• 암석학회지
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• 제15권2호
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• pp.49-59
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• 2006

변형된 주요 암석구조의 운동학적 기하학적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 울진군 기성면지역에 분포하는 소백산육괴 선캠브리아기 변성암류(원남층, 평해 화강편마암, 하다 우백질화강편마암)에 대한 변형작용사를 연구하였고, 기존의 연구결과와 이번에 새롭게 밝혀진 연구결과를 바탕으로 예천전단대의 연장성과 각 변형단계의 상대적인 발생시기를 고찰하였다. 그 결과, 기성면지역의 지질구조는 편마면 내지 편리가 형성된 이후 적어도 다섯 번의 변형단계를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. (1) 첫 번째 변형은 동북동-서남서 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 북북서 방향의 광역엽리와 매우 밀착된 등사습곡을 형성시켰다. 첫 번째 변형 이전의 편마면 내지 편리의 일반적인 방향성은 동북동이었으며 등사습곡작용에 의해 대부분이 북북서 방향으로 재배열되었다. (2) 두 번째 변형은 북북서-남남동 방향의 압축응력하에서 동북동 방향의 광역엽리와 밀착, 등사, 뿌리 없는 층간습곡을 형성시켰다(발생시기: 장군봉지역 평안층군의 동수곡층이 퇴적된 페름기 이후). (3) 세 번째 변형은 우수향 주향이동 연성전단운동에 의해 발생하여 광역 엽리면상에 동북동 방향의 신장선구조와 S-C 압쇄구조를 형성시켰다(상운면지역 중생대 각섬석 화강암이 관입된 이후 -장군봉지역 중생대 춘양화강암이 관입되기 이전). (4) 네 번째 변형은 (동)북동(서)남서 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 (북)북서 방향의 개방습곡을 형성시켰으며, (5) 다섯 번째 변형은 남-북 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 북북동 방향과 북북서 방향의 공역성 주향이동 단층과 동서 방향의 충상단층 그리고 이들 단층운동에 수반된 끌림습곡을 형성시켰다. 경상분지의 형성 및 발달과 관련된 네 번째와 다섯 번째 변형구조는 백악기 지구조운동의 결과로 형성되었으며, 이들 변형작용은 광역엽리의 일반적인 동북동 방향성을 부분적으로 재배열시켰다. 동-서 방향의 예천전단대는 연구지역으로 연장되나 연성전단 변형구조는 미약하게 발달한다.

• 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.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.39-44
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• 1999

심부 지층구조 연구를 위해 획득된 다중채널 반사파 자료를 재처리하여 제4기 단층 및 해저면 부근 천연 가스층 탐지를 위한 고해상도 단면도를 작성하였다. 사용된 자료는 한국해양연구소에서 동해해역 퇴적분지 지각구조 연구를 목적으로 1994년부터 1997년까지 기록한 총 1900 km의 다중채널 반사파 자료 중 근거리 12채널 자료이다. 고해상도용 재처리과정은 자료복사 및 자료편집, 참진폭 회수, 공심점 분류, 초기 뮤트, 중합전 디컨볼루션, 대역필터, 중합, 고주파 통과필터, 중합후 디컨볼루션, 구조보정, 자동이득조절 등의 순서로 이루어지며, 이 중 예측 디컨볼루션, 고주파 통과필터, 짧은 창길이의 자동이득조절 적용 등이 해상도를 높이는데 가장 중요한 처리단계이다. 해저면 하부 약 1초 정도까지의 지층을 대상으로 처리된 중합 및 구조보정 단면상에는 총 200개 이상의 제4기 단층이 인지되며, 이들 대부분은 대륙사면과 울릉분지 경계부에 밀집되어 나타나지만 분지 내에도 상당수 존재한다. 이들 단층중 상당수는 기반암과 제3기 퇴적층에 발달된 단층의 재활성화와 화산활동을 포함한 지구조 운동에 의해 형성된 것으로 추정되며 동해가 구조적으로 다소 불안정된 상태에 놓여 있을 가능성을 지시한다. 또한 3개소 이상에서 발견된 천부 가스층의 존재는 시추나 해저 케이블 및 파이프라인 등 해양구조물 설치시 반드시 경계해야 할 위험 요소가 존재하고 있음을 보여준다. 이러한 천부 가스층의 발견은 최근 관심이 고조되고 있는 가스수화물의 근원 물질이 동해에 존재한다는 긍정적인 면이 있으나, 해저면에 평행한 반사면 등 가스수화물의 전형적인 탄성파 특징은 울릉분지 서부 대륙사면 및 중앙부의 재처리 단면상에서는 발견되지 않는다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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• pp.101-125
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• 2002

