• 광물과 암석
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• 제36권1호
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• pp.55-72
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• 2023

이번 연구는 영덕단층 일원을 대상으로 실시된 상세 지표지질조사에서 수집된 다양한 구조요소들의 기하와 운동학적 자료 그리고 단층암의 대자율이방성 분석 자료를 바탕으로 영덕단층의 내부구조 그리고 기하와 운동학적 특성을 규명하고자 하였다. 영덕단층은 영덕군 강구면 오포리에서 울진군 매화면 길곡리와 기성면 방율리까지 연장되며, 4.6-5.0 km (평균 4.77 km)의 우수향 수평변위로 고원생대부터 중생대에 이르는 다양한 암종을 절단하거나 암상경계를 이룬다. 영덕단층은 4개의 기하학적 분절로 구분되며, 대부분 노두에서 남-북 내지 북북서 주향에 54° 이상 고각으로 동쪽으로 경사지고 있으나 북쪽으로 갈수록 서쪽으로 54°-82° 경사지는 노두가 증가한다. 영덕단층은 모암의 암종에 따라 0.3-15 m 범위의 다양한 폭을 가진 단층핵과 단층대 내부구조의 차이를 보이는데, 이는 모암의 연성도, 구성광물, 입자크기, 이방성과 같은 물성 차이에 기인하는 것으로 해석된다. 이번 연구에서 새롭게 도출한 고응력장 및 대자율이방성 분석 결과와 기존 연구 결과를 종합하면, 영덕단층은 (1) 백악기말~신생대초에 북서-남동 최대수평응력(σ_Hmax)과 북동-남서 최소수평응력(σ_Hmin) 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪은 이후, (2) 신생대 고진기에 북동-남서 최대수평응력과 북서-남동 최소수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪었음을 지시한다. 이중 고진기에 발생한 우수향 주향이동운동에 의한 변형이 가장 우세하였으며 이후 지각변형은 미미하였던 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권2호
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• pp.136-146
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• 2024

본 논문은 서해 군산분지 퇴적층 내에서 발견되는 다양한 화성암들을 탄성파 반사상에 따라 분류하고 그 공간적 분포 양상을 도시하는 과정에 대해 상술한다. 연구지역인 서해 대륙붕 군산분지의 북동소분지, 남서소분지, 남동소분지 내에서 총 6종류의 분출 화성암 반사상과 3종류의 관입 화성암 반사상이 중생대 후기 백악기, 신생대 에오세 및 전기 마이오세, 신생대 제4기 층에서 발견되었다. 분출 화성암은 그 크기, 외형, 내부 층리구조에 따라 (1) 높이 200 m 이하의 고깔형 화산체들로 1회성 단성화산 분화를 통해 형성된 것으로 추정되는 단성화산체(E.mono), (2) 단성화산체들이 모여 높이 500 m 이내의 하나의 화산체를 형성하는 단성화산복합체(E.comp), (3) 높이 1 km 이상 직경 15 km 이상으로 내부에 복수의 층이 인지되는 성층화산체(E.strato), (4) 기반암 저지대의 정단층 주변에서 고반사 특성을 보이는 열극 분출암(E.fissure), (5) 저각 사면부와 내부에 직경 약 2 km 화도 구조를 보여주는 마르-다이아트림(E.maar), (6) 퇴적층을 교란하는 직경 1 km 이내 파이프형 구조를 갖는 열수분출공(E.vent)으로 구성된다. 