• 암석학회지
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• 제20권2호
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• pp.99-114
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• 2011

영남육괴에 발달한 영월-태백지역의 고생대 퇴적분지의 서쪽에 위치한 평창-원주 일대의 선캠브리아 편마암 복합체는 경기육괴의 일부로 간주되고 있으나 정확한 생성사기 및 변성시기에 대하여는 잘 연구되지 않았다. 이 연구에서는 이 지역의 편마암 복합체에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행하였다. 분석 자료들을 저어콘의 내부 구조 특성과 연관지어 해석한 결과 약 1960 Ma의 화성연대와 약 1860Ma의 변성연대를 구분하여 구하였다. 이 연대들은 지금까지 한반도에서 보고된 경기육괴, 영남육괴, 낭림육괴 등의 선캠브리아 화강편마암류들의 주 관입시기 빛 주 변성작용의 시기와 일치한다. 저어콘의 상속핵에서 얻어진 3200~3300, 2900, 2660, 2430, 2260, 2080~2070 Ma 등의 연령 역시 경기육괴 또는 영남육괴 기반암류에서 자주 보고되고 있는 연대들과 유사하다. 변성주변부에서는 고생대 후기의 변성작용(옥천조산운동)으로 해석될 수 있는 270Ma 부근의 하부교점 연대를 구하였지만 이를 확인하기 위해서는 더 적절하고 충분한 자료가 요구된다. 이 연구의 연대측정 결과는 편마암 복합체위에 부정합으로 놓이는 방림층군의 시대는 고원생대 화성활동(약1960 Ma)과 변성작용(약 1860 Ma) 이후임을 지시하고 있다.

• 암석학회지
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• 제18권1호
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• pp.31-47
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• 2009

영남(소백산)육괴 북동부의 고원생대 변성퇴적암류(평해층과 원남층)를 관입한 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암에 대해 암석기재적, 지구화학적 및 지구연대학적 연구를 수행하였다. 평해 화강편마암은 하다 우백질화강편마암에 비해 대체로 흑운모 등 유색광물의 함량이 약간 높으며, 화학조성에서 $SiO_2$와 $K_2O$ 함량은 낮고 ${Fe_2}{O_3}^t$, MgO, CaO, $TiO_2$, $P_{2}O_{5}$ 등의 함량은 높다 하다 우백질화강편마암이 음(-)의 Eu 이상치가 다소 크지만 전체적인 희토류원소의 함량과 패턴은 평해 화강편마암과 매우 유사하다. 성분분화도에서 두 암체는 대체로 흑운모와 사장석, 인회석 또는 스핀의 정출에 의한 분화경향을 보인다. 두 화장편마암 모두 과알루미나질의 칼크-알칼리계열로 섭입대와 관련된 대륙화산호 조구조환경을 지시한다. 저어콘 U-Pb SHRIMP 연대측정의 결과를 보면 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암의 상부교점연대는 각각 $1990{\pm}23\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1939{\pm}41\;Ma$ ($2{\sigma}$)이고 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 가중평균연령은 각각 $1982{\pm}6.3\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1959{\pm}28\;Ma$ ($2{\sigma}$)로 오차범위에서 서로 겹치는 연대를 보인다. 따라서 이 지역에서의 선캠브리아기 화강암류의 관입시기는 분천화강편마암의 관입과 동시대이며, 태백산지역에서의 화강암질마그마작용은 대부분 이 시기에 대륙화산호 환경에서 있었던 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제27권3호
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• pp.139-151
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• 2018

