• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.49-61
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• 1994

결정질암반중의 지하수 이동로인 열극은 모암과는 다른 이차광물로 구성되는 수가 많다. 그래서 방사성폐기물 처분장 모암중의 열극광물은 그들의 높은 표면 반응성 때문에 관심의 대상이 되고 있다. 본 논문에서는 선캠브리아기 편마암류로 구성되어 있는 충남 유구지역수리치 시추공 코아의 열극표면에서 발견된 점토광물의 생성과정을 고찰하였고, 그들과 현재 지표수 및 지하수와의 평형관계를 알아보았다. 편마암 열극에서 물-암석 상호반응은 깁사이트, 캐올리나이트, 스멕타이드, 일라이트 등을 생성시켰다. 열극점토광물은 두가지 다른 과정을 통해 생성된 것으로 판단된다. : (1) 열극주변 모암 확산대에서 장석의 Incongruent Dissolution에 의한 스멕타이트 또는 일라이트의 생성, (2) 열극틈 사이에는 깁사아트, 캐올리나이트, 스멕타이트 (또는 일라이트)가 지하수의 용존이온으로부터 침전. 열극충전광물은 깁사이트${\leftrightarrow}$캐올리나이트${\leftrightarrow}$스멕타이트 (또는 일라이트) 순으로의 광물생성순서를 보인다. 광물생성순서를 규제한 요인은 지하수의 pH 상승, 충전물에 의한 열극틈의 투수계수 감소, 그리고 알카리 및 알카리토 원소의 Immobility에 의한 것으로 보인다. 수리치 시추공 지하수의 pH는 8.6-9.2 범위이며, 화학성분상 $Na-HCO_{3}$ 형이며, Na와 $HCO_{3}$는 Albite와 Calcite의 용해작용으로부터 공급된 것으로 보인다. WATEQ4/F 프로그램에 의한 지하수의 포화지수는 pH 상승에 따라 깁사이트와 캐올리나이트는 침전반응을 거쳐 평형상태로, 스멕타이트와 일라이트 평형상태를 거쳐 재용해성 환경으로의 변화를 지시한다. $Na_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}-H_{2}O$계의 상안정도상에 지표수와 지하수 모두 캐올리나이트 안정영역에 속한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.305-319
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• 2000

동해 북동쪽에 위치한 홋카이도섬 서부해역에서 채취된 중력시추코아 GH98-1223의 45개 퇴적물 시료들로부터 휴면포자를 제외한 총 31속 50종 1아종의 규조류가 동정되었다. 최대 산출종은 Thalassionema nitzschioides로 전시료에서 29${\sim}$59%의 높은 산출빈도를 나타냈으며, 그 외에 비교적 개체 보존이 양호한 Denticulopsis seminae와 Pseudoeunotia doliolus를 비롯한 대부분의 종들은 평균 산출빈도가 5% 이내로 매우 낮게 나타났다 전 시료에서 한류종의 산출빈도가 난류종보다 상대적으로 우세하였으며, 수직분포는 각 종의 생태적 특성에 따라 차이가 있으나 대부분의 층준에서 난류종과 한류종의 산출빈도는 서로 상반되는 경향을 보였다. 대표적인 한류종인 D. seminae와 난류종으로 쿠로시오해류(Kuroshio Current)의 지류인 대마난류(Tsushima Warm Current)의 지시종인 P doliolus의 전체적인 변화양상은 뚜렷하게 상반되며, 이것은 규조온도지수(T$_d$)의 수직적인 변화와도 서로 일치한다. 규조온도지수는 150 cm깊이를 기준으로 코아의 상부에서는 평균 이상의 높은 수치를 나타내며 하부에서는 평균 이하의 낮은 수치를 나타내는데, 이러한 경향은 동해의 북부지역에 위치한 본 연구지역에 대마난류의 영향이 홀로세의 후빙기를 거치면서 점차적으로 증가된 것을 지시하고 있다. 또한, 하층부에서 규조온도지수는 지그재그형의 변화를 나타내는데 이는 규조류가 서식하는 해수의 환경이 불안정하였다는 것을 의미한다. 생산성과 용승의 정도를 지시하는 Chaetoceros resting spores는 5.3${\sim}$40% 정도의 산출빈도를 보이는데 , 최대값은 80 cm 보다 상층부에서 나타났다. 퇴적물의 생물 기원물질의 상대적인 양을 예측하는데 이용되는 Chaetoceros resting spores/Chaetoceroe vegetative cells도 80 cm 보다 상층에서는 높게 나타나 규조온도지수 분포와도 일치하는 경향을 보인다. 이상의 규조군집 분석 결과에 의하면, 홀로세의 후빙기동안 본 연구 지역인 동해 북동부에는 대마 난류의 유입이후 현재와 유사한 환경이 우세하게 발달했으나, 난류종 P. doliolus의 변화는 동해내에서 대마난류의 세기가 반복되었음을 지시하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.753-770
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• 2006

