• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.45-59
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• 2014

남한에서의 주상절리 분포지역과 그들의 형태학적, 암석학적 특징을 연구하였다. 현재까지 보고된 남한의 주상절리 분포지역은 최소한 68개 지역이다. 이들은 지리적 여건과 화산활동에 따라 5개의 그룹으로 나눌 수 있다. 1) 한탄강유역에는 16개 지역에 주상절리가 발달하는데, 15개 지역은 제4기의 현무암질 용암이며, 나머지 1지역은 백악기 화산암이다. 2) 제주도의 주상절리는 18개 지역이다. 이들 모두 신생대 제4기에 분출하였으며, 대부분은 현무암질 용암이고, 산방산과 백록담 등은 조면암이다. 제주도 주상절리는 칼러네이드와 엔태블러춰가 잘 발달하며, 끌자국도 선명하게 관찰된다. 3) 울릉도와 독도에서는 국수바위를 비롯한 5개 지역에서 관찰되며, 이들은 제4기 조면암이다. 4) 포항-경주-울산의 8개 지역에서 돔형, 방사상, 수평 및 수직 주상절리가 발달하는데, 이들 모두는 제3기 화산암이다. 충청남도 평택-아산지역, 그리고 강원도 고성의 제3기 현무암에서 주상절리가 관찰된다. 5) 남해안과 서해안에는 모두 15개 지역에서 주상절리가 관찰되는데, 이들은 백악기에 분출한 화산암으로 현무암에서 유문암까지, 용암에서 용결응회암까지 다양한 암석으로 구성되어 있다. 무등산과 주왕산의 주상절리도 백악기에 분출한 용결응회암이다. 남한의 주상절리를 지역별로 분류하면, 강원도가 5개, 경기도 13개, 충남 2개, 경북 14개, 전북 1개, 전남 10개, 경남 5개, 제주 18개 지역이다. 주상절리의 형성 시기는 중생대 백악기가 18개, 신생대 제3기가 12개, 그리고 신생대 제4기가 38개 지역이다. 화산암의 마그마계열은 알칼리암계열이 36개, 비알칼리암계열이 32개 지역이다.

• 암석학회지
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• 제21권3호
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• pp.367-383
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• 2012

한반도에는 백악기에 북동-남서 방향으로 달리는 여러 화산호들을 형성하였으며 그 중에서 경상분지의 남동부를 지나는 경상호가 가장 우세하다. 백악기 전기 화산작용은 하양층군의 여러 층준에 대체로 알칼리 혹은 칼크알칼리 현무암질 용암류로 구성되는 화산층을 협재시켰다. 백악기 후기 화산작용은 경상호 내에 두꺼운 칼크알칼리 안산암질 및 유문암질 화산층을 형성하였다. 이 화산작용은 (1) 먼저 현무암질 및 안산암질 용암류의 분출로 특징되며, (2) 후에 데사이트질-유문암질 화쇄강하, 대규모 화쇄류의 분출로 이어지고 이에 관련하여 칼데라와 칼데라후 암맥과 돔의 형성으로 특징되어진다. 백악기 전기(약 120Ma)에 북쪽에서 북북서 방향으로 약간 변화됨으로서 사각방향의 이자나기판 섭입작용은 북동내지 북북동 방향의 좌수향 주향이동 단층을 형성하면서 경상호의 배호 지역에 인리형 분지가 열리고 동쪽으로 확장되어 배호분지를 형성하였다. 이때 배호분지에는 암압의 감소와 함께 마그마 생성의 촉진으로 용암류를 분출시켰으며, 하양층군의 여러 층준에 화산성 협재층을 형성하였다. 따라서 경상분지는 대륙 열곡작용에 의해 형성된 배호분지로 해석된다. 배호분지의 확장과 더불어 경상분지에서는 호화산작용이 100Ma 무렵부터 이미 시작되었으며, 백악기 후기로 가면서 격렬하게 지속되었고 화산호를 형성하였다. 백악기 후기(약 90Ma)에 이자나기판의 섭입방향은 북북서 방향에서 북서 방향으로 변화됨으로서 분지발달이 종식되었으며, 대륙연변부에 대해 사각에서 직각방향으로의 변화는 마그마 생성이 용이하게 유도되어 백악기 후기 동안에 화산작용이 지속적으로 진행되게 하였다. 한편 대구-부산 사이에 북서 방향의 폭넓은 화산대는 이자나기-태평양 해령의 빠른 북서향 섭입작용으로 슬랩창의 높은 열원에 의한 화산작용과 무관하지 않다.