경상분지 영양소분지 남서 경계부의 영남육괴 소백산지구에 위치하는 청송군 송강리지역은 시대미상의 변성암류(호상편마암, 화강암질편마암, 석회규산염암류)와 이를 관입하는 시대미상의 화성암류(화강편마암)로 구성되어 있다. 본 논문은 송강리 송강마을의 동측에 흐르는 용전천 하안을 따라 약 170 m 노출된 지질노두에서 중첩 변형된 암석구조의 기하학적 운동학적 특성과 이들 변형구조의 선후관계로부터 송강리지역 구성암류의 변형사를 연구하였다. 송강리 지질노두에서 변형 및 관입 시기를 서로 달리하는 3회(Fn, Fn+1, Fn+2)의 습곡작용과 3회(Dk-I, Dk-II, Dk-III)의 산성암맥들의 관입작용 그리고 1회의 단층운동이 인지되고, 이들은 적어도 다섯 번의 변형단계(Dn, Dn+1, Dn+2, Dn+3, Dn+4)를 걸쳐 형성되었다. Dn 변형은 광역엽리를 형성시키는 Fn 습곡작용으로 인지된다. Dn+1 변형은 (동)북동-(서)남서 방향의 압축응력에 의해 전기단계에 (동)북동 방향의 Dk-I 암맥을 관입시켰으며, 후기단계에 북서 방향의 Fn+1 습곡을 형성시켰다. 주요 변형된 암석구조로는 밀착, 등사, 층간습곡, 부딘구조, 부딘의 ${\sigma}$-형 내지 ${\delta}$-형 구조, 비대칭습곡, C' 전단띠 등이 있다. Dn+2 변형은 (북)북서-(남)남동 방향의 압축응력에 의해 전기단계에 북서 방향의 Dk-II 암맥을 관입시켰으며, 후기단계에 북동 방향의 Fn+2 습곡을 형성시켰다. 주요 변형된 암석구조로는 개방습곡과 습곡된 부딘구조 등이 있다. Dn+3 변형은 Dk-I과 Dk-II의 암맥들과 Fn+2 습곡축면을 절단하는 Dk-III의 암맥을 관입시켰다. Dn+4 변형은 상반이 남남동 방향으로 이동하는 북북동 방향의 좌수향 역이동성 사교이동 단층을 형성시켰다. 송강리 지질노두에서 인지되는 이러한 다섯 번의 변형작용은 송강리지역 뿐만 아니라 보다 광역지역 구성암류의 분포 및 지질구조와 밀접한 관련이 있음을 고려해 볼 때, 본 연구결과는 영남육괴의 소백산지구와 경상분지의 경계부와 그 주변부의 구성암류가 경험한 지질구조 및 그 발달사를 규명하고 이해하는데 매우 중요한 연구자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권4호
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• pp.313-328
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• 2013

영남육괴 북동부에 분포하는 쥐라기 심성암체들은 유라시아대륙의 동북부지역 아래로 고태평양판의 섭입에 의해서 야기된 활발했던 화성활동의 산물이다. 지화학적 연구를 통하여 이 지역에 분포하는 화강암류의 성인과 지구조환경을 유추하여 보았다. 영남육괴 북동부에 위치하는 울진화강암류는 비알칼리(subalkaline)영역에 속하는 칼크-알칼리(calc-alkaline)계열로, 분화에 따른 주성분원소의 변화 경향은 전반적으로 다른 지역의 쥐라기 화강암류의 분화 경향과 유사하게 나타나지만, 각 암체의 분화경향이나 화학조성을 살펴볼 때 각 암체의 마그마 근원물질은 서로 다른 것으로 사료된다. 울진화강암류는 연구지역 주변에 분포하는 다른 화강암류와 비교하여 $Al_2O_3$의 함량 및 Cr, Co, Ni, Sr, Y, Nb 등 미량원소의 함량에서 뚜렷한 차이를 보인다. 울진화강암류의 지화학적 특징은 높은 $Al_2O_3$, Sr 함량과 높은 Sr/Y, La/Yb비를 가지며, 낮은 Y과 Yb함량과 같은 슬랩용융(slab-melting)으로 생성된 아다카이트에서 흔히 관찰되는 지화학적 특성을 나타낸다. 울진화강암류의 주성분원소($SiO_2$, $Al_2O_3$, MgO) 및 미량원소(Sr, Y, La, Yb) 함량 범위는 아다카이트질 화강암의 범주에 포함되며, 지화학적 특성, 지구조환경 및 관입시기가 일본의 북서부 Hida belt에 위치한 Yatsuo심성암체와 유사하다. 연구지역의 암석의 희토류원소 패턴은 경희토류가 중희토류에 비해 부화($(La/Yb)_{CN}=10.6-103.4$)되어 나타나며, Eu의 부(-)이상을 보이지 않는다. ANK vs. A/CNK과 지구조판별도에서 화강암류의 모마그마는 I-type의 화산호 화강암의 특성을 나타내며, 이자나기(Izanagi)판의 섭입에 의한 압축장 응력이 작용하는 대륙연변부에서 생성된 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-35
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• 2008

