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울릉도(鬱陵島) 북부(北部) 알칼리 화산암류(火山岩類)에 대(對)한 암석학적(岩石學的) 연구(硏究) (Petrology of Alkali Volcanic Rocks in Northern part of Ulrung Island)

  • 김윤규;이대성
    • 자원환경지질
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    • 제16권1호
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    • pp.19-36
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    • 1983
  • The study revealed that the sequence of volcanism in Ulrung island can be classified into 5 stages, and the volcanic history is summerized as follow: 1st stage: Eruption of basaltic agglomerates, tuffs and lavas, 2nd stage: Eruption of trachytic and trachyandesitic agglomerates and tuffs, 3rd stage: Eruption of trachyte lavas and their lapilli tuffs, 4th stage: Eruption of trachyte lavas and nepheline phonolites, 5th stage: Eruption of pumice, trachytic ash and lapilli, and plutonic ejecta (fragments of alkali gabbro, monzonite and alkali feldspar syenite) and a subsequent caldera formation. Finally, a small scale eruption of leucite bearing trachyandesite lava in the caldera. Several evidences show that there have been long erosