• 암석학회지
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• 제22권4호
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• pp.291-298
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• 2013

옥천변성대 계명산층 변성화산암에서 분리한 저어콘의 일부 입자들 연변부에는 덧성장 누대가 잘 발달되어 있음이 발견되었다. 이러한 덧성장 누대들은 대체로 낮은 Th/U 비율을 갖는 것으로 확인되었으며, 계명산층 변성화산암이 변성작용을 받는 동안에 생성된 것으로 판단된다. 이 중에서 비교적 넓은 폭을 가진 구역들에 대하여 SHRIMP U-Pb 분석을 할 수 있었다. 분석결과 $259.7{\pm}3.3Ma$ (n=8, $2{\sigma}$)의 일치곡선 연령을 구할 수 있었으며, 이 연령은 계명산층 변성화산암의 변성시기를 나타낸다.

• 한국지형학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-12
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• 2021

This study tried to reveal relative surface denudation resistance and ranking by geologic types in the Southern Korean Peninsula using an 1:250,000 digital geologic map and ASTER GDEM. Among rock types such as igneous, sedimentary and metamorphic rocks, metamorphic rock showed the greatest resistance to surface denudation. The most resistant rock to surface denudation by geologic periods (e.g., the Precambrian, Paleozoic, Mesozoic and Cenozoic) was found from the Precambrian. Among the major tectonic settings in the Southern Korean Peninsula such as the Gyeonggi massif, Okcheon belt, Yeongnam massif, Gyeongsang basin and Pohang basin, the Okcheon belt indicated the greatest resistance. The most and least resistant rocks from the representative nine rocks in the Southern Korean Peninsula were Paleozoic limestone, and Cretaceous sedimentary rock and Cenozoic sedimentary rock, respectively. This study suggests that Paleozoic limestone, Cretaceous volcanic rock, Paleozoic sedimentary rock and Precambrian gneiss can be regarded as hard rocks with high elevation, steep slope and complicated relief, while soft rocks with low elevation, gentle slope and simple relief are Jurassic granite, Cretaceous sedimentary rock and Cenozoic sedimentary rock.

• 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.

• 암석학회지
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• 제12권2호
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• pp.79-99
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• 2003

