also meaningless to calculate its reserve, and reserve estimation, even if done, will greatly be deviated from practically minable one. Consequently, way of discovery and exploitation of clay deposits in the area under consideration is to check the geologically favorable areas whenever needed.

  • PDF

거제도 화산암의 암석학적 연구 (Petrology of the Volcanic Rocks in Geoje Island, South Korea)

  • 윤성효;이준동;이상원;고정선;서윤지
    • 암석학회지
    • /
    • 제6권1호
    • /
    • pp.1-18
    • /
    • 1997
  • 이 연구에서는 한반도 남해안 도서지역중 거제도 일대의 화산암류를 대상으로 암석 기재, 암석화학적 특성을 알아보고, 화산암류의 조구적 위치 및 성인에 대하여 고찰하고자 한다. 본 역의 화산암류는 백악기의 퇴적암층을 기반으로 피복하여 주로 안산암질 화성쇄설암과 용암류가 교호로 누적된 산상 즉, 최하부는 두터운 화산각력암, 응회각력암 및 라필리응회암 누층으로 구성되고, 상부로 감에 따라 상대적으로 안산암 용암류가 라필리응회암과 응회암을 협재하며 빈번하게 노출되고 최상부에는 데사이트-유문암질 용결회류응회암류가 분포한다. 본 역의 화산암류는 주성분 화학조성으로 볼 때, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 그리고 유문암에 이르는 넓은 성분 조성을 하며 전형적인 BAR조합을 나타낸다. 본 역의 화산암류는 칼크-알칼리암계열에 속하며, SiO2에 대한 K2O 성분에서 medium-K의 조성을 나타내고, La, Th 및 Nb 상관도에서 조산대안산암(orogenic andesite)의 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 MORB값으로 표준화한 spider diagram에서 Sr, K, Rb, Ba, Th 등이 다른 원소에 비하여 상대적으로 높은 값을 가지는 반면, Nb, P, Ti, Cr의 함량이 낮은, 지판의 침강 섭입에 관련된 대륙연번부/도호의 조구적환경에 관련된 암석들에 나타나는 특징을 잘 나타낸다. 희토류원소를 chondrite로 표준화한 그림에서는 전체적으로 LREEs가 HREEs에 비하여 부화되어 있으며, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 및 유문암으로 감에따라 Eu의 '-'이상이 점진적으로 커지며, 변화패튼이 대체로 평행한 배영을 보여주므로 본 역의 암석들은 동원마그마에서 유래하였음을 알 수 있다. 지구조위치 판별도에서 본 역의 화산암류는 지판이 침강 섭입하는 지판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래한 화산암의 조구적 위치 즉 정상적인 대륙연변호(normal continental margin arc)의 영역에 해당한다. 거제도지역의 화산암류는 약 10% 정도의 맨틀물질의 부분용융으로 형성된 현무암질 시원마그마가 생성되어 지각으로 상승하는 과정에서 분별되어 칼크-알칼리 안산암질 마그마가 형성되었으며, 이 마그마로부터 계속 분별결정작용, 동화작용 및 마그마 혼합 등의 과정을 거치면서 다양한 화산암류를 형성한 것으로 해석된다.

  • PDF

가거도(소흑산도)의 백악기 화산암류에 대한 암석화학적 연구 (Petrochemical Study on the Cretaceous Volcanic Rocks in Kageo island, Korea)