삼척 원덕읍에 분포하는 영남육괴 변성퇴적암류에 대한 변성작용을 판단하고 이에 따른 우백질 화강암의 기원과 진화과정을 규명하였다. 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 규산질 퇴적암의 특징을 나타내는 변성퇴적암류는 암석성인격자를 바탕으로 석류석대는 $4.8{\sim}5.8\;kbar$, $740{\sim}800^{\circ}C$, 규선석대는 2.5-4.5 kbar, $640-760^{\circ}C$의 변성작용을 받았다. 이 지역에 분포하는 우백질 화강편마암류(임원 우백질화강암)는 A/CNK=1.31-1.93이고 DF(discriminant factor)>0인 과알루미늄질 화강암이다. 따라서 이는 S-type의 화강암류에 속하며 이의 기원은 주변의 변성퇴적암류이다. 주원소 및 미량원소 성분들은 우백질 화강암이 충돌대 또는 화산호 화강암 같은 대륙의 충돌 환경과 관련성을 나타낸다 우백질 화강암의 Rb/Sr의 비율(1.8-22.9)은 Sr/Ba 비율(0.21-0.79)에 비해 크기 때문에 백운모의 탈수 용융작용으로 우백질 마그마가 형성되었다. 우백질 화강암의 REE 함량은 전반적으로 변성퇴적암류보다 낮은 LREE 함량과 비슷한 HREE 함량을 갖는다. 이러한 형성 과정을 확인하기 위해 일부 변성퇴적암 및 우백질화강암 시료의 광물 함량비율과 기존 연구의 유문암 및 미그마타이트에 들어 있는 광물의 REE 함량을 이용하여 모델링을 수행했다. 이에 따르면 일부 우백질 화강암의 HREE를 저어콘이 조절했을 가능성도 보여주나, 대부분의 우백질 화강암의 LREE 조절자는 모나자이트이고 HREE 조절자는 석류석으로 판단된다 변성퇴적암에서 부수광물들 모나자이트 및 저어콘 같은 부수광물들은 주로 흑운모의 포유물로 확인되기 때문에 변성퇴적암으로부터 형성된 우백질 마그마는 주로 백운모의 붕괴 작용으로 형성된 것이다. 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 우백질 화강암은 음의 Eu 이상치를 갖는 것(Type I)과 양의 이상치를 갖는 것(Type II)로 구분할 수 있다. 우백질 화강암은 변성퇴적암류에 비해 낮은 Eu 함량을 갖으며 REE 형태와 관계없이 비슷한 Eu 함량을 갖는다. 이는 REE 모델링에서 변성퇴적암과 우백질 화강암의 장석 성분과 관련이 깊은 것으로 나타난다. 또한 주원소 ($K_2O$ and $Na_2O$) 및 미량원소(Eu, Rb, Sr, Ba) 역시 강한 알칼리 장석의 분화작용을 지시한다. 결론적으로 본 연구지역에 분포하는 우백질 화강암은 대륙충돌 환경에서 변성퇴적암류가 고온변성작용 중에 발생한 백운모 탈수 용융작용으로 발생된 용융체가 이후 분화과정을 겪어 산출된 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제22권2호
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• pp.179-195
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• 2013