옥천 변성대 서남부 화산지역과 중부 미원-증평지역 52개의 변성이질-사질암과 5개의 화강암류에 있는 흑운모와 백운모로부터 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대를 구하였다. 서남부 화산지역 보은과 피반령의 2개의 지구조 단위에서 채취한 변성이질-사질암류로부터 구한 흑운모와 백운모 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대는 149-180Ma이다 미원-증평지역의 보은과 피반령의 2개의 지구조 단위에서 채취한 변성이질-사질암류로부터 구한 흑운모와 백운모 K-Ar 연대는 서남부 화산지역에 비해 복잡한 연대분포를 보이는데 백악기 화강암체 주위의 102-105 Ma를 제외하고 142-194Ma(쥬라기), 216-234Ma(삼첩기후기-중기) 및 241-277 Ma(삼첩기초기-페름기 중기)의 범위이다. 하지만 삼첩기부터 페름기까지 연대범위는 보은 단위 북부와 피반령 단위 남부, 즉 증평지역의 옥천변성대 중앙부에서만 구해지며 다른 지역의 연대들은 쥬라기중기에 집중된다. 서남부 화산지역 및 중부 미원-증평지역의 화강암류의 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 흑운모와 백운모 연대들은 쥬라기중기로 이들은 변성퇴적암으로부터 얻어진 쥬라기중기의 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar과 K-Ar 흑운모와 백운모의 연대와 거의 일치하며 이는 두 암체가 동시에 냉각된 사실을 지시한다. 서남부 화산지역과 중부 미원-증평지역의 보은 단위 및 피반령 단위에서 분리된 탄질물의 $d_{002}$ 값은 모두 각섬암상 범위의 흑연화를 지시하는 3.353-3.359 $\AA$의 매우 좁은 범위에 집중된다. 변성광물군으로 볼 때 녹색편암상의 변성작용을 받은 화산지역의 보은 단위 남부에서도 각섬암상 이상의 고온을 지시하는 탄질물의 $d_{002}$ 값이 나타남은 이들 지역에서 흑운모와 백운모 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대가 쥬라기중기에 집중되는 사실, 이들 지역들 내 광역적으로 관입한 화강암의 관입정치연대와 냉각연대가 쥬라기중기인 사실, 그리고 쥬라기 화강암 주변에 50$0^{\circ}C$ 이상의 저압형 변성대가 형성된 것은 광역적으로 변성광물을 형성한 주변성작용 이후 쥬라기초기(\ulcorner)-증기에 일어난 저압형의 광역적 열변성작용을 강하게 뒷받침한다. 하지만 광역적 열변성작용에 의한 변성광물변화는 화강암접촉부 1-2km 내에서만 인지되며 이는 화강암의 빠른 냉각에 의해 1-2km 밖의 광물군이 변화될 만큼 충분한 기간동안 열이 공급되지 못하였음을 지시한다. 한편, 옥천변성대 증평지역 중망부의 변성이질-사질암으로부터 측정된 흑운모와 백운모 K-Ar과 $^{40}$ Ar/$^{39}$ Ar 연대는 최근에 이들 지역에서 보고된 중압형의 주 광역변성작용시기인 석탄기후기-폐름기초기 이후의 냉각역사들을 잘 대변한다. 특히 옥천변성대 중부 증평지역의 중앙부에서 5개 시료에 대해 구한 흑운모와 백운모 K-Ar 연대인 241-249 Ma와 263-277 Ma는 석탄기후기-폐름기초기 (ca. 280-300 Ma) 옥천변성대의 주변성시기 이후 280-300 Ma부터 263-277 Ma 사이에서 약 3$50^{\circ}C$까지의 빠른 냉각과 263-277 Ma부터 241-249 Ma 사이에서 약 30$0^{\circ}C$까지의 느린 냉각을 지시한다 하지만 왜 삼첩기-폐름기의 연대가 증평지역의 중앙부에만 국한되어 나타나는지에 대한 좀 더 자세한 연구가 필요하다.요하다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.511-525
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• 2003

옥천변성대 서남부 화산지역은 남동부의 보은과 북서부의 피반령의 2개의 지구조 단위로 나누어진다. 보은 단위는 주로 변성퇴적암인 이질암, 사질암, 함탄질 이질암, 석회암 및 함력 규질암으로 구성되며, 피반령 단위는 이질암, 잘 분급된 세립질 함탄질 사질암 및 규암으로 구성된다. 화산지역의 퇴적환경에 대한 층서개요의 연구를 위하여 보은단위에서 1개 지점(고산) 및 피반령 단위에서 2개 지점(소룡재 및 황룡재)의 노두를 선정하여 각 단면에 대한 정밀 기재를 실시하였다. 고산지점에서는 천해성 역암들이 특징적으로 인지되나 소룡재 및 황룡재 지점들에서는 저탁류성의 퇴적체가 보여진다. 이러한 퇴적상의 공간적 분포는 분지의 남동쪽보다 북서쪽의 침강이 우세하였던 것으로 해석 될 수 있다. 화산지역의 퇴적환경을 유추하기 위하여 109개의 변성이질-사질암 시료를 채취하여 각 암석 시료들에 대한 화학 성분을 조사하였다. 화산지역에서 채취한 암석 시료들의 화학 성분 변화는 주성분원소들의 성분도와($A1_2O_3$/$SiO_2$)대(FeO＋MgO)/$(SiO_2{＋}K_2O{＋}Na_2O$)Basicity Index:B.I.)의 분별도에 의해 남동부의 보은 단위층과 북서부의 피반령 단위층이 뚜렷이 구분되어 지며, 보은 단위층에서 피반령 단위층으로 갈수록 화학적인 성분의 변화가 점진적으로 증가하는 경향을 보여준다. 남부의 보은 단위층의 암석들은 북부의 보은단위 및 피반령 단위층의 암석들보다 상대적으로($A1_2O_3$/$SiO_2$) 및 Basicity Index가 낮고 넓은 성분범위의 값을 보여준다. 십자석을 포함하는 좁은 대를 가지는 피반령 단위층 남부지역 즉, 보은 단위층과 피반령 단위층의 경계를 이루는 지역에서 채취된 암석 시료들은 보은 단위층에서 피반령 단위층으로 전이되는 중간 성분 값의 특징을 보인다. 이러한 암석 화학 성분 차이는 남동에서 북서로 갈수록 점진적으로 깊어지는 퇴적환경학적 해석과 함께 비교할 때 Cluzel et al.(1990)에 의해 제시된 옥천분지의 반지구대(half graben) 모델과 잘 부합된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.173-192
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• 2012