도시지역에서 지하수오염은 도시화에 따른 토지용도에 크게 영향을 받는다. 본 연구는 철강, 기계 및 신발공장들이 밀집되어 있는 부산 사상공단지역의 지하수 수질과 오염 특성을 규명하는데 있다. 부산시는 우리나라의 대도시 중에서 가장 높은 지하수 이용를을 보이고 있다. $K^+,\;Na^+,\;Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;Cl^-,\;SO_4^{2-},\;HCO_3^-$, 전기전도도(EC), 총용존물질(TDS) 그리고 염분농도는 낙동강에 가까운 지역에서 높게 나타나고 있다. 이러한 사실은 퇴적 당시 해안퇴적층에 들어온 염분의 영향이 아직까지 이 지역 지하수 수질에 미치고 있음을 지시한다. 또한 대표적인 지하수 수질형인 Ca-Cl형은 본 연구지역의 지하수가 인위적인 오염뿐만 아니라 퇴적물 속에 함유되어 있는 염분의 영향을 받고 있음을 지시한다. $SiO_2$ 이온은 물-규산염광물 작용과 콘크리트의 분해 산물로 해석된다. TCE는 총 18개소 중 12개소에서 검출되었으며, PCE는 4개소 그리고 TCA는 3개소에서 검출되었다. 요인분석에 의하면, 요인 1의 설명율은 49.8%, 요인2는 19.8% 그리고 요인 3은 11.0%이다. 요인 1에 높은 정의 적재율을 보이는 성분은 pH, TDS, 염분농도, $Ca^{2+},\;K^+,\;Mg^{2+},\;Na^+,\;Al^{3+},\;As^{3+},\;Cl^-,\;Fe^{2+}$으로서 이들은 공단의 특성과 염분의 영향을 동시에 대표하는 것으로 판단된다. 군집분석과 성분의 공간적 분포에 의하면, 낙동강변과 같이 해안퇴적층이 분포하여 염수의 영향을 받는 지역에서는 $Na^+,\;Ca^{2+},\;Cl^-,\;SO_4^{2-}\;K^+,\;Mg^{2+}$의 농도가 높게 나타남을 알 수 있다. 그리고 학장천의 하류에서는 염수의 영향과 인위적인 오염의 영향을 동시에 받고 있으며, 그 외 지역에서는 인위적인 오염의 영향이 우세함을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제50권2호
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• pp.171-180
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• 2017

본 연구에서는 2015년 7월부터 2016년 8월까지 백두산 주롱 온천 지역에서 화산가스 및 온천수를 채취하여 분석을 실시하였다. 또한 이전 연구(Lee et al. 2014)에서 보고된 온천수의 측정값 중 $HCO_3{^-}$ 농도에 오류가 있음을 확인하고, 이를 개선하고자 했다. 온천수의 용존 $CO_2$는 이전 연구에서는 가스 크로마토그래프를 이용하여 분석하였지만, 이를 개선하여 2015년부터 TOC-IC를 이용하여 분석을 실시했다. 또한, 여러 농도의 $Na_2CO_3$ 표준 시료를 GC로 분석하여, 실제 농도와 표준시료 사이의 상관관계를 확인하였다. 그리고 이를 토대로 2014년 온천수의 용존 $CO_2$ 농도를 추정하고자 했지만, 실제 주롱(Julong) 온천 주변의 물을 채취하여 GC로 분석했을 때는 이 상관관계가 잘 적용되지 않아서 2014년 온천수의 용존 $CO_2$ 농도를 추정할 수가 없었다. 연구기간 동안 화산가스 내 $CO_2/CH_4$의 농도는 꾸준히 감소하였는데, 이에 대하여 두 가지 해석이 가능하다. 첫 번째는 화산체 내부의 환경이 조금 더 환원환경에 가까워져 상대적으로 화산가스 내 탄소가 $CO_2$ 보다는 $CH_4$ 또는 CO로 분배되기 유리해 진 것이다. 두 번째 가능성은 화산가스와 물의 상호작용이 강화되어 물에 대한 용해도가 훨씬 높은 $CO_2$의 농도가 상대적으로 감소한 것이다. 일반적으로 화산가스가 물에 희석되는 현상(scrubbing)의 영향은 화산활동이 활발한 시기보다는 잠잠한 시기에 강화된다. 한편, 온천수의 분석은 화산가스 연구에서 중요한 산성기체 성분의 음이온들과 주요 양이온, 그리고 Cd, Re, As에 대해 이루어졌다.

• 자원환경지질
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• 제50권2호
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• pp.117-128
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• 2017

고준위방사성폐기물 심지층 처분 대상 암종으로 고려되는 화강암에서 방사성핵종의 장기 거동 특성을 이해하기 위한 연구의 일환으로 KURT(KAERI Underground Research Tunnel) 화강암에 존재하는 U-Th 함유광물의 산출특성 및 존재형태 대한 연구를 수행하였다. KURT의 화강암은 주로 석영, 장석류와 운모류로 구성되며, 그 외에 저어콘 및 희토류원소를 함유하는 모나자이트, 바스트네사이트 등이 확인된다. 또한 견운모, 미사장석, 녹니석과 같은 이차광물과 함께 석영맥과 방해석맥 등이 관찰되는데 이는 후기 열수작용에 의한 영향으로 추정된다. U-Th 함유광물은 대부분 $30{\mu}m$ 이하로 석영 및 장석류, 운모류의 경계에서 확인된다. EPMA 정량분석 결과, U-Th 함유광물의 74.2 ~ 96.5%가 $UO_2$ (3.39 ~ 33.19 wt.%), $ThO_2$(41.61 ~ 50.24 wt.%), $SiO_2$ (15.43 ~ 18.60 wt.%) 등으로 구성된 것으로 확인된다. EPMA 분석결과를 이용한 화학구조식 계산결과, U-Th 함유광물은 규산염 광물로 토라이트(thorite), 우라노토라이트(uranothorite)인 것으로 판단된다. U-Th 함유 규산염 광물은 화강암과 페그마타이트 및 열수작용에 의해 형성된다. 따라서 마그마의 분화에 의해 형성된 KURT 화강암은 후기 열수에 의해 변질 및 교대작용이 수반되었을 것으로 판단된다. U-Th 함유 규산염 광물은 열수에 기인한 온도, 압력, pH 등의 변수들과 지화학적 요인에 의해 재결정 작용을 일으킨 것으로 추정된다. 또한 재결정 과정 동안 반복적인 용해/침전에 의해 우라늄과 토륨의 농집량 변화에 따라 토라이트, 우라노토라이트 광물들이 형성된 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.313-324
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• 2018

