• 자원환경지질
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• 제25권3호
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• pp.337-349
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• 1992

The Tertiary basins in Korea have widely been studied by numerous researchers producing individual results in sedimentology, paleontology, stratigraphy, volcanic petrology and structural geology, but interdisciplinary studies, inter-basin analysis and basin-forming process have not been carried out yet. Major work of this study is to elucidate evidences obtained from different parts of a basin as well as different Tertiary basins (Pohang, Changgi, Eoil, Haseo and Ulsan basins) in order to build up the correlation between the basins, and an overall picture of the basin architecture and evolution in Korea. According to the paleontologic evidences the geologic age of the Pohang marine basin is dated to be late Lower Miocence to Middle Miocene, whereas other non-marine basins are older as being either Early Miocene or Oligocene(Lee, 1975, 1978: Bong, 1984: Chun, 1982: Choi et al., 1984: Yun et al., 1990: Yoon, 1982). However, detailed ages of the Tertiary sediments, and their correlations in a basin and between basins are still controversial, since the basins are separated from each other, sedimentary sequence is disturbed and intruded by voncanic rocks, and non-marine sediments are not fossiliferous to be correlated. Therefore, in this work radiometric, magnetostratigraphic, and biostratigraphic data was integrated for the refinement of chronostratigraphy and synopsis of stratigraphy of Tertiary basins of Korea. A total of 21 samples including 10 basaltic, 2 porphyritic, and 9 andesitic rocks from 4 basins were collected for the K-Ar dating of whole rock method. The obtained age can be grouped as follows: $14.8{\pm}0.4{\sim}15.2{\pm}0.4Ma$, $19.9{\pm}0.5{\sim}22.1{\pm}0.7Ma$, $18.0{\pm}1.1{\sim}20.4+0.5Ma$, and $14.6{\pm}0.7{\sim}21.1{\pm}0.5Ma$. Stratigraphically they mostly fall into the range of Lower Miocene to Mid Miocene. The oldest volcanic rock recorded is a basalt (911213-6) with the age of $22.05{\pm}0.67Ma$ near Sangjeong-ri in the Changgi (or Janggi) basin and presumed to be formed in the Early Miocene, when Changgi Conglomerate began to deposit. The youngest one (911214-9) is a basalt of $14.64{\pm}0.66Ma$ in the Haseo basin. This means the intrusive and extrusive rocks are not a product of sudden voncanic activity of short duration as previously accepted but of successive processes lasting relatively long period of 8 or 9 Ma. The radiometric age of the volcanic rocks is not randomly distributed but varies systematically with basins and localities. It becomes generlly younger to the south, namely from the Changgi basin to the Haseo basin. The rocks in the Changgi basin are dated to be from $19.92{\pm}0.47$ to $22.05{\pm}0.67Ma$. With exception of only one locality in the Geumgwangdong they all formed before 20 Ma B.P. The Eoil basalt by Tateiwa in the Eoil basin are dated to be from $20.44{\pm}0.47$ to $18.35{\pm}0.62Ma$ and they are younger than those in the Changgi basin by 2~4 Ma. Specifically, basaltic rocks in the sedimentary and voncanic sequences of the Eoil basin can be well compared to the sequence of associated sedimentary rocks. Generally they become younger to the stratigraphically upper part. Among the basin, the Haseo basin is characterized by the youngest volcanic rocks. The basalt (911214-7) which crops out in Jeongja-ri, Gangdong-myon, Ulsan-gun is $16.22{\pm}0.75Ma$ and the other one (911214-9) in coastal area, Jujon-dong, Ulsan is $14.64{\pm}0.66Ma$ old. The radiometric data are positively collaborated with the results of paleomagnetic study, pull-apart basin model and East Sea spreading theory. Especially, the successively changing age of Eoil basalts are in accordance with successively changing degree of rotation. In detail, following results are discussed. Firstly, the porphyritic rocks previously known as Cretaceous basement (911213-2, 911214-1) show the age of $43.73{\pm}1.05$ 및 $49.58{\pm}1.13Ma$(Eocene) confirms the results of Jin et al. (1988). This means sequential volcanic activity from Cretaceous up to Lower Tertiary. Secondly, intrusive andesitic rocks in the Pohang basin, which are dated to be $21.8{\pm}2.8Ma$ (Jin et al., 1988) are found out to be 15 Ma old in coincindence with the age of host strata of 16.5 Ma. Thirdly, The Quaternary basalt (911213-5 and 911213-6) of Tateiwa(1924) is not homogeneous regarding formation age and petrological characteristics. The basalt in the Changgi basin show the age of $19.92{\pm}0.47$ and $22.05{\pm}0.67$ (Miocene). The basalt (911213-8) in Sangjond-ri, which intruded Nultaeri Trachytic Tuff is dated to be $20.55{\pm}0.50Ma$, which means Changgi Group is older than this age. The Yeonil Basalt, which Tateiwa described as Quaternary one shows different age ranging from Lower Miocene to Upper Miocene(cf. Jin et al., 1988: sample no. 93-33: $10.20{\pm}0.30Ma$). Therefore, the Yeonil Quarterary basalt should be revised and divided into different geologic epochs. Fourthly, Yeonil basalt of Tateiwa (1926) in the Eoil basin is correlated to the Yeonil basalt in the Changgi basin. Yoon (1989) intergrated both basalts as Eoil basaltic andesitic volcanic rocks or Eoil basalt (Yoon et al., 1991), and placed uppermost unit of the Changgi Group. As mentioned above the so-called Quarternary basalt in the Eoil basin are not extruded or intruaed simultaneously, but differentiatedly (14 Ma~25 Ma) so that they can not be classified as one unit. Fifthly, the Yongdong-ri formation of the Pomgogri Group is intruded by the Eoil basalt (911214-3) of 18.35~0.62 Ma age. Therefore, the deposition of the Pomgogri Group is completed before this age. Referring petrological characteristics, occurences, paleomagnetic data, and relationship to other Eoil basalts, it is most provable that this basalt is younger than two others. That means the Pomgogri Group is underlain by the Changgi Group. Sixthly, mineral composition of the basalts and andesitic rocks from the 4 basins show different ground mass and phenocryst. In volcanic rocks in the Pohang basin, phenocrysts are pyroxene and a small amount of biotite. Those of the Changgi basin is predominant by Labradorite, in the Eoil by bytownite-anorthite and a small amount pyroxene.