관입 화성암은 상부 퇴적층의 변형구조를 통해 인지되며, (1) 수평형, 계단형, 종지형 등 다양한 수직/수평 관입 기하를 나타내는 암맥 및 암상(I.dike/sill), (2) 직경 1-3 km의 뿔 또는 기둥 모양 관입암체인 화성암주(I.stock), (3) 상부 퇴적층을 광범위하게 변형시키는 폭 10 km 이상의 관입암체인 저반/병반(I.batho/lac)으로 구성된다. 분출 화성암은 주로 군산분지 남서소분지 내 백악기 및 신생대 고제3기 에오세 층 내에서 인지되며, 관입암체는 주로 남동 및 남서 소분지 내에서 발견된다. 열수분출공은 군산분지 전역에서 발견되며 활동시기는 전반적으로 중기 마이오세 이후로 일부는 현재까지 활동중인 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제8권2호
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• pp.73-87
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• 1975

한국(韓國)의 대단위지층(大單位地層)들은 "계(系)" 혹은 "층군(層群)"으로 불리워 왔으나 광역부정합(廣域不整合)을 그 상하면(上下面)으로 하는 것이 가장 기본적(基本的)인 특징(特徵)이므로 SYNTHEM간계(間系)이란 단위명(單位名)이 적당(適當)하다. 한반도(韓半島)는 그 면적(面積)의 대부분(大部分)이 준강괴적(準剛塊的) 성격(性格)을 띄고 있는데 그러한 지역(地域)에 발달(發達)된 지층(地層)을 대부정합(大不整合)에 기준(基準)하여 분류(分類)하면 상원(詳原), 조선(朝鮮), 평안(平安), 대동(大同) 및 경상(慶尙)의 제간계(諸間系)들이 인정(認定)된다. 이들 사이의 부정합(不整合)들은 조산운동(造山運動)에 기곤(基困)한 것과 조륙운동(造陸運動) (및 수직조구조(垂直造構造))에 기곤(基困)한 것으로 나눌 수 있다. 상원간계(詳原間系)와 선상원기반누층(先詳原基盤累層)(basement complex)과의 경계(境界)는 확연(確然)한 무정합(無整合)(noncomformity)이다. 상원(詳原), 조선(朝鮮), 및 평안(平安) 간계(間系)들 사이의 부정합(不整合)은 선(先)캠브리아 영대후기(永代後期) 및 고생대(古生代) 동안 이들이 분포(分布)하는 지각부분(地殼部分)이 안정(安定)을 유지하였음을 표상(表象)하는 비정합(非整合)(disconformity)들이다. 평안(平安), 대동(大同), 및 경상간계(慶尙間系)들 사이의 부정합(不整合)은 중생대조산운동(中生代造山運動)들을 대표(代表)하는 경사부정합(傾斜不整合)들이다. 경상간계(慶尙間系) 상하(上下)의 부정합(不整合)들은 곳에 따라 (주라기(紀) 중기(中期)내지 후기(後期) 및 백악기(白堊紀) 말기(末期)의 화강암(花崗岩)들 위의) 무정합(無整合)이다. 연천(漣川) 및 마천령(摩天嶺) 누층군(累層群)들은 화강암질암(花崗岩質岩)을 사이에 두고 서로 떨어져 있어 상호(相互) 관계(關係)가 직접(直接)으로 표시(表示)되어 있는 곳은 없으나, 그 변형변성(變形變成)의 정도(程度)와 암질(岩質)이 현저한 차이(差異)를 나타냄에 비추어 서로 시대(時代)를 달리할 가능성(可能性)이 크다는 생각은 오래 전 부터 있었다. 