한반도 지진에 대한 전조인자 연구를 위해 대전, 청원지역 지하수 관측정에서 심도별(-60 m, -100 m)로 화학성분과 라돈, 수위변화를 주기적으로 측정하였다. 관측정 특정심도 지하수의 pH와 전기전도도 값이 포항지진 발생에 따라 큰 폭으로 증가하는 등 비교적 뚜렷한 상관성을 보였다. 주요화학 성분 중에는 대전관측정에서는 ${HCO_3}^-$, $Cl^-$의 농도가 지진과의 연관성 있는 변동을 보이며, 청원지역 관측정에서는 $Mg^{2+}$, $Cl^-$, ${NO_3}^-$의 농도가 변화를 보였다. 그러나 지하수의 주요 화학성분의 변화는 지진발생과의 상관성이 명확하지는 않다. 대전관측정 지하수내 라돈 함량은 지진 발생 전 최저 162 Bq/L에서 지진발생 직후 573 Bq/L로 크게 증가하는 경향을 보여 지진과의 뚜렷한 상관성을 보여주었다. 지하수위의 경우에는 지진발생과의 상관성은 확인되지 않고 갈수기로 인한 지속적인 하강의 양상을 보여주었다. 그러나 포항 진앙지 10 km 이내 국가 지하수 관측정에서는 지진발생 직전 뚜렷한 지하수위의 하강 현상을 보여주었다. 결론적으로 포항지진 진앙지와 약 180 km 이상 떨어진 지역이지만 대전 관측정에서 라돈가스는 지진과 가장 뚜렷한 상관성을 보여 지진전조인자로서의 신뢰성할 수 있는 후보로서 가능성을 확인하였다. pH, 전기전도도, ${HCO_3}^-$, $Cl^-$성분은 지진과 일정 부분 상관성을 보여주었지만 보다 더 장기적인 모니터링을 통하여 지진전조로서 가능성을 확인할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국제4기학회지
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• 제2권1호
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• pp.25-50
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• 1988

전곡리로 대표되는 임진-한탄강 일원의 구석기공작은 매우 다양하고 풍부한 양상을 보여 준다. 유물과 유적의 분포상에서 이 지역은 동북아에서 그리 흔치 않은 진도의 대규모적이며 집중적인 고인류점거의 흔적을 지닌 지역이라고 할 수 있다. 임진-한탄강 일원에 이러한 집중적인 구석기유적의 보존이 가능하였던 지질학적 이유로는, (1) 약 9천만년전 중생대말기에 단층운동 혹은 열곡운동으로 형성된 좁은 계곡 내에서 있었던 신생대 제4기말의 화산작용으로 이 일대에는 용암대지를 기반암으로 하는 퇴적분지가 형성되었고, (2) 이 퇴적분지의 기반암을 이루는 현무암의 특징적인 주상.절리로, 이후 한탄강의 하곡은 침식에 상대적으로 취약한 지질구조선을 따라 오늘에 이르기까지 평면적으로 제한된 범위로 발달, 용암대지 위에 형성된 퇴적층의 대부분은 유수침식으로 인한 파괴에서 벗어날 수 있었으며, (3) 후빙기의 해수면상승으로 인한 임진강 base-level의 상승에도 불구하고, 용암대지의 두께로 인하여 그 위에 형성된 퇴적층은 이에 영향을 받지 않는 고도에 놓여 있게 되어 후빙기의 fluvial regimen의 변화에도 큰 영향을 받지 않을 수 있었기 때문이라는 점을 들 수 있다. 용암대지를 이루는 전곡현무암에 대한 고지자기 측정 및 K-Ar dating의 결과는 제4기의 용암분출이 Bruhnes Normal Epoch에 있었음을 가리킨다. 전곡 현무암을 덮고 있는 퇴적층은 크게 3개의 단위로 나뉘어지나, 전곡현무암의 표면지형과 퇴적메카니즘의 지역적 차이에 따라 약간씩의 차이를 보여 준다. 고고학 유물은 매우 두텁게 발달한 강한 점토성의 적색 fluvio-coluvium 내에서 발견된다. 이 층에서 하나 이상의 cryoturbation horizon이 발견되어, 퇴적당시의 기후조건을 시사하여 준다. 이러한 증거는 한탄강의 지류역에서 확인되는 lacustrine bed에 대한 화분분석결과에서 보이는 고인류점거개시 직전의 기후의 급속한 한랭화의 증거와 잘 일치하고 있다. 구석기문화층의 퇴적은 TL dating의 결과 대략 45,000 BP를 전후한 시기에 있었다고 추정되는 바, 즉 문화층의 퇴적은 최후빙하기의 제2차 stadial의 개시와 대략 일치하는 사건이라고 할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.240-249
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• 2013