• 자원환경지질
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• 제37권5호
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• pp.459-475
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• 2004

인도네시아 중부 칼리만탄 쿠알라쿠룬 지역의 지질은 하부로부터 석탄-페름기의 피노변성암류, 백악기 세파욱심성암류, 에오세말기의 탄중층과 올리고세의 말라산화산암류로 구성되어 있다. 이들 중 변성암류, 화강암질암 및 화산암류 중 대표적인 시료에 대해서 광물화학 분석을 실시하였고, 백악기 심성암류 및 제3기 화성암류에 대하여 지구화학적 연구를 수행하였으며 화강암과 화성암류에 대하여 연대측정을 실시하였다. 세파욱심성암류는 칼크-알칼린 계열에 속하고, S-type 화강암 영역에 속한다. 신탕관입암류는 염기성암-중성암이고, 현무암-현무암질안산암-현무임질조면안산암-조면안산암 영역이며, 말라산화산암류는 중성 내지 산성암이면서 안산암과 석영안산암에 속한다. 이들 대부분은 비알칼리 영역인 쏠리아이트 계열에 포함된다. 전암의 K-Ar 연대측정 결과는 중립질 화강암질암이 91.9-102.6 Ma, 세립질 흑운모화강암이 100.5-106.5 Ma, 섬록암이 89.1 Ma의 연령을 보인다. 말라산화산암류와 신탕관입암류의 K-Ar 연대측정 결과는 각각 31.5-36.8 Ma 및 24.6-34.5 Ma를 나타내어 모두 제삼기에 해당한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.138-141
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• 2004