• 한국광물학회지
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• 제22권4호
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• pp.343-352
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• 2009

특정 원자 중심의 정보를 제공해주는 고분해능 고상핵자기 공명 분광분석(NMR)은 현무암질 마그마를 포함한 대부분의 자연계의 다성분계 규산염 용융체의 원자 구조 분석에 적합하다. 본 연구에서는 일차원과 이차원 고상 NMR을 이용하여 현무암질 마그마의 모델 시스템인 CMAS (CaO-MgO-$Al_2O_3-SiO_2$) 비정질 규산염의 조성에 따른 원자 구조의 변화를 규명하였다. $^{27}Al$ MAS NMR 실험 결과 모든 조성에대해 $^{[4]}Al$ 피크가 지배적으로 나타나고 이는 $Al^{3+}$이 네트워크 형성 이온으로 작용한다는 것을 지시한다. $X_{MgO}$가 증가함에 따라 피크 위치가 음의 방향으로 4.7 ppm 이동하며 이는 조성에서 Si의 상대적인 양이 증가할수록 $Q^4$(4Si)가 증가하는 것을 의미하고 이를 통해 Al 주변의 산소가 모두 연결 산소(BO, bridging oxygen)임이 확인되었다. $^{17}O$ NMR 실험 결과 비정질 $CaMgSi_2O_6$에 있는 비연결 산소의 상대적 양이 $CaAl_2SiO_6$에 있는 비연결 산소보다 정성적으로 많은 것이 확인되었다. 모델 사성분계 비정질 알루미노규산염에 대한 $^{17}O$ 3QMAS NMR 실험결과 Al-O-Al, Al-O-Si, Si-O-Si의 연결 산소와 {Ca, Mg}-NBO의 원자 환경이 구별되며 이 실험 결과는 자연계에서 나타나는 다양한 조성의 다성분계 비정질에 대해서도 이차원 3QMAS NMR 실험을 이용하여 원자구조를 규명할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.182-199
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• 2002

한반도 남동부에서 관찰된 총 287개 암맥들의 암석기재와 지화학적 자료들로부터 그 특성과 기원 마그마의 진화 경로를 밝히고자 하였다. 암맥들은 야외에서 염기성, 중성, 산성 암맥군으로 분류되며. 다시 염기성 암맥은 3개 그룹, 중성 암맥은 2개 그룹, 산성 암맥은 2개 그룹으로 각각 재분류된다. 이 중 염기성 암맥의 그룹(I)에 해당하는 암맥들이 연구지역에 가장 우세하게 산출되는데, 이들은 연일구조선을 경계로 하여 양쪽에 모두 분포하며 동일한 암석기재학 그리고 지화학적 특징을 보여주었다. 이는 선행 연구에서 밝혀진 바와 같이 연일구조선 양편의 암맥들이 모두 동시기에 만들어졌음을 의미하며 연일구조선이 마이오세 지각변형기 동안 지괴의 시계방향 수평 회전운동을 규제한 주요 구조선이었음을 강력히 지지한다. 암맥들의 지화학적 특징들은 암석기재적으로 분류한 7개 그룹에 따라 서로 잘 구분되었다 염기성, 중성, 산성 암맥들은 각각 현무암과 현무암질 안산암, 안산암과 데사이트 그리고 유문암에 해당되며, 마그마 계열은 대부분 칼크-알칼리계열에 해당된다. 지화학 자료는 염기성 암맥들에서 감람석, 단사휘석, 사장석의 분별정출 작용이 있었음을 지시하며, 특정 원소들의 함량과 조구조 판별도에서는 연구지역 암맥들이 지판의 침강 섭입과 관련된 마그마로부터 유래되었고 그 조구조 환경이 조산대 화산호와 관련이 있음을 보여주었다.