남양호 수상탄성파 탐사는 호수 하부에 지하유류 비축시설 건설에 필요한 지반안정성 조사 및 설계변수를 도출하기 위하여 사전 조사의 일환으로 수행되었다. 조사지역이 바다에 면한 얕은 수심의 인공 호수로서 주변의 환경은 제방, 매립지, 초고압선 및 안전을 요하는 구조물로 둘러싸인 열악한 탐사 환경을 갖추고 있었다. 이러한 배경 때문에 신뢰성 있고 효과적으로 조사목적을 달성하기 위하여 서로 상이한 4개의 탄성파 탐사법을 동일 지역, 동일 탐사기간 내 적용함으로서 탐사방법간의 상승효과와 탐사 자료해석 결과의 신뢰도 제고를 도모하였다 적용된 탐사법은 수상 단성분 반사법 탐사, 수상 단성분 굴절법 탐사, 육상 24성분 굴절파 탐사 및 수륙 혼합 24성분 굴절파 탐사 등이었다. 특히 수륙혼합 굴절파 탐사법은 국내에서는 최초로 응용된 사례이다. 조사면적 $1km^2$에 대한 총탐사량은 반사법탐사 31개 측선 34 Line-km, 소노부이탐사 14개 측선 육상 굴절파 탐사 1개 측선 890 m, 수륙혼합 굴절파탐사 8개 측선이었다. 반사법 탐사의 경우 호수저면의 지질학적인 특성인 얕은 심도의 무퇴적 내지 박층의 퇴적층과 기반암 분포로 중복반사가 심하였으나 호안 지역에서의 반사파 기록은 양호하였다. 수륙혼합 굴절파 탐사는 아주 양호한 기록을 얻을 수 있었다. 그러나 육상굴절파탐사의 경우 자료의 질이 수륙혼합 굴절파 탐사자료 만큼 좋지 않았는데 그 이유는 저속도의 표토층과 고압선으로부터 유도된 전기적인 잡음 때문이었다 반사법 탐사 결과 기반암구조는 대체로 평탄하며 수면 하 30 m 부근에서부터 발달하고 있다. 소노부이 탐사 결과 기반암은 신선암, 약풍화대 및 풍화대로 구분되었다. 수륙혼합 굴절파탐사 결과 기반암 속도 분포는 4.5 km/s 이상 지역, 4.0 - 4.5 km/s 지역 그리고 4.0 km/s 이하 지역으로 구분할 수 있었으며, 조사지역 북서부가 남동부보다 높은 속도분포를 보인다. 조사지역의 주요구조선은 북서-남동 방향성이다. 탄성파 탐사에서 예상된 단층대의 확인을 위한 시추조사가 추가되었으며 예상된 단층의 확인에 따라서 기존 설계의 변경이 있었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-15
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• 1995

제주도 남쪽지역에 발달한 신생대 대륙붕 주변분지(marginal-continental shelf basin)들은 타이완-신지 융기대 및 오키나와 곡분을 따라서 주로 북동-남서 방향으로 분포하고 있다. 이들 분지중 제주분지의 육성퇴적층에 대한 층서와 조구조적 환경(tectonic setting)을 밝히기 위해 10개 시추공을 연결하는 측선의 탄성파자료와 사암 및 응회암층 시료를 분석한 결과, 본 지역의 층서는 5개의 퇴적층과 기반암으로 설정되었다. 퇴적층 A는 플라이스토세 - 현세 퇴적물로 구성되어 있으며 퇴적층 B는 플라이오세 퇴적물로 구성되어있고 하위 퇴적층 C와 경사부정합관계를 갖는다. 하부구간에서는 수로의 발달로 인해 연속성이 매우 불량한 부분이 분지의 북부쪽에서 주로 관찰된다. 분지 남부지역은 하위 퇴적층과는 뚜렷이 구분되었으나 북부지역은 이들 퇴적층이 평행하게 퇴적되어 층간의 경계구분이 어렵다. 초기 마이오세에 해당되는 퇴적층 C의 탄성파 반사면들은 분지의 최남단부에서는 상위층에 경사지게 수렴하나 중-북부에서는 준평행하게 발달된다. 이들 두 지역간의 차이는 분지 남서부를 따라 발달된 주향이동 단층의 영향에 의한 것이며 이들 단층의 활동은 퇴적층 B의 발달이전에 종료되었다. 초기-중기 마이오세의 퇴적층 D내에는 퇴적후의 습곡 및 단층작용이 많이 관찰된다. 본 층은 부분적인 침강에 의해 두께의 변화가 심하다. 올리고세의 퇴적층 E는 하부 기반암 위에 부정합으로 놓여있으며 퇴적초기의 지형에 의한 경사에 의해 기울어 져 있고 퇴적 이 종료된 후의 구조운동에 의 해 습곡되 었다. 퇴적층 D 내에 발달된 화산암층의 절대 연령은 초기 - 중기 마이오세 이며 퇴적층 E 내에 분포하는 응회암층은 희토류 원소 분석 결과 및 고생물 자료 해석에 의하면 Green Tuff Formation 보다 고기의 화산활동에 의한 응회암이다. 탄성파층서 및 퇴적물의 분석 결과에 의하면 분지의 형성후 퇴적된퇴적층 E는 육성 퇴적물로 이루어 져 있으며 대륙지괴의 근원지로부터 퇴적물이 공급되었음을 지시한다. 퇴적층 E가 형성된 후 분지 외부의 퇴적물 공급지가 구조적 요인에 의해 융기하였고, 그 결과로서 퇴적물의 유입, 분지의 침강 및 화산활동이 급격히 증가하였으며 이들로 구성된 퇴적층 D는 화산활동을 수반한 반복조산대로부터 유래되었다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.313-331
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• 2022

무기 자연 수소(H₂)는 천연가스의 주요 구성성분이지만, 청정 및 재생 가능한 에너지로써 글로벌 에너지 분야에서 그 중요성이 다소 과소평가되고 있다. 이 논문은 우리가 과거에 생각했던 것보다 훨씬 광범위한 환경에서 무기 자연 수소가 대륙 암석권에서 대량 생성된다는 최근 논문들을 바탕으로 자연 수소의 발생 기작과 이와 관련된 다양한 지질학적 특징들을 검토하였다. 지금까지 확인된 자연 수소의 주요 근원암은 (1) 초고철질암, (2) 철(Fe²⁺)이 풍부한 암석으로 구성된 강괴, (3) 우라늄이 풍부한 암석이다. 이 암석들은 선캄브리아 시대 결정질 기반암 그리고 중앙 해령과 대륙기반의 오피올라이트(ophiolite), 페리도타이트(peridotite) 암체에서 사문암화된 초고철질암과 밀접하게 관련된다(Zgonnik, 2020). 이 근원암들에서 자연 수소를 생성하는 무기적 작용은 (a) 광물(예, 감람석)의 Fe²⁺이 산화되는 동안 물의 환원, (b) 방사성 붕괴로 인한 수전해, (c) 규산염 암석의 기계적 파괴(예, 단층) 동안 물과 표면 라디칼의 반응 등이며, 자연 수소는 자유 기체(51%), 다양한 광물 내의 유체포유물(29%), 지하수의 용존기체(20%) 형태로 발견된다(Zgonnik, 2020). 우리나라의 경우 아직 자연 수소 연구가 수행되지는 않았지만, 경상분지 내 무기 자연 수소의 생성과 부존 가능성은 두꺼운 퇴적분지 내에서 초고철질암, 층간 현무암층과 철/구리 부화대 존재, 그리고 페름기-제3기 동안 능동적 대륙 연변부에서 여러 번의 화성활동 등을 포함한 지질학적/지구화학적 특성을 고려하면 상당히 높은 것으로 평가된다. 최근 지질 기원의 자연 수소를 연구/탐사하는 국외 학자들과 산업체들은 가까운 미래에 자연 수소가 깨끗하고 재생 가능한 획기적인 에너지원 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 따라서 우리나라에서 자연 수소의 경제적 활용을 위한 부존지 발견 여부와 상관없이 지하의 암석-유체 상호작용에 관한 통합 연구를 통해 아직 밝혀지지 않은 자연 수소의 성인과 탐사는 차세대 핵심 연구임이 분명하다.