• 암석학회지
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• 제6권1호
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• pp.52-64
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• 1997

캐나다 노바스코시아주 남서쪽에 분포하는 이질암류는 셀르론화강암의 관입에 의해 넓은 지역이 접촉변성을 받았다. 이곳에 분포하는 접촉변성대는 15km 두께에 이른다. 잘 발달된 가상구조(pseudomorphic textures)에 의하면 사장석-백운모-흑운모가 십자석과 홍주석으로 치환되어있다. 이러한 치환반응이 가능하려면 반응물에는 존재하나 생성물에는 존재하지 않는 K, Na, Ca 원소들의 반응게에서 빠져 나와야만 가능하다. 이는 연구지역에서 원소들이 넓은 접촉 오레올을 이동한 광역의 변성교대작용이 발생하였음을 암시해 주고 있다. 홍주석을 함유하는 전형적인 시료의 모달 분석결과 반응물과 생성물의 체적비율이 1:1 관계를 보이고 있다. 동일체적일 경우 생성물(홍주석)에 함유된 Al의 양이 반응물들(사장석-백운모-흑운모)에 함유된양 보다 3배가 많음을 감안할때 이러한 화학반응을 가능하게 하려면 Al 역시 접촉변성 지역에서 원거리를 이동하였다는것을 알 수 있다.

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.1001-1013
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• 2018

A new type of uranium occurrence in Korea was identified in pegmatitic and hydrothermally altered granite in the Daejeon area. The U-bearing parts typically include muscovite, pink-feldspar and sericite as alteration minerals. In this study, the geochemical characteristics and alteration age of the granitic rocks were examined to provide evidence for hydrothermally-enriched uranium. The K-Ar ages of muscovite coexisting with U-bearing minerals were determined as 123 and 128 Ma. The U-bearing rocks have relatively low ($CaO+Na_2O$), high $K_2O$ contents, and high alteration index values by major element geochemistry. The trace element geochemistry shows that the uraniferous rocks have significantly low Th/U ratios and strongly differentiated features. The rare earth element patterns indicate that the uraniferous rocks have a low total REE and LREE contents with depletion of Eu. Considering the geochemical variation of the granitic rock major, trace and rare earth elements, it can be concluded that uranium enrichment in pegmatites and altered granite should be genetically related to post-magmatic hydrothermal alteration of K-metasomatism after emplacement of the two-mica granite. This is the first report for geochemical characteristics of Mesozoic granite-related U-occurrences in South Korea. This study will help further research for uranium deposits with similarities in geological setting, mineralogy and age data between South China and Korea, and can also be expected to help solve the source problems related to high uranium concentrations in some groundwater occurring in the granitic terrane.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.227-244
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• 2010

제주도 현무암에 포획된 첨정석 레졸라이트 포획암은 비교적 뚜렷하게 구별되는 세 종류의 조직으로 산출된다. 즉, 조립질의 프로토그라뉼라 조직, 쌍봉의 입자분포를 보이는 포피로클라스틱 조직, 그리고 세립질의 입자들이 신장되어 엽리를 보이는 마일로니틱 조직의 포획암으로 구별된다. 이들 조직은 프로토그라뉼라에서 포피로클라스틱, 마일로니틱 조직으로 가면서 입자크기는 점점 감소하고, 입자의 경계는 더욱 직선화되며, 삼중점이 더 빈번하게 산출되는 경향을 보인다. 특히 포피로클라스틱 및 마일로니틱 조직의 포획암은 킹크밴드를 가지는 거정의 반상쇄정(2-3 mm) 사이에 변형의 흔적이 없는 세립질의 입자($200-300\;{\mu}m$)로 구성되어 있으며, 반상쇄정 내 용리엽리가 구부러져 있는 조직적 특징을 보인다. 또한 프로토그라뉼라 조직에서 첨정석은 사방휘석과 항상 같이 접촉되어 산출되지만 마일로니틱 조직에서는 사방휘석과 관계없이 단독으로 뿌려져 산출되는 특성을 보인다. 이러한 조직적 특성은 포획암이 특정한 편압 하에서 동력재결정작용과 열에 의한 정적재결정작용을 경험하였음을 반영하고 있다. 첨정석 레졸라이트 포획암을 구성하고 있는 감람석, 사방휘석, 단사휘석의 mg#[$=100{\times}Mg/(Mg+Fe_t)$]는 입자의 크기나 조직적 차이와는 상관없이 거의 일정하다(Ol: 88-91, Opx: 89-92, Cpx: 90-92). mg#의 값, 감람석의 NiO (0.3~0.4 wt%)와 MnO (0.1~0.2 wt%)의 조성은 세계 다른 곳의 맨틀 레졸라이트 포획암내 감람석의 값과 유사하며, 20~25%의 부분용융을 경험한 잔류맨틀임을 나타내고 있다. 미량원소 및 희토류원소 조성은 주성분원소 조성에 비해 프로토그라뉼라, 포피로클라스틱, 마일로니틱 조직 사이에 좀 더 뚜렷한 차이를 보여주면서 미량원소 조성과 조직적 특성사이에 밀접한 관련성이 있음을 나타내고 있다. 첨정석 레졸라이트 포획암의 단사휘석과 사방휘석의 미량원소 및 희토류원소함량은 프로토그라뉼라에서 마일로니틱 조직으로 갈수록 증가하고 있으며, 특히 LREE와 불호정성이 큰 미량 원소일수록 현저하게 증가하는 경향을 나타낸다. 이는 첨정석 레졸라이트 포획암이 부분용융을 경험한 이후 LREE가 부화된 멜트 또는 유체에 의한 교대작용을 받았으며, 변형사건과 교대작용사이에 밀접한 관련성이 있음을 의미한다. 노두에서 관찰되는 조직의 상대적 산출비율이 이들 포획암이 기원된 상부맨틀에서의 상대적 산출비율이라고 가정한다면, 포피로클라스틱 및 마일로니틱 조직을 발달시킨 변형사건은 비교적 좁은 전단대 지역에 한정되었을 것으로 제시된다. 이러한 전단대는 제주도 아래 암석권질 상부맨틀에서 LREE가 부화된 멜트 또는 유체가 침투하기에 용이한 환경을 형성하였을 것이다. 마일로니틱 조직에서 더욱 현저하게 나타나는 미량원소부화특성은 입자의 크기가 작아지고 변형의 강도가 높을수록 멜트 또는 유체의 침투가 더욱 용이했기 때문일 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.395-406
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• 1997