• 암석학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-15
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• 2003

백록담을 구성하는 암석은 백록담의 정상 서반부를 이루는 백록담조면암, 백록담 정상 동반부를 이루는 백록담조면현무암, 그리고 만세동산역암으로 구성된다. 백록담 일대 분화구의 사면에서 발달된 절리계는 백록담 분화구를 중심으로 방사상 또는 동심원상의 절리계를 발달시키고 있다. 백록담 분화구는 백록담조면암의 돔 정치 이후 화산체의 동쪽에서 백록담조면현무암의 스코리아층 및 용암류를 분출시켜 형성된 산정 화구호이다. 백록담조면현무암은 분출 초기에는 수성 화산활동을,그 후 스트롬볼리안 분출을 하였으며, 마지막에 하와이형으로 변하면서 백록담조면현무암을 형성하였다. 백록담 일대에 분포하는 용암류의 SiO$_2$ 함량 범위는 48.0∼67.4 wt.%의 넓은 범위를 보이며, 특징적으로 SiO$_2$ 53.7∼60.7 wt.%의 암석이 결여되어 있고, SiO$_2$ 53.7 wt.% 이하의 염기성 암석과 60.7 wt.% 이상의 펠식 암석으로 구성되는 바이모달의 양상을 보인다. 백록담 일원의 용암류의 주성분 원소 특징은 염기성암류에서는 단사휘석, 자철석과 티탄철석의 정출이, 펠식암류에서는 사장석과 인회석의 정출이 중요한 영향을 하였음을 나타낸다. 미량원소 및 희토류원소의 조성 특징으로 볼 때, 백록담일대의 조면현무암류를 형성시킨 마그마가 석류석-페리도타이트 맨틀이 부분용융되어 형성된 마그마로부터 진화하여 유래하였음을 시사하며, 유라시아 대륙 동연부의 지판내부의 지체구조적 환경에서 생성되었음을 지시한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권1호
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• pp.107-118
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• 2003

The axial seamount basalts in the P3 segment of the Phoenix Ridge were obtained from dredging and the K-Ar age determination and whole-rock geochemical analyses have been done for understanding their origin. The K-Ar ages for PRS basalts sampled from 1,000m below sea level are 2.6-2.2 Ma and those for PR3 basalts from 800m are 1.6-1.5 Ma. The younger ages towards the crest of the seamount indicate that this submarine volcano has been grown by central eruptions. The youngest age of about 1.5 Ma for PR3 basalts corresponds to the final eruption period of this volcano. The seamount basalts contain small amounts of normative quartz and olivine. They have transitional geochemical nature between alkaline- and subalkaline-series basalts. Trace and rare earth elements compositions of the seamount basalts are very similar to those of ocean island basalts (OIB), and indicate that this seamount has been formed by a hotspot activity, not in association with a seafloor spreading. The melting degree from the source has decreased with time, and finally the volcanic activity has stopped when the basaltic magma reached mild alkaline composition.

• 암석학회지
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• 제12권2호
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• pp.55-69
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• 2003

남미 콜럼비아의 골고나섬에서 산출된 스피네훽스 조직을 갖는 제3기 코마티아이트를 암석학적 및 지화학적으로 연구하여, 이전의 연구결과 (남아프리카, 서부 호주 그리고 캐나다 온타리오 지역의 선캠브리아기 코마터아이트와 골고나섬의 제3기 코마티아이트 등의 연구)와 비교하였다 이 시료는 암석의 비중(2.98), 밀도(3.2), 그리고 조암광물, 스피네훽스 조직, 주성분원소와 미량원소, 희토류원소 등의 함량 및 분포경향 등, 코마티아이트의 암석학적, 지화학적 특징을 잘 나타낸다. 특히 희토류원소의 분포경향은 이 골고나섬의 코마티아이트가 depleted mantle에서 만들어진 마그마로부터 결정된 것임을 암시하며, 이는 캐나다 온타리오 일대의 Munro Township지역의 선캠브리아기 코마티아이드와 아주 유사한 특성을 보여주는 Group I의 휘석 코마티아이트 또는 현무암질 코마티아이트임이 확실시된다.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.281-291
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• 1996