해양지질 조사 또는 엔지니어링 목적의 해양 탄성파 탐사에서 해상의 너울로 인하여 탐사자료의 품질이 저하된다. 1 ~ 2 m의 너울은 탐사 중에 종종 발생하는데, 1 m 이내의 정밀도를 요하는 고해상 해저탐사자료에서 이를 보정하여 줌으로써 탄성파 단면도의 수평적 연속성을 높일 수 있다. 이 연구에서는 8채널 고해상 에어건 탐사자료와 3.5 kHz 천부지층탐사자료에 대하여 너울영향 보정을 적용하였다. 너울영향을 효율적으로 보정하기 위해서는 탐사자료에 나타나는 해저면의 위치를 정확하게 산출하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 해저면 수심값 추출을 위하여 해저면 부근의 최대 진폭을 이용하거나 최대진폭값의 일정 기준을 넘어서는 지점을 해저면 위치로 추출하는 방법 등을 사용하였다. 품질이 낮은 자료에 대해서는 수심값 추출이 용이하도록 엔벨로프 또는 해저면 요소파(wavelet) 신호와 상호상관을 수행한 자료를 사용하였다. 이와 같은 방법으로 산출한 수심값으로부터 평균값을 구한 후, 그 차이를 보정하여 주었다. 시험 적용된 에어건 탐사자료에서는 약 0.8 m, 2종의 3.5 kHz 천부지층탐사자료에서는 각각 약 0.5 m와 약 2.0 m 범위의 너울영향을 보정하였다. 자료의 상태에 따라 적절한 해저면 수심값 추출 방법을 사용하여 탐사자료의 너울 영향을 보정함으로써 지층의 연속성이 향상된 고품질의 고해상 해저 탄성파 단면도를 제작할 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제13권1호
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• pp.34-45
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• 2004

본 연구는 제주도에 분포하는 현무암에 포획된 맨틀포획암과 맨틀포획암에 포획된 유체포유물에 대한 암석 및 조직에 대한 기재와 하부지각물질이 초고온의 변성작용을 받아 형성된 부카이트라는 산성질포획암에 관한 예비연구이다. 제주도에 분포하는 알칼리현무암에는 초염기성포획암, 산성질포획암, 큐뮬레이트포획암이 풍부하게 포획되어 있다. 초염기성포획암은 첨정석(스피넬)-레졸라이트가 대부분이며, 첨정석-레졸라이트는 감람석, 사방휘석, 단사휘석과 첨정석로 이루어져 있다. 부카이트는 석영, 사장석과 검은 세맥으로 이루어져 있으며, 큐뮬레이트포획암은 단사휘석 혹은 단사휘석과 사장석으로 이루어진 거정의 결정들로 구성되어 있다. 이들 포획암들의 구성입자들은 조립질이며, 하부지각/상부맨틀에서의 복잡한 진화사를 보여주는 변성암의 특징을 나타낸다. 초염기성포획암에는 프로토그라뉼라, 반상쇄성, 등립질의 조직이 관찰되며, 이러한 조직의 존재는 제주도의 상부맨틀에 전단체계가 형성되어 있음을 나타낸다. 프로토그라뉼라 조직에서는 거정의 사방휘석 결정들 중간에 첨정석, 세립의 감람석이 시공간적인 연관성을 지니고 항상 같이 산출되어지는데 이는 첨정석과 감람석이 사방휘석에서 용리되어진 것으로 여겨진다. 이러한 첨정석과 감람석이 사방휘석에서 용리되어진 조직은 프로토그라뉼라조직이 형성되기 이전에 고온에서 알루미나 함량을 많이 지닌 암석이 평형상태를 유지했음을 의미하며, 원래의 암석은 알루미나가 풍부한 사방휘석을 지닌 페리도타이트인 것을 암시한다. 이러한 하부지각/상부맨틀에서 유래하는 포획암에는 세 종류의 유체포유물이 포획되어 있다. I형은 이산화탄소를 풍부하게 가지고 있는 포유물이고, II형은 다상의 규산염용융포유물로서 유리$\pm$탈유리화된 결정들$\pm$딸결정들 ＋수축기포로 구성되어 있다. III형은 황화용융포유물이다. 제주도의 맨틀포획암에는 I형이 가장 풍부하게 포획되어 있으며, 이산화탄소가 맨틀에 존재하는 가장 풍부한 휘발성성분이며, 맨틀과 같은 고온고압에서 하나의 독립된 상으로 존재한다는 것을 반영하고 있다. 또한 맨틀과 같은 환경에서 규산염멜트(melt), 황화멜트, 이산화탄소가스 사이에 서로 불용융(immscibility) 상태도 형성되고 있음을 나타내고 있다. 대부분의 다상의 규산염용융포유물 (II형)은 상당한 양의 규산질 유리를 지니고 있으며, 이는 하부지각/상부맨틀에서 SiO$_2$ 함량이 높은 규산질마그마가 형성되고 있음을 지시한다. 암석학적, 지화학적 정보와 함께 맨틀 혹은 하부지각 암석에 포획된 유체포유물과 용융포유물 데이터는 한반도의 맨틀에 대한 유체체계, 유체-마그마-광물 사이의 강호작용, 모암인 포획암에 대한 압력-온도 진화사를 파악하는데 크게 이용될 것이다.