  • 김진섭;백맹언;성종규
    • 암석학회지
    • /
    • 제6권1호
    • /
    • pp.19-33
    • /
    • 1997
  • 본역의 지질은 백악기 경상누층군의 퇴적암, 이를 관입 또는 분출한 중성화산암류, 산성화산암류 및 제 4기 충적층으로 구성된다. 중성화산암류는 화성쇄설화산각력암, 석질화산력응회암, 안산암용암으로 구성되며, 산성화산암류는 데사이트질용결응회암 및 유문암용암, 유문암질응회암으로 구성된다. 본 연구에서는 중성 및 산성 화산암류에 대해 암석기재학적 연구와 신선한 시료 10개에 대한 암석화학적 특성을 고찰하고, K-Ar법에 의한 절대연대 측정을 실시하였다. 현미경 관찰에서 안산암용암은 사장석이 주 반정광물로 나타나며, 기질은 미정질 내지 은미정질로서 반정광물과 동일한 필로택시틱 조직을 보인다. 안산암질각력암은 퇴적암 및 안산암의 자력 암편을 포함한다. 테사이트질용결응회암은 현저한 파라택시틱 조직을 보이며, 유문암용암은 유상구조를 잘 보여 주고, 안산암의 암편을 함유하고 용결구조가 현저한 화산력용결응회암이 나타나는데, 유문암용암에서 기질의 함량은 80.9~ 89.3%에 이른다. 주 반정광물은 사장석이며 부분적으로 녹염석, 녹니석, 방해석, 제오라이트, 푸로필라이트 등으로 2차 변질되어 나타난다. 본역의 화산암류는 Norm값에 의한 Q-A-P 도표에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트, 유문암의 일련의 분화과정을 나타내고 대부눈 칼크알칼리 계열에 속한다. 화산암류의 화학조성은 $SiO_2$ 함량이 57.61~75.40 %이며, MgO, CaO, $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$, $Ti_2$, MnO, $P_2O_5$ 등은 $SiO_2$함량이 증가함에 따라 연속적으로 증가하는 경향을 보인다. 주성분원소 및 미량 원소의 변화도에서 안산암질에서 유문암으로 분화되는, 즉 마그마의 정출 분화 특징을 뚜렷이 보여준다. REE 양상 및 spider 도표에서 일정한 분화 경향을 보이며 나란하다. spider 도표에서 본역의 화산암류는 Th, La, Nd, Gd 등이 부화되어 있으며, Ba, Nb, Sr, Hf, Zr 등이 결핍되어 있는 특징을 나타낸다. 안산암에서 유문암으로 분화가 진행될수록 Cs, Sr, Eu이 점차 결핍되는 경향이, Th가 증가하는 경향이 있고, Ba, Nb, Sr, Eu의 부(-)의 이상값이 점차 커지는 경향을 보인다. 희유 원소의 변화 경향에서 안산암과 중성 암맥, 데사이트와 유문암의 경향이 서로 일치함을 볼 수 있다. 주성분 원소 및 미량 원소 함량 변화는 본역의 화산암이 안산암으로부터 일연의 분별결정작용 산물임을 암시하며, 또한 $Al_2O_3$와 CaO 함량의 관계도, Th/Yb 비에 대한 Ta/Yb 비의 관계도, $Ce_N/Yb_N$$Ce_N$의 관계도에 따른 판별에서도 분별결정작용의 경향을 따르고 있다. 본역의 화산암은 $K_2O$, $Na_2O$, CaO 삼각도에서 도호의 영역에, Ba/La비, La/Th비에 의한 판별도에서 조산대의 high-K suite에 속한다. Rb 대 (Y+Nb)의 판별도 및 Hf-Th-Ta 지구조 판별도에서 지판이 침강 섭입하는 지판 경계부(destructive plate margin) 중 화산호의 조구적 영역에 도시된다. 본역의 화산암을 생성시킨 마그마는 $Al_2O_3$와 CaO 함량의 관계도, mode에서 나타나는 사장석 반정, 분화가 진행될수록 부의 Eu 이상이 증가하는 것 등에서 사장석의 분별이 우세한 분별결정작용을 거쳤음을 알 수 있다. 안산암질암을 관입한 중상 암맥에서 측정한 암석 년령은 $97.0{\pm}6.8~94.5{\pm}6.6$, 데사이트질암은 $68.9{\pm}4.8,\61.5{\pm}4.9~60.7{\pm}4.2$Ma으로 측정되었고, 이것은 백악기 유천층군과 대비되며, 백악기 유천층군 암석의 지화학적 자료와 본역 화산암의 지화하적 자료는 판별도 등에서 같은 영역에 도시된다.

  • PDF

의성 탑리리 오층석탑의 재질특성과 초음파 물성진단 (Material Characteristics and Ultrasonic Velocity Diagnosis of the Five-storied Stone Pagoda in Tamni-ri, Uiseong)

  • 이명성;이재만;김재환
    • 헤리티지:역사와 과학
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.70-85
    • /
    • 2012
  • 의성 탑리리 오층석탑의 구성암석은 유문암질 응회암이며 소량의 응회각력암과 대체석인 세립질 화강암이 혼용되었다. 석탑과 금성산의 유문암질 응회암은 암녹색 내지 녹회색의 유리질 기질에 K-장석과 석영의 반정, 압축 신장된 피아메, 소량의 암편 등으로 구성되어 있다. 이 암석들은 기재적 특징, 광물학적 및 지구화학적 특성에서 양자 간 유사성이 인정되어 서로 동일한 암석이다. 석탑은 균열, 박리박락 등과 같은 물리적 손상과 변색 및 생물학적 오염이 복합적으로 작용하여 훼손이 진행되고 있다. 특히, 석탑 전면에 걸쳐 흑색 및 갈색 변색이 나타나며, 4층 및 5층 옥개석의 하부에는 3~5겹의 층상 박리박락과 입상분해 등이 발달하여 심각한 상태이다. 석탑 구성석재의 물성은 금성산의 신선한 응회암을 기준(1등급)으로 했을 때 2등급에서 5등급까지 넓은 범위를 나타내고 있으나 대부분은 3등급과 4등급에 집중되고 있고, 평균 물성은 3등급으로 확인되었다. 전반적으로 암석의 물성은 남측면과 서측면이 낮았고, 서측면은 박리 및 균열, 입상분해 등에 의해 5등급의 점유율(10개, 11.9%)이 높게 나타났다. 현재 석탑의 일부 부재는 원형을 알아 볼 수 없을 정도로 훼손이 심각하여 정밀 훼손도 진단과 지속적인 모니터링, 보존처리가 필요할 것으로 판단된다.