Some RE (Zr, Nb, REE) ore deposits are located in the middle part of the Korean peninsula. Geotectonically, the RE ore deposits situated on the Kyemyeongsan Formation of northern margin of the Okcheon geosynclinal belt and in the transitional zone between Kyeonggi massif and Okcheon belt. The rare metal deposits distributed in Kyemyeongsan Formation which consists of schist and alkaline granite. The alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism and hydrothermal processes. The ore contains mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nb, Ti-Nb-(U), Nd-Th group minerals. Fergusonite, one of Nb-Y rich REE minerals belonging to the A-B oxides, is most common mineral in the rare metal deposits. The fergusonite bearing rocks may be devided into four types by occurrence features and mineral association, that is, zircon type, allanite vein, feldspar type, and fluorite type. Fergusonites show wide variations in optical properties, due to part of differences in their chemical composition (depending on the types), but also the degree of crystalinity of the individual specimens. Fergusonite metamicts enclosed in biotite are generally surrounded by well developed pleochroic haloes. Usually, fergusonite is accompanied with zircon and other REE-bearing minerals. Petrographical and chemical data are presented for fergusonites which collected different types. $Nb_2O_3$ and $Y_2O_3$ contents range from 48.51 to 53.01 wt.% and 29.18 to 42.02 wt.% respectively. Also, $ThO_2$, (1.83~6.93), $UO_2$, (0.17~2.84), ${\sum}RE_2O_3$ (except to Y) (1.11~8.73), and $TiO_2$, (0.19~1.19 wt.%) contents show variational compositions according to fergusonite types. The ${\sum}RE_2O_3$ of fergusonites are positive relation with $Y_2O_3$ and negative relaton with $ThO_2$ and $({\sum}{RE_2O_3}-{Y_2O_3})$. The $Nb_2O_3$ is sightly negative relation with $Ta_2O_3$. Back-scattered electron microscope images (BEI) of fergusonite show the mineral composition and textural feature is very complicated. The variation of Nb, Th and REE content of fergusonite and the modes of occurrence of mineral, suggests that REE may have been mobilized during the circulation of hydrothermal fluids related to contact metamorphism (metasomatism). The chemical variation of the fergusonites with occurrences and mineral association can be related to metasomatism of alkaline fluid was probably the dominant ore-forming process in Chungju district.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.599-612
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• 1995