The environmental tracers tritium/helium-3 (3H/3He) and chlorofluorocarbons (CFCs) were investigated in ground water from Jeju Island, Korea, a basaltic volcanic island. The apparent 3H/3He and CFC-12 ages were in relatively good agreement in samples with low concentrations of terrigenic He. Ground water mixing was evaluated by comparing 3H and CFC-12 concentrations with mixing models, which distinguished old water with negligible 3H and CFC-12, young water with piston flow, and binary mixtures of the two end members. The ground water CFC-12 age is much older in water from wells completed in confined zones of the hydro-volcanic Seoguipo formation in coastal areas than in water from the basaltic aquifer. Comparison of major element concentrations in ground water with the CFC-12 age shows that nitrate contamination processes contribute more solutes in young water than are derived from water-rock interactions in non-contaminated old water. Chemical evolution of ground water resulting from silicate weathering in basaltic rocks reaches the zeolite-smectite phase boundary. The calcite saturation state of ground water increased with the CFC-12 apparent (piston flow) age. In agricultural areas, the temporal trend of nitrate concentration in ground water was consistent with the known history of chemical fertilizer use on Jeju Island, but the response of nitrate concentration in ground water to nitrogen inputs follows an approximate 10-year delay. Based on mass balance calculations, it was estimated that about 40% of the nitrogen applied by fertilizers reached the water table and contaminated ground water resources when the fertilizer use was at the highest level.

• 암석학회지
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• 제13권2호
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• pp.64-80
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• 2004

한반도 남동부에서 어일분지내의 마이오세 화산암류는 성분상 규장질(67.2-70.5wt.% SiO$_2$)과 염기성(49.3-55.2wt.% SiO$_2$)으로 구성되는 쌍모식 조성을 나타낸다. 이 분지에서의 쌍모식 화산작용은 분지 발달과정과 밀접하게 연관되어 있으며, 화산암류는 분지내의 두터운 퇴적암층내에 협재되어 있으며, 특징적으로 반정 광물조합의 비평형을 나타낸다. 현무암질 용암에서는 융식된 석영 반정과 공존하는 감람석과 사방휘석 반정이 산출되고, 데사이트-유문암질 용결회류응회암에서는 사방휘석과 단사휘석이 반정으로 출현한다. 구성 광물상의 불균형으로부터 어일분지에서 일어난 쌍모식 화산활동에서 서로 다른 성분의 마그마 혼합이 크게 작용하였음을 시사해준다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제33권7호
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• pp.627-636
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• 2012

강원도 고성군 오봉리에는 6개의 화산체(뒤배재, 오음산, 갈미봉, 249 m 고지, 166 m 고지, 102 m 고지)가 밀집하여 분포하고 있다. 그리고 고성산 화산체와 운봉산 화산체가 단독으로 멀리 떨어져 있다. 오봉리의 249 m 고지 화산체는 이 연구에서 새롭게 발견된 것이며, 오봉리에 분포하는 6개의 화산체들을 오봉리 화산체군이라 명명한다. 이 지역 화산체는 여러 연구자에 따라 화산전, 플러그 돔, 원통형 화산통 등으로 해석된다. 이 연구는 화산체의 형태, 화산분출물의 층서 및 특징을 바탕으로 화산활동 양상과 화산체의 형성과정을 알아보았다. 이 지역의 모든 화산체는 중생대 화강암 위에 현무암류가 분포하고, 기반암에서 상부로 갈수록 산사면의 경사도가 증가하는 돔 형태이다. 특히 3개의 화산체(뒤배재, 166 m 고지, 102 m 고지)에서는 현무암과 기반암 사이에 화성쇄설층이 발견된다. 뒤배재 화산체의 화성쇄설층에서는 기반암 기원으로 추정되는 석영, 장석 및 화강암편과 화산분출물인 스코리아 암편이 분포한다. 그리고 모든 화산체의 현무암내에는 맨틀포획암과 기반암인 화강암류와 하부지각 기원의 반려암류의 포획암을 함유한다. 또한 각진 형태의 감람석, 사장석, 휘석 등의 포획광물이 있다. 이러한 사실은 마그마가 지표로 빠르게 상승하였고, 화산활동이 폭발적이었음을 지시한다. 또한 현무암내의 다량의 포획광물 등은 현무암질 마그마의 점성을 증가시켜 돔형의 화산체를 형성한 것으로 판단된다. 그리고 화산체가 오랜 시간 동안의 삭박작용을 거쳐 원지형이 파괴되면서, 돔의 심부가 기반암 위에 플러그 돔으로 남게 된 것으로 해석된다.