남한(南韓)의 편마암류(片麻岩類)에 대한 가장 확실성(確實性)있는 방사능(放射能) 연령측정치(年齡測定値)가 20억년전(億年前) 내외(內外)라는 근래(近來)의 자료(資料)는 연천누층군(漣川累層群)을 포함(包含)하는 한반도(韓半島)의 최고기(最古期) 기반누층(基盤累層)을 가장 광역적(廣域的)으로 변성(變成) 화강암화(花崗岩化) 시킨 시기(時期)가 바로 그 때임을 의미(意味)하는 것으로 생각된다. 이에 반(反)하여 마천령누층군(摩天嶺累層群) 발달말기(發達末期) 또는 직후(直後)에 관입(貫入)한 것으로 생각되는 이원화성암군(利原火成岩群)의 방사능(放射能) 연령치(年齡値)는 10수억년전(數億年前)으로 측정(測定)되어 있다. 이러한 절대연령자료(絶對年齡資料)들은 연천누층군(漣川累層群)이 마천령누층군(摩天嶺累層群)보다 고기(古期)라는 견해(見解)를 뒷받침한다. 마천령누층군(摩天嶺累層群)의 대비층(對比層)이 남한(南韓)에서는 발견(發見)되지 않는 사실(事實)은 상원간계(詳原間系) 또한 남한(南韓)에서 발견(發見)되지 않는다는 사실(事實)과 더불어 주목(注目)을 요(要)한다. 상원간계(詳原間系)의 사당우층군(祠堂隅層群)과 구현층군(駒峴層群) 사이에 있는 평행부정합(平行不整合)은 상원간계(詳原間系)와 조선간계(朝鮮間系) 사이에 있는 평행부정합(平行不整合) 못지않게 큰 것이나, 후자(後者)는 선(先)캠브리아 영대층(永代層)과 현생영대층(顯生永代層)을 갈라놓는 중요(重要)한 구실때문에 중요시(重要視)되어 왔다. 상원간계(詳原間系)는 중국(中國)의 광의(廣意)의 진단계(震旦系)(Sinan)에 대비(對比)된다. 표식진단계(標式震旦系)의 기저(基底)의 연령(年齡)은 13억년전(億年前)으로 측정(測定)되어 있다. 중국(中國) 북부(北部)와 북한(北韓)에 있어서 상원간계(詳原間系)와 조선간계(朝鮮間系)는 그 분포(分布)가 흔히 병행하고 구조적(構造的)으로 흡사하며 암질(岩質)에도 공통점(共通點)이 많아 하나의 대단위지층(大單位地層)("낙랑계(樂浪系)")으로 간주된 일까지 있다. 조선간계(朝鮮間系) 기저(基底)에서 화석(化石)이 산출(産出)된 곳으로는 북한(北韓)의 문산리(文山里) 부근(附近)이 있는데 이곳에서는 캠브리아기(紀) 초기중(初期中) 비교적초기(比較的初期)의 것으로 인정(認定)되는 화석군(化石群)이 산출(産出)되었다. 조선간계(朝鮮間系)의 층서(層序)가 비교적(比較的) 잘 연구(硏究)된 곳은 강원도(江原道) 대기(大基)-동점(銅店) 지방(地方)인데 이곳의 최상위층(最上位層)인 직운산층(織雲山層) 및 두위봉층(斗圍峰層)에서는 유럽의 Llandeilian 계(階) 및 Caradocian 계(階)와의 공통속(共通屬)으로는 인정(認定)된 화석(化石)들이 산출(産出)되었다. Llandeilian과 Caradocian의 경계(境界)를 가지고 오르드뷔스기(紀)의 중부(中部)와 상부(上部)의 경계(境界)를 삼 관례(慣例)에 따르면 조선간계(朝鮮間系)는 그 시대(時代)가 캠브리아기(紀)와 오르드뷔스기(紀) 중기(中期)(후기(後期)의 전기(前期)에까지?) 걸친다고 보게된다. 조선간계(朝鮮間系)가 여러번의 해침(海浸)과 해퇴(海退)를 반영(反影)하고 있음에 반(反)하여 평안간계(平安間系)는 하나의 큰 해퇴형단면(海退形斷面)을 이룬다. 조선간계(朝鮮間系)의 암질지층단위(岩質地層單位)들이 국지적(局地的)임에 반(反)하여 평안간계(平安間系)의 홍점(紅店), 사동(寺洞), 고방산(高坊山), 및 녹암(綠岩)의 제층(諸層)들은 널리 인정(認定)되며 시간지층단위(時間地層單位)로도 사용(使用)이 가능(可能)하다. 홍점층(紅店層) 혹은 홍점통(紅店統)은 해서화석(海棲化石)을 다산(多産)하는데 이들은 본층(本層)의 퇴적(堆積)이 석탄기(石炭紀) Moscovian 계(階) 초(初)에 시작(始作)되었음을 가리킨다. 녹암통(綠岩統) 혹은 태자원통(太子院統)은 화석(化石)이 극(極)히 희귀(希貴)하여 시대결정(時代決定)이 어려우나, 중국남부(中國南部)에 있어서는 그 대비층(對比層)에 해성층(海成層)이 협제되어 있고 페름기(紀) 후기(後期)의 표준화석(標準化石)들이 산출(産出)되었다. 평안간계(平安間系)가 삼첩계(三疊系)의 일부(一部)를 포함(包含)한다는 증거는 발견(發見)되지 않는다. 선(先)캠브리아후기(後期)와 고생대(古生代) 동안 한반도(韓半島)와 중국북부(中國北部)에는 조산운동(造山運動)이 없었으나 중생대(中生代)에는 이곳에 여러번의 변동기(變動期)가 있었고 한반도(韓半島)에는 두번의 절정기(絶頂期)가 있었다. 평안간계(平安間系)는 삼첩기(三疊紀) 전반기간(前半期間)에 있은 송임조산운동(松林造山運動)으로 곤(困)하여 습곡(褶曲)되었으며 반도북동부(半島北東部)에는 조산운동(造山運動)에 수반된 화강암(花崗岩) 관입(貫入)이 있었다. 그 방사능(放射能) 연령치(年齡値)는 2억(億)2천만년(千萬年) 내지 1억(億)8천만년(千萬年) 전(前)이나 측정치(測定値)의 대다수(大多數)는 삼첩기(三疊紀) 전반기(前半期)에 집중(集中)된다. 송임운동(松林運動)은 남한(南韓)보다 북한(北韓)에서 격렬하였으나 주라기(紀)의 대보조산운동(大寶造山運動)은 북한(北韓)보다 남한(南韓)에서 위세(偉勢)를 떨쳤던 것으로 나타난다. 대보운동(大寶運動)에 수반된 화강암(花崗岩)의 방사능연령치(放射能年齡値)는 1억(億)7천만년(千萬年) 내지 1억(億)5천만년전(千萬年前)(주라기중기(紀中期) 내지 후기(後期)의 초기(初期))이다. 대동간계(大同間系)는 송임운동이후(松林運動以後) 대보운동이전(大寶運動以前) 기간중(期間中)에 퇴적(堆積)된 지층(地層)이다. 대보운동(大寶運動) 이후(以後) 백악기(白堊紀) 동안에 걸쳐 경상간계(慶尙間系)가 퇴적(堆積)되었다. 한반도(韓半島)에 있어서 페름계(系)와 중생대층(中生代層)은 옥천류동대(沃川流動帶)의 지층(地層)을 제외(除外)하고는 모두가 육성층(陸成層)이다. 경상간계(慶尙間系)의 퇴적후기(堆積後期)에는 퇴적분지(堆積盆地)에 대규모의 화산암분출(火山岩噴出)이 있었고 이어 (백악기말(白堊紀末)에는) 대규모의 화강암(花崗岩) 관입(貫入)이 있었다. 이어 (신생대초(新生代初)에는) 퇴적분지(堆積盆地)의 소멸(消滅)을 가져온 지반(地盤)의 육기운동(陸起運動)이 일어났는데 동해(東海)와 황해(黃海)의 심강운동(沈降運動), 따라서 반도(半島)의 형성(形成)은, 이와 동시(同時)이거나 후속(後續)한 현상(現象)일 것이다. 중신세층(中新世層)이 동해안(東海岸)을 따라 분포(分布)함을 보아 중신세말(中新世末)에 반도(半島)의 경동운동(傾動運動)과 동시(同時)에 동해(東海)의 가속적(加速的) 심강(沈降)이 있었던 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.379-393
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• 2002

한반도의 보성-장흥지역에는, 5개의 열수 금(-은)광상이 부존하며, 다음과 같은 특징들을 보여준다: 에렉트럼의 비교적 금이 풍부한 특성; 은-안티모니(끼소)황염광물의 부재; 괴상이며 단순한 광물조성을 지닌 석영맥. 이러한 성질들은 본 지역의 금광화작용이 한반도의 주라기내지 초기 백악기의 중열수형 금광상과 대비가 됨을 지시한다. 유체포유물 연구에 의하면, 본 지역의 광화 1기 석영내 포유물은 0.0~l3.8 wt. % NaCl를 지니고 200~46$0^{\circ}C$의 넓은 온도에서 균질화하며, 광화 2기 방해석내 유체포유물은 1.2~7.9wt. % NaCl를 지니고 15$0^{\circ}C$~254$^{\circ}C$의 온도에서 균질화한다. 이는 시간이 지남에 따라 열수활동이 쇠퇴하면서 열수유체가 냉각되었음을 지시한다. $CO_2$불혼화를 포함한 비등증거는 본 지역의 함금유체의 포획시 압력이 최대 770bar에 해당됨을 지시하고 있다. 본 지역 함금유체의 계산된 황동위원소 조성(${\delta}^34S$_{{\Sigma}S}$=0.2~3.3$\textperthousand$)은 열수유체내 황의 화성기원을 지시하고 있다. 소백산육괴내에는 두 개의 대표적인 중열수형 광화대(영동지역 및 보성-장흥지역)가 부존한다. 영동지역의 황화물의 $\delta$$^{34}S$ 값은 -6.6~2.3$\textperthousand$(평균 -1.4$\textperthousand$, 분석수 66개)이며, 보성-장흥지역의 황화물의 (${\delta}^{34}S값은 -0.7~3.6$\textperthousand$(평균 1.6$\textperthousand$, 분석수 39개)이다. 두 지역의 $\delta$$^{34}$ S값은 대부분의 한반도 금속광상(3~7$\textperthousand$)의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 그리고, 소백산 육괴내에서는 영동지역의${/delta}^{34}S값이 보성-장흥지역의 ${\delta}^{34}S값보다 낮다. 소백산 육괴내에서(${\delta}^{34}/S값의 차이는 다음과 같은 반응기작에 의해 야기될 수 있다: 1) 두 지역의 주라기 중열수형 금광상에 대해 적어도 두 개의 근원지(두개 모두 화성기원이며, -6$\textperthousand$ 미만 및 2$\pm$2$\textperthousand$의 $\delta$$^{34}$ S값)가 존재, 2) 마그마의 생성 및 상승중 $^{32}S$가 풍부한 황(선캠브리아기의 이토질 긴저암내 황)의 혼합(동화)차이; (3)광화지역까지 상승중 H$_2$S가 풍부한 마그마에서 유래된 황원(${\delta}^{34}/S=2$\pm$2$\textperthousand$)의 산화차이. 두 지역 중열수형광상의 석영내 유체포 유물과 광석광물(특히, 철을 함유한 광석광물)의 상이성을 고려하여, 영동지역의 자류철석이 풍부한 중열수형 광상이 보성-장흥지역의 황철석(-유비철석)이 풍부한 중열수형 광상보다 더욱 높은 온도와 더욱 환원된 유체로부터 생성되었음을 알 수 있다. 현재 두 지역에서 산출되는 선캠브리아 편마암과 고생대 퇴적암의 (${\delta}^{34}S값을 알지 못하므로 두 지역 황동위원소 값의 차이에 대한 원인으로 세 번째 반응기작이 가장 가능성이 크다고 판단된다. 앞으로는, 광석황의 근원을 더욱 체계적으로 규명하기 위해서, 소백산육괴를 포함한 한반도의 기저부를 이루는 선캠브리아 변성암과 고생대 퇴적암의 ${\delta}^{34}S값을 조사할 필요가 있다.