Some REE ore deposits are located in the middle part the of Korean peninsula. Geotectonically, the REE ore deposits situated on the Kyemyeongsan Formation of northern margin of the Okcheon geosynclinal belt and in the transitional zone between Kyeonggi massif and the Okcheon belt, with a deep-seated fracture separating the two tectonic units. The Kyemyeongsan Formation are different in lithology and metamorphic grade from the Gyeonggi massif and the Okcheon super group. The sequence of Kyemyeongsan Formation is dominantly composed of acidic metavolcanic and volcaniclastic rocks associated with alkaline igneous rocks which are related to volcano-plutonism. The REE ore deposits contain mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd and Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals have been found in the deposits, such as allanite, fergusonite, thorite bestnaesite, euxenite, polyclase, monazite, columbite, (Nb)-rutile, okanoganite, sphene, zircon, illmenite and some other unknown minerals. According to the characteristics of the mineral association, the REE ore deposits may be divided into 4 ore types; Zircon-REE, allanite-REE, feldspar-REE and fluorite-REE type. The Sm-Nd isochron age of the REE ore is 330 Ma, and the Sm-Nd model age is 1.11 Ga with ${\varepsilon}_{Nd(t)}$ being - 2.9. This data suggest that the REE ore deposit was formed in the early Carboniferous, and the ore-forming material came from the mantle. The REE ores show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly. The REE patterns of schistose rocks from Kyemyeongsan Formation are similar to felsic volcanics from rifts or back arc basins in or near continental crust. The genesis of the REE ore deposit is quite complicated. Different geologic processes are displayed in the studied area; sedimentation, volcanic activity, metamorphism and hydrothermal replacement. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism of a high temperature to produce alkali metasomatites. Geochemical charateristics show that metasomatism of alkaline fluid was probably the dominant ore-forming process in Chungju district.

• 한국광물학회지
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• 제18권1호
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• pp.61-72
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• 2005

백령도와 보은 지역의 마이오세 알칼리현무암에 상부맨틀암석인 스피넬 페리도타이트가 포획되어 있다. 이들 포획체 내의 단사휘석의 모드 조성과 주성분원소, 미량원소, 희토류원소 조성은 백령도와 보은 지역의 상부맨틀의 평형 온도와 맨틀결핍, 맨틀부화와 같은 지화학적 과정들을 규명하는 매우 중요하다. 원생입상조직과 반상쇄설조직 사이의 전이 조직을 보이는 백령도와 보은 스피넬 페리도타이트의 평형온도는 15 kb 압력에서 각각 773∼1188℃와 705∼1106℃이다. 단사휘석의 Y, Yb 성분은 백령도와 보은 스피넬 페리도타이트가 각각 1~10%와 1∼4%의 부분용융을 받았고, 단사휘석의 LREE 부화 패턴은 이들 지역 상부맨틀이 은폐 맨틀교대작용을 받았음을 지시한다.

• 한국광물학회지
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• 제17권3호
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• pp.221-233
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• 2004

충남지역 활석광상에서 산출되는 금운모의 광물학적 특성 및 활석화 작용과 연관된 금운모의 생성기원을 연구하였다. 연구지역의 활석광상에서 산출되는 운모류는 녹니석과 더불어 활석광석의 주요 불순광물이다 화학적으로 활석과 공존하는 운모류들은 전형적인 금운모 조성을 보여주고, 활석과 직접적인 관련이 없이 산출되는 운모류들은 흑운모에서부터 금운모 조성까지 광범위한 분포를 보여준다. 금운모는 주로 활석광체의 외곽부의 검은 변질대에 분포하며, 특히 괴상 활석광석에 수반 되어 산출된다. 편광현미경이나 후방산란전자상에서는 금운모와 녹니석이 혼정을 이루고 있는 양상을 흔히 관찰할 수 있으며, 드물게 활석과 함께 혼정을 이루는 양상을 관찰할 수 있다. 금운모의 투과전자현미경관찰결과, 일반적으로 전형적인 $10 \AA$의 격자상 내에 $14 \AA$의 녹니석층이 불규칙하게 혼합되어 있기 때문에 금운모의 생성과정이 녹니석과 밀접한 관계가 있음을 지시하고 있다. 이러한 금운모의 산출상태와 광물학적 특성 및 금운모생성에 필요한 K의 기원을 고려하였을 때, 연구지역의 금운모는 활석화 작용의 후기단계에서, 초기 성분과는 달리 K을 충분히 함유한 열수용액과 활석광체와의 반응에 의해서 주로 생성된 것으로 판단된다. K은 이러한 K-변질작용이 일어나기 용이한 구조조건을 가진 활석광체와 주변 화강암질 편마암과의 접촉부에서 화강암질 편마암으로부터 유입되었다.

• 한국광물학회지
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• 제21권3호
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• pp.239-246
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• 2008

강원도 영월 및 경북 봉화의 견운모광상은 화강암질 마그마의 알카리치환작용에 의한 광상으로 추정된다. 견운모광체는 캠브리아-트라이아기에 관입한 안주상의 우백질 화강암체 내에 배태되어 있으며, 이들 암주는 각기 시대미상의 페그마타이트질 미그마타이트와 선캠브리아기의 홍제사화강 암류를 관입하고 있다. 고생대 최하부층인 장산규암층은 열수작용 중에 그 방출을 막는 덮개역할을 하였으며, 견운모광상은 태백지향사 형성시에 생성된 함백향사의 남단 및 남동단에 각기 위치한다. 우백질 화강암류는 전기석을 가지는 페마타이트를 흔히 포함하며, 대체적으로 K 및 Na-장석류가 풍부하며, 광체는 암체의 상부 및 가장자리로 가면서 흔히 확인되며, 고품위광체는 거의 순수한 견운모 단일광물로 구성되는 초그라이젠화를 나타내기도 한다. 화학분석에 의하면, $Na_{2}O$ 및 $K_{2}O$함량이 $2.00\sim7.03wt%$로서 그라이젠화가 뚜렷하지만 CaO는 $0.05\sim4.51wt%$로서 알비타이트화는 미약하다. 영월 지역은 견운모와 함께 납석이 포함되므로 대현지역에 비하여 열수의 온도 등이 더 높았음을 암시한다. 태백산지역에는 그라이젠형광상으로 석석이 산출되었었고, 광상형성에 유리한 탄산염암의 분포가 넓으므로 중석, 휘수연 등의 감속원소와 함께 Be, Nb, Li 및 희토류원소류 등의 산출이 기대되며 이들에 대한 연구가 기대된다.

• 암석학회지
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• 제21권1호
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• pp.13-30
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• 2012

제주도의 초염기성-염기성 암편을 포획하고 있는 현무암은 조직적으로 일반 반정과 뚜렷하게 구별되는 금운모와 커슈타이트 결정을 산출하고 있다. 금운모와 커슈타이트는 모암인 현무암에서는 비교적 조립질 (2-10 mm)로 산출되며, 금운모는 초염기성 맨틀포획암에서, 커슈타이트는 염기성 반려암질 포획암에서 세립의 입자(1 mm 이하)로 간극을 채우거나, 미세맥으로 혹은 코로나로 뚜렷한 이차조직으로 산출된다. 금운모는 $TiO_2$(4.1-6.9 wt%)와 F(2.8-4.6wt%)가 풍부하고, mg#[=100Mg/(Mg+$Fe^t$) in mols, where $Fe^t$ is total iron]는 88-80으로 매우 높다. 커슈타이트는 높은 $TiO_2$(5.6-6.11 wt%)와 비교적 낮은 mg#(68-64)를 보인다. 금운모와 커슈타이트는 서로 관련된 것은 아니며, 금운모의 형성은 상부맨틀에서 먼저 일어난 사건이고 커슈타이트의 형성은 하부지각에서 나중에 일어난 사건으로 해석된다. 이들 결정들 사이의 mg#와 조직적 특성은 제주도 암석권에서 맨틀의 심부일수록 금운모 부화작용을 경험하였으며, 천부일수록 각섬석 부화작용이 있었음을 지시하고 있다. 현무암에 금운모와 각섬석이 산출된다는 것은 제주도 상부맨틀/하부지각에 K-, Ti-를 함유한 휘발성 성분이 풍부한 멜트/유체가 이동하고 있다는 것에 대한 직접적인 증거가 되며, 제주도 하부 상부맨틀/하부지각도 다양한 모달 교대작용을 경험하였음을 의미한다.

• 암석학회지
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• 제26권4호
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• pp.311-325
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• 2017

백두산 지역 중기 마이오세 알칼리현무암에 포획된 페리도타이트 포획암은 주로 첨정석 레졸라이트로 조립질의 원생입상 조직을 보인다. 이 포획암들은 감람석을 치환하는 이차기원의 사방휘석과 감람석 결정입자의 경계를 따라 멜트(즉, 유리)를 산출하고 있다. 백두산 페리도타이트 포획암의 감람석, 사방휘석 그리고 단사휘석은 높은 Mg#(90~92), 첨정석의 Cr#는 11~29를 나타낸다. 백두산 페리도타이트 포획암의 주성분원소 성분은 심해 페리도타이트의 특성을 나타낸다. 단사휘석은 불호정성 미량원소에 부화되어 있으며, 두 종류의 미량원소 패턴을 보여준다.: (1) 경희토류원소가 결핍된 형태($(La/Yb)_N=0.1{\sim}0.2$, $(La/Ce)_N=0.4{\sim}0.8$). (2) 경희토류원소가 부화된 형태($(La/Yb)_N=2.2{\sim}3.8$, $(La/Ce)_N=1.2{\sim}1.6$). 계산된 평형 온도와 산소 분압은 각각 $920{\sim}1050^{\circ}C$와 ${\Delta}fO_2(QFM)=-0.8{\sim}0.2$이다. 백두산 페리도타이트 포획암들은 최대 15% 정도의 마그마를 만들고 난 후 맨틀에 남아있는 잔류 암석으로, 그 이후 실리카와 경희토류원소에 부화된 유체(혹은 멜트)에 의해 다양한 정도의 모달/은폐 교대작용을 경험하였음을 반영하고 있다.