• 암석학회지
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• 제21권3호
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• pp.309-333
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• 2012

장석 반정을 함유한 현무암이 제주도 한라산을 중심으로 남북 방향에서 주로 발견되는데, 그 중 하나인 남쪽사면에 있는 시오름 조면현무암에 반정으로 장석이 매우 우세하게 나타난다. 사장석 반정의 함량이 $10cm^2$ 단위 면적에서 약 20개로 매우 우세하며 연구지역에서 측정된 667개 사장석 결정의 크기는 장축 길이는 최대 13.0mm, 최소 0.7mm 정도(평균 4.2mm), 단축 길이는 최대 8.6mm, 최소 0.5mm 정도(평균 2.3mm)로 측정되었다. 모우드분석 결과에 따르면 시오름 조면현무암은 반정이나 미반정으로 사장석(16~28%), 감람석과 단사휘석(1.5~6%), 자철석이나 티탄철석과 같은 불투명광물(~0.1%)로 이루어졌으며 은미정질 석기는 60~82%이다. 사장석, 감람석, 단사휘석 반정의 성분들은 각각 비토우나이트~안데신, 크리소라이트~하이알로시더라이트, 보통휘석으로 이루어져 있다. 사장석 반정은 정상누대구조, 역누대구조, 진동누대구조, 패치형누대구조 등 다양한 구조를 보여준다. 사장석의 중심부에서 외곽으로 가면서 An함량은 증가한다. 중심부에서 외곽으로 가면서 An함량이 감소하다가 외곽부에서 급격히 증가하는 경우, 중심부에서 외곽으로 가면서 지속적으로 증가하는 경우, 진동누대구조를 보이면서 중심부에서 외곽으로 가면서 증가와 감소를 반복하는 경우가 가장 많이 나타났다. 사장석 반정의 중심과 연변부에 융식된 구조를 가지며 일부 최외곽부가 멜트에 의해 융식되어 타형을 이루거나 혹은 잔존구조만 존재하는 경우도 있다. 사장석과 단사휘석 반정의 핵에서 연변부로 감에 따라 성분의 변화와 암석기재적 특징은 멜트에서 비평형상태에 있었음을 지시하며, 또 매우 매픽하고 높은 온도의 멜트의 재공급에 의해 마그마 혼합을 포함하는 결정작용 동안의 마그마방에서 지질학적 환경변화가 진행되었음을 나타낸다.