위스컨신주 북동부 지역에 분포하는 Badwater녹암의 암석학적인 특정과 그들이 생성될 당시의 지구조적인 환경을 유추하기 위하여 채취한 암석을 분석하여 지화학적 연구가 행하여 졌다. 암석들의 화학조성은 전형적인 대륙성 쏠레아이트이며, Mg값이나 Ni, Cr과 같은 호정적인 원소의 함량에 미루어 분출되기전에 많은 분별정출 작용을 받았음을 시사한다. 암석들의 불호정적원소의 변화를 살펴보면 이들은 지각과의 동화작용에 많은 영향을 받았다고 사료된다. 이 암석들은 다양한 화학조성을 보이고 있으나, 모마그마의 성분과 유사한 가장 덜 분화된 암석은 전이형 해양현무암과 유사한 화학조성을 가지고 있다. 이러한 점으로 미루어 전이형 해양현무암과 화학조성이 유사한 모마그마가 지각과의 동화작용으로 그들의 화학조성이 현재의 대륙성 쏠레아이트와 같이 변하였음을 시사한다. 암석들의 지화학적 특성을 살펴보면 분기지역과 같은 인장력을 받는 지구조적 환경에서 생성된 현무암과 유사한 화학적 특징을 나타낸다.

• 암석학회지
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• 제13권4호
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• pp.201-213
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• 2004

경기육괴 중부지역에 속하는 경기도 양수리 일대의 변성복합체 내에 분포하는 선캄브리아 각섬암과 옥천대의 동남변에 위치하는 경북 문경군 상내리 일대에 분포하는 각섬암에 대하여 주성분 원소, 미량 원소 분석을 통하여 이들 지역의 각섬암류의 성인을 규명하고 화성활동에 대한 지구조적 환경을 해석 및 비교하였다. 분석 결과 두 지역에 분포하는 각섬암은 화성기원으로 사료된다. 원암의 분류에서는 두 지역 모두 소레아이트, 아알칼리, 알칼리질 현무암을 나타내었으며 주로 소레아이트 영역에 해당되었다. Ti-Zr-Y 및 Zr-Nb-Y 자료를 도시하면 일반적으로 경기육괴의 각섬암은 중앙해령내지 화산호 현무암과 같은 해양성 현무암이고, 동남부 옥천대의 각섬암은 판내부 현무암으로 분류되어 두 지역의 생성환경차이가 뚜렷하게 나타난다. 옥천대의 경우 같은 지역의 기존의 연구 결과와 잘 일치하며, 양수리 각섬암의 경우는 경기육괴 서부 지역의 연구결과와 유사하여 경기 육괴 서부에 분포하는 각섬암과 비슷한 기원 마그마로부터 유래된 것으로 사료된다. 희토류원소의 분석치는 두 지역 모두 LREE가 HREE 보다 높으며 음의 Eu 이상치가 확연하게 나타나지 않아 사장석의 분별정출이 마그마의 기원에 별다른 영향을 주지 않았음을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제15권3호
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• pp.123-154
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• 1982

Petrochemical, K-Ar dating, Sand Rb/Sr isotopes, metallogenic zoning, paleomagnetic and geotectonic studies of the Gyongsang basin were carried out to examine applicability of plate tectonics to the post-late Cretaceous igneous activity and metallogeny in the southeastern part of Korean Peninsula. The results obtained are as follows: 1. Bulgugsa granitic rocks range from granite to adamellite, whose Q-Ab-Or triangular diagram indicates that the depth and pressure at which the magma consolidated increase from coast to inland varying from 6 km, 0.5-3.3 kb in the coastal area to 17 km, 0.5-10 kb in the inland area. 2. The volcanic rocks in Gyongsang basin range from andesitic to basaltic rocks, and the basaltic rocks are generally tholeiitic in the coastal area and alkali basalt in the inland area. 3. The volcanic rocks of the area have the initial ratio of Sr^{87}/Sr^{86} varying from 0.706 to 0.707 which suggests a continental origin; the ratio of Rb/Sr changing from 0.079-0.157 in the coastal area to 0.021-0.034 in the inland area suggests that the volcanism is getting younger toward coastal side, which may indicate a retreat in stage of differentiation if they were derived from a same magma. The K_2O/SiO_2 (60%) increases from about 1.0 in the coastal area to about 3.0 in the inland area, which may suggest an increase indepth of the Benioff zone, if existed, toward inland side. 4. The K-Ar ages of volcanic rocks were measured to be 79.4 m.y. near Daegu, and 61.7 m.y. near Busan indicating a southeastward decrease in age. The ages of plutonic rocks also decrease toward the same direction with 73 m.y. near Daegu, and 58 m.y. near Busan, so that the volcanism predated the plutonism by 6 m.y. in the continental interior and 4 m.y. along the coast. Such igneous activities provide a positive evidence for an applicability of plate tectonics to this area. 5. Sulfur isotope analyses of sulfide minerals from 8 mines revealed that these deposits were genetically connected with the spacially associated ingeous rocks showing relatively narrow range of ${\delta}^{34}S$ values (-0.9‰ to +7.5‰ except for +13.3 from Mulgum Mine). A sequence of metallogenic zones from the coast to the inland is delineated to be in the order of Fe-Cu zone, Cu-Pb-Zn zone, and W-Mo zone. A few porphyry type copper deposits are found in the Fe-Cu zone. These two facts enable the sequence to be comparable with that of Andean type in South America. 6. The VGP's of Cretaceous and post Cretaceous rocks from Korea are located near the ones($71^{\circ}N$, $180^{\circ}E$ and $90^{\circ}N$, $110^{\circ}E$) obtained from continents of northern hemisphere. This suggests that the Korean peninsula has been stable tectonically since Cretaceous, belonging to the Eurasian continent. 7. Different polar wandering path between Korean peninsula and Japanese islands delineates that there has been some relative movement between them. 8. The variational feature of declination of NRM toward northwestern inland side from southeastern extremity of Korean peninsula suggests that the age of rocks becomes older toward inland side. 9. The geological structure(mainly faults) and trends of lineaments interpreted from the Landsat imagery reveal that NNE-, NWW- and NEE-trends are predominant in the decreasing order of intensity. 10. The NNE-trending structures were originated by tensional and/or compressional forces, the directions of which were parallel and perpendicular respectively to the subduction boundary of the Kula plate during about 90 m.y. B.P. The NWW-trending structures were originated as shear fractures by the same compressional forces. The NEE-trending structures are considered to be priginated as tension fractures parallel to the subduction boundary of the Kula plate during about 70 m.y. B.P. when Japanese islands had drifted toward southeast leaving the Sea of Japan behind. It was clearly demonstrated by many authors that the drifting of Japanese islands was accompanied with a rotational movement of a clock-wise direction, so that it is inferred that subduction boundary had changed from NNE- to NEE-direction. A number of facts and features mentioned above provide a suite of positive evidences enabling application of plate tectonics to the late Cretaceous-early Tertiary igneous activity and metallogeny in the area. Synthesizing these facts, an arc-trench system of continental margin-type is adopted by reconstructing paleogeographic models for the evolution of Korean peninsula and Japan islands. The models involve an extention mechanism behind the are(proto-Japan), by which proto-Japan as of northeastern continuation of Gyongsang zone has been drifted rotationally toward southeast. The zone of igneous activity has also been migrated from the inland in late-Cretaceous to the peninsula margin and southwestern Japan in Tertiary.