남한 지역에 분포하는 현생 화강암류의 연대측정 결과를 정리하였다. 경기육괴 29개, 옥천대 36개, 영남육괴 13개, 경상분지 20개 등 총 98개 지점의 연대에 대하여 보고된 자료를 검토하여 신뢰도를 평가하고 가장 대표성 있는 자료를 선별하였다. 고생대 화강암으로는 경상분지 북부에 장사리와 영덕 암체가 분포하고 있으며 영덕 암체 내에 포획암으로 잡혀 있는 섬록암의 최고연대가 265 Ma까지 보고되므로 시추코어 자료와 함께 고려할 때 페름기 초부터 한반도 남동부에서 섭입환경과 연관되어 활발한 화성활동이 있었음을 알 수 있다. 트라이아스기 초기에는 영남육괴 상주-김천-안동-청송 지역에서 역시 섭입 환경과 관련된 토날라이트-트론제마이트-화강섬록암-몬조나이트질의 화성활동이 일어났다. 트라이아스기 후기에는 경기육괴 남서부와 옥천대 중부를 중심으로 후충돌형 쇼쇼나이트 내지 high-K 계열 화강암과 A-형 알칼리 화강암의 관입이 있었다. 쥬라기 초기 화강암류는 영남육괴 중부와 경기육괴 북동부 설악산 지역, 경상분지 북부에 분포하며 경기육괴 나머지 지역과 옥천대 지역에는 쥬라기 중기 화강암류가 주를 이룬다. 이러한 차이는 쥬라기 초기와 중기에 해구의 위치, 해양판의 침강각 또는 섭입각도가 달랐기 때문으로 생각된다. 쥬라기 후기부터 백악기 초까지의 화성활동 휴지기를 거쳐 백악기 후기부터 경상분지 내에서 집중적인 화강암의 관입이 있었다. 경상분지 밖에서는 110 Ma 내외에 경기육괴 남서부와 중부에서, 또 90 Ma 내외에 설악산, 무암사, 월악산, 속리산 지역 등 경기육괴 북동부와 옥천대 중부에서 화강암의 관입이 일어났는데, 선백악기 화강암류에 비해 지하 천부에 정치하였다. 고제3기 화강암은 경주 지역을 중심으로 동해안 지역에 제한적으로 분포한다.

• 암석학회지
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• 제14권3호
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• pp.157-168
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• 2005

계명산층 및 주변 지역의 쌍봉형 조성을 나타내는 변성화산암 중에서 주로 조면암 조성을 나타내는 암석들에 대하여 연구하였다. 일부 암석은 매우 높은 철 함량을 보이며, 대부분 매우 높은 희토류 및 고장력 원소의 함량을 갖는다. 대부분 현저한 Eu(-) 이상치를 보이며 이는 장석의 분별에 기인한 것으로 설명된다. 주목할만한 Nb(-) 이상치가 나타나지 않는 것은 이들의 생성에 지각물질이 개입되지 않았음을 나타내는 것으로 이들의 생성환경에 있어 도호환경이나 대륙지각의 재용융과 같은 과정은 배제될 수 있음을 의미한다. 비유동적인 고장력원소인 Nb와 Y를 이용한 지구조판별도에서 계명산층의 변성조면암은 판내부환경에 도시되며, 높은 Ga 함량과 같은 전형적인 A-형 마그마의 특성을 잘 보여준다. 또한 Eby(1992)의 기준으로 Al형 영역에 속함과 750Ma의 생성시기(Lee et al., 1998)를 참조할 때 이들은 신원생대 초대륙 로디니아의 분열과 관련한 열곡대에서 만들어진 맨틀기원의 판내부 마그마작용 산물임을 시사한다. 이는 옥천변성대 중에서 적어도 계명산층과 문주리층의 일부가 신원생대의 시기에는 남중국의 Cathaysia 블록과 연결되었을 가능성을 강력히 시사한다.

• 암석학회지
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• 제15권1호
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• pp.39-48
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• 2006

영남육괴 중부와 북동부의 화강암질 암체들에 대하여 스핀 U-Pb 연대측정을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 함양군의 안의면과 서상면 경계부에서 채취한 반상 화강암은 $225.4{\pm}4.1Ma$, 함양군 안의면의 엽리상 화강섬록암은 $195.6{\pm}1.8Ma$ 거창군 신원면의 엽리상 화강섬록암은 $194.2{\pm}2.4Ma$ 거창군 마리면과 북상면의 화강암은 각각 $198.4{\pm}2.5Ma$와 $194.6{\pm}2.6Ma$,그리고 영주 엽리상 화강섬록암은 $171.3{\pm}2.3Ma$의 연대를 보인다. 기존 연구 결과들을 종합해서 살펴보면 삼첩기인 ${\sim}225Ma$의 동일한 시기에 영남육괴의 함양과 상주, 옥천변성대의 백록, 점촌, 괴산 지역에 화강암질암이 정치하였다. 상당한 휴지기를 지난 후 삼첩기-쥬라기 경계로부터 쥬라기초에 걸친 $200{\sim}194Ma$의 시기에 함양군, 거창군, 김천시, 성주군의 상당히 넓은 지역에 걸쳐 화강암질암이 정치하였다. 영남육괴에서 일어난 이 시기의 화성활동은 옥천대나 경기육괴에서는 보고되지 않고 있으며, 당시의 영남육괴의 독특한 지구조적 환경을 반영하는 것으로 생각된다. 영주화강섬록암이 형성된 ${\sim}170Ma$에는 영남육괴, 옥천변성대와 경기육괴 모두에서 활발한 화강암질 화성활동이 일어났다.

• 암석학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-11
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• 2005

이 연구에서는 영남육괴 중부의 김천, 성주 및 안의 지역에 분포하는 화강섬록암들에 대하여 스핀 U-Pb 연대측정을 실시하였다. 연대측정결과는 삼첩기와 쥬라기의 경계시기와 거의 일치하는 195.7±2.4∼200.8±1.9(2σ) Ma의 좁은 범위를 나타낸다. 이 암체들은 서로 연결되지 않은 독립암체들이지만 주원소 조성이 매우 비슷하고, 거의 동일한 연대를 나타내는 것으로 보아 동일한 조구조 환경 및 유사한 근원물질로부터 생성된 하나의 스위트를 형성하는 암체들로 취급할 수 있다. 삼첩기∼쥬라기초의 연대를 나타내는 영남육괴와 옥천대의 심성암체들의 연대와 지리적 분포를 살펴보면 이 시기의 영남육괴와 옥천대에서는 비교적 짧은 간격으로 지구조적 환경변화가 반복적으로 일어났으며 이에 따라 특징적인 심성암체들이 관입하였음을 알 수 있다. 전반적으로는 압축력이 작용하는 활동적 대륙연변부 환경이 우세하게 작용하였으나, 세부적으로 살펴보면 압축력이 작용하는 섭입환경과 인장력이 작용하는 판내부환경이 여러 차례 반복되어 나타났다. 결론적으로 영남육괴와 옥천대는 삼첩기∼하부쥬라기의 시기에 서로 상이한 지구조환경 변화를 겪었으며, 이는 한반도 지각의 시대별 진화를 밝히는데 중요한 단서가 될 수 있다고 생각한다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.59-87
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• 2012

최근 송림 조산운동시기인 트라이아스기에 홍성 지역의 에클로자이트와 경기육괴 내에 광범위하게 나타나는 충돌 후 화성암이 형성되었음이 확인되었다. 이러한 새로운 발견에 의해 1980년대 말에 확인된 남중국판과 북중국판의 충돌대인 트라이아스기 친링-다비-수루 충돌대가 한반도의 홍성 지역으로 연결된 후 양평 지역을 거쳐 오대산 지역으로 연결되는 모델이 제시되었다. 그 이후 충돌대는 일본 서남부의 고생대 섭입 복합체와 북한의 고생대 섭입 복합체인 연변대로 연결될 가능성이 높다. 이럴 경우 경기육괴는 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 나뉘어져야하며 충돌대 북부는 북중국판에 남부는 남중국판에 대비될 것이다. 남중국판과 북중국판의 충돌은 페름기에 한반도로부터 시작하여 중국 쪽으로 진행되었으며 트라이아스기 말에 충돌이 완료되었다. 다비-수루-홍성-양평-오대산 충돌대를 따라 동측에서 서측으로 변성조건이 체계적으로 변화한다. 가장 동측에 해당하는 오대산 지역에서는 245-230 Ma 초고온 변성작용이 한반도의 서측에 해당하는 홍성지역에서는 230Ma 고압변성작용이 그리고 중국의 수루, 다비 지역에서는 220Ma의 초고압 변성작용이 일어났다. 충돌대를 따라 나타나는 체계적인 변성조건의 변화는 충돌 전 섭입된 해양지각의 양이 동측에서 서측으로 증가하여 섭입하던 대륙판과 해양판의 분리되는 깊이가 동측에서 서측으로 점차 증가하였기 때문인 것으로 생각된다. 한반도 남부 영남육괴와 남중국판 남부에 광범위하게 나타나는 페름기-트라이아스기 섭입관련 화성암은 북중국판과 남중국판의 페름기-트라이아스기 충돌이 남중국판 남쪽 경계부에서의 섭입작용을 시작시켰을 가능성이 있음을 지시한다. 즉 한반도의 송림 조산운동 시기에는 경기육괴지역에서 대륙충돌이 일어나 한반도가 형성되었으며 동시에 대륙충돌에 의해 영남육괴 남측에 섭입대를 형성되었을 것으로 예상된다. 홍성-양평-오대산 충돌대를 경계로 하여 경기육괴 북부와 남부는 모두 콜롬비아 초대륙 형성 후기인 1870-1840 Ma에 대륙충돌이나 섭입 작용에 의해 화성 및 변성작용을 강하게 받았다. 옥천 변성대는 중국 남중국판 내에 나타나는 760Ma 경에 형성된 난후아 열곡대에 대비될 수 있으며 그럴 경우 경기육괴 남부와 영남육괴는 각각 남중국판의 북부 양쯔판과 남부 커테시아판에 대비된다. 최근 경기육괴 변성퇴적암, 옥천변성대 등에서 광역적으로 발견되는 실루리아기-데본기의 쇄설성 저어콘은 경기육괴 내에 데본기 혹은 그 이후 고생대 시기의 퇴적암이 존재할 가능성을 제시하고 있으며 홍성과 광천 지역에서 확인된 데본기의 변성작용과 함께 페름기-트라이아스기의 대륙충돌 이전인 고생대 중기에도 경기육괴에 활발한 지구조 운동이 일어났음을 지시한다.