• 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.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.499-510
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• 2015

이 연구에서는 울릉도에 분포하는 현무암질 각력암과 조면암, 화산각력암의 풍화특성을 울릉도의 기후조건을 고려하여 설계한 인공풍화가속실험을 이용하여 고찰하였다. 암석 시료는 XRF 결과를 이용하여 도시한 TAS diagram에 따라 화산암 종류를 판별하고 XRD 분석으로 조성광물을 확인한 후, 시료를 일차적으로 구분하였으며, 이차적으로 흡수율에 의해 시료의 풍화정도에 따라 구분하였다. 인공풍화가속실험 결과, 흡수율 증가는 대부분의 시료에서 발생하였으나, 화산각력암을 제외한 대부분의 시료에서는 강도 저감이 발생하지 않았다. 특히, 조면암의 초기 흡수율이 크면 인공풍화가속실험에 따른 흡수율 증가률이 더욱 증대되었으며, 화산각력암은 기타 암석보다 높은 흡수율 증가와 점하중강도 감소를 보여주고 있다. 이러한 실험 결과로 조면암의 화학적 풍화속도가 시간에 따라 가속될 수 있다는 것을 예측할 수 있고, 화학 및 물리적 풍화에 대한 저항성이 약한 화산각력암은 짧은 시간에서도 감소가 발생할 수 있다는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 이러한 암석들이 분포하고 있는 일주도로에서는 낙석 및 산사태와 같은 자연재해에 대한 대책이 필요한 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제1권1호
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• pp.19-37
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• 1991

제주도 북서부 지역의 지질은 제4기 플라이스토세에서 홀로세에 형성된 현무암류의 용암체와, 해안변을 따라 분포하는 화산쇄층성 집적층인 성산층, 그리고 기생화산(cindercone)이 30 여개나 분포하고 있다. 이 현무암류(표선리 및 시흥리 현무암 등)들은 주상절리가 심히 발달하고, 다량의 기공을 형성하고 있다. 이 용암들 사이에는 용암공동(lavacave)이 발달하고 있으며, 용암공동에는 화산쇄층물 및 점토층이 협재되어 있다. 내재물들이 지하수에 의해 유거되면, 주상절리가 발달된 이 용암체는 부식, 함역 및 침하를 일으킨다. 특히 이들 용암체의 기공상(크기, 모양, 방향성)은 암체의 공학적 성질(암석의 강도 등)을 좌우하게 된다. 이 기공상은 본 현무암체의 피상강도지배요소가 되어, 이 암체에 대한 유효강도비(Ke, Ke=0.30-0.72)를 도출하였다. 여기서 Ke값이 적을수록 낮은 내부응력을 의미한다. 본역에서는 저위지편보다 고위지편일수록 암체강도가 낮은 성향을 보인다. 또한 피상강도각($\phi$)은 $\phi$=30$^{\circ}$-$10^{\circ}$의 범위로서, 본 화산암체는 대체로 낮은 피상강도각을 나타내고 있다. 따라서 본 암체의 피상 극한한계치인 0.33을 기준으로 할 때, 거의 대부분이 Ke>0.33이 되어 지질공학적 불안정영역에 속하는 암체라 할 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2010년도 학술대회 초록집
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• pp.43-45
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• 2010

열잔류자화획득은 통계학적 현상으로 해당 개별 광물의 열역학적 반응시간에 좌우되는데, 냉각이 짧은 시간에 완료되는 경우 반응시간이 상대적으로 줄어들게 된다. 따라서 긴 시간에 걸쳐 냉각이 발생하는 경우에 비해 상대적으로 약한 자화를 획득하게 된다는 이론이 제시되었다. 금번 연구에서는 자철석이나 티탄철석을 함유하는 해양지각 암석의 경우, 냉각률이 커지며 자화가 감소하는 경향을 보여준다. 실제 자연산의 해양지각 암석을 사용한 경우, 입자가 미세한 특수한 경우 자화 강도의 10% 정도가 냉각률에 좌우되는 것으로 판단된다. 그러나 평균적인 입도에서는 냉각률이 자화에 미치는 영향이 3%이내이다. 일부 입자 크기가 미세한 해양지각 시료의 경우 냉각률의 자화 기여도가 10%에 이르므로 자화 해석에 주의를 요한다.