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 연구지역은 선캠브리아기 지리산 변성암복합체(이하, 변성암체)와 덕천강 이남의 하동 남부 회장암복합체(이하, 회장암체) 그리고 이들을 부정합으로 피복하는 백악기 퇴적암류 등으로 구성되어 있으며, 선캠브리아기 구성암류의 암상분포는 주로 남북 방향성을 보이고, 부분적으로 북동 방향성을 보인다. 본 논문은 하동 남부 회장암체와 주변부의 지리산 변성암체에 발달하는 변형된 암석구조에 대한 운동학적 기하학적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 변형단계별 구조적 특성을 연구하였다. 연구지역의 지체구조는 적어도 세 번의 연성 변형단계를 거쳐 형성되었다. 첫 번째($D_1$) 변형은 상부가 남동쪽으로 이동하는 대규모 연성전단작용에 의해 지리산 변성암체와 하동 남부 회장암체에 북동 방향의 광역적인 지체구조와 칼집 내지 "A"형 습곡을 형성시켰다. 두 번째($D_2$) 변형은 동서 방향의 압축 지구조환경 하에서 $D_1$ 변형과 같이 광역적으로 발생하여 능동 및 수동적 습곡작용에 의해 그 이전에 형성된 북동 방향의 광역적인 $D_1$ 지체구조의 방향성을 대부분 남북 방향으로 재배열시켰으며, 압쇄암화작용을 통해 하동 남부 회장암체와 지리산 변성암체의 동쪽 경계부를 따라 적어도 2.3~1.4 km 이상의 폭을 갖는 연장성이 우수한 남북 방향의 연성전단대(하동전단대)를 형성시켰다. 세 번째($D_3$) 변형은 남북 방향의 압축 지구조환경 하에서 발생하여 그 이전 형성된 구조요소들의 방향성을 국부적으로 동북동 내지 서북서 방향으로 재배열시켰다. 이는 선캠브리아기 구성암류의 부분적인 북동 방향의 암상분포와 광역적인 남북 방향의 암상분포는 각각 $D_1$과 $D_2$ 변형과 밀접한 관련이 있으며, 덕천강 이북의 하동 북부 회장암체의 동부를 따라 발달하는 남북 방향의 하동전단대는 하동 남부 회장암체에서도 연장성 있게 발달함을 의미한다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.593-603
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• 2018

고함량 우라늄 지하수의 대부분은 경기육괴와 옥천대의 쥬라기 화강암 지질에서 그리고 일부는 옥천대의 백악기 화강암 지질에서 산출되며, 영남육괴의 쥬라기 화강암 지질과 경상분지의 백악기 화강암 지질에서는 거의 산출되지 않는다. 경기육괴와 옥천대의 쥬라기 화강암과 옥천대의 백악기 화강암은 근원 마그마내 지각물질의 비율이 높고 고분화된 특성을 보이는데, 이러한 암석-성인적 특성은 고함량 우라늄 지하수가 해당 암상에서 우선적으로 산출되는 지질학적 주요 요인이다. S-type의 과알루미너질의 고분화 암상인 대전지역의 복운모 화강암에서는 높은 U-함량과 낮은 Th/U ratio 그리고 용해성 광물인 우라니나이트가 산출된다. 이러한 특성은 복운모 화강암이 지하수 내 우라늄의 유용한 공급원임을 지시하는 광물-지구화학적 주요 요인이다. 여러 지역의 지질도폭에서 쥬라기의 흑운모 화강암과 복운모 화강암을 서로 구분하지 않고 흑운모 화강암으로 기재한 경우가 많음을 고려하면, 고함량 우라늄 지하수가 산출되는 흑운모 화강암 지질에서도 복운모 화강암의 영향이 있을 것으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제28권4호
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• pp.279-298
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• 2019

무풍 화강암체는 북쪽으로는 김천 화강암체와, 남쪽으로는 거창 화강암체와 인접하고 있으며, 흑운모각섬석 화강암(Gbh), 반상화강암(Gp), 각섬석 흑운모 화강암(Ghb)으로 구성되어 있다고 알려져 있다. 이 연구에서, 우리는 암석학적 관찰 결과를 토대로 무풍 화강암체 내 Gbh를 흑운모 화강암(Gb)와 흑운모 각섬석 화강암(Gbh)으로 세분하였다. Gb는 회백색의 암색을 띠며, 중조립질의 반상 조직을 가진다. Gb는 마그마 기원으로 추정되는 소량의 백운모를 포함하고 있으나, 각섬석 및 염기성 미립 포유암(MME)가 관찰되지 않는다. 반면, 홍색 내지 담홍색의 Gbh에서는 MME가 흔히 발견된다. Gbh 내 유색 광물은 대부분 각섬석과 흑운모로 관찰된다. 무풍 화강암체 내 Gb에서는 김천 화강암체의 특징적 광물인 각섬석과 스핀이 관찰되지 않으며, Gb의 주성분 원소의 변화 경향이 김천 화강암체 보다는 거창 화강암체와 비슷한 것으로 보아, Gb의 경우 거창 화강암체와 유사성이 크다는 것을 알 수 있다. 또한, 무풍 화강암체 내 Gbh의 조직과 광물 구성은 주변의 Gp 및 Ghb와 유사하며, 이러한 암석학적 특징은 영남육괴 내 중생대 쥐라기 화강암류 보다는 경상분지 내 백악기 화강암들과 유사하다.

• 암석학회지
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• 제25권4호
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• pp.389-400
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• 2016

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 산청지역은 주로 선캄브리아시대 지리산 변성암복합체, 산청 회장암복합체, 중생대 화성암류 등으로 구성되어 있다. 산청 회장암복합체 내에는 다수의 단열조의 상대적인 시간관계(선후관계 및 공존관계)와 전단단열의 발달순서 및 운동감각을 결정하는데 이용되는 기하학적 지시자가 잘 관찰된다. 본 논문은 이들 다수의 단열조에 대한 방향성과 운동학적 기하학적 특성을 정밀하게 분석하여 산청 회장암복합체에 발달하는 인장단열의 발달순서와 전단단열의 발달순서 및 운동성을 고찰하였다. 그 결과 산청 회장암복합체에 발달하는 단열계는 적어도 5회의 변형단계(Dn 단계에서 Dn+3 이후단계로 명기)를 걸쳐 형성되었음이 인지된다. (1) Dn 단계: 북북서-남남동 방향의 인장단열 형성기. 이후 응력장 변화로 인해 우수향 ${\rightarrow}$ 좌수향 전단단열운동을 활동하였다. (2) Dn+1 단계: (북)북동-(남)남서 방향의 인장단열 형성기. 이 단계의 단열조는 이후 좌수향 ${\rightarrow}$ 좌수향 ${\rightarrow}$ 우수향 전단단열운동으로 재활동하였다. (3) Dn+2 단계: 북서-남동 방향의 인장단열 형성기. 이후, 우수향 전단단열운동을 겪었다. (4) Dn+3 단계: 남-북 방향의 인장단열 형성기. (5) Dn+3 이후단계: (동)북동-(서)남서 방향의 인장단열 형성기. Dn 단계는 송림조산운동 전기, Dn+1 단계는 송림조산운동 후기, Dn+2 단계는 대보조산운동 시기, Dn+3 단계는 불국사 조산운동 시기 그리고 Dn+3 이후단계는 불국사 조산운동 시기 이후에 형성되었다.

• 암석학회지
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• 제10권1호
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• pp.36-55
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• 2001

각섬석지압계를 이용하여 영남육괴 내에 분포한 영주, 안동과 김천일대의 쥬라기 화강암체를 대상으로 정치심도를 측정하여 이의 지구조적 의미를 해석하였다. 영주화강암에서 22개, 안동화강암에서 10개, 김천화강암에서 12개의 시료를 선택하여 각섬석의 연변부 성분을 측정하였다. IMA(Leake et at., 1977)에 의한 각섬석 분류에서 이들은 에데나이트, 파가사이트와 페로파가사이트 성분영역에 속한다. Schmidt(1992)의 식에의해 계산된 정치압력은 영주화강암이 5.6~7.9 kb. 안동화강암이 5.5~7.5 kb, 김천화강암은 4.1~5.3 kb의 범위를 나타낸다. 특징적으로 영주화강암은 예천전단대 부근의 남동 경계부에서 북서 경계부로 가면서 정치심도가 7.5 kb에서 6 kb로 감소하는 경향을 보이며 5km의 정치심도 차이에 해당한다. 이를 경사각도로 적용하면 영주화강암은 대체로 북서방향으로 약 $10^{\circ}$정도 기울어져 있음을 보여준다. 즉, 정치이후 단층운동이나 전단운동 등과 같은 지구초적 환경에 의해 남쪽 부분이 더 상승한 이후 현재 지표면에 노출되었음을 의미한다. 또한 영주화강암은 북동-남서 방향으로 신장되어 있음에도 불구하고 장축방향으로의 압력 차이는 거의 보이지 않는다. 이러한 현상은 같은 영남육괴내에 관입한 김천지역 화강암에서도 동일한 양상을 보인다. 이러한 정치 심도의 분포 결과를 볼 때 적어도 영남육괴 내 일부 화강암은 비록 화강암체가 전단대와 접하더라도 북동-남서방향의 장축 방향으로 기울어짐(tilting)이 전연 일어나지 않았음을, 즉, 조구조운동에 의한 암체의 고결 후 동적 변화가 없었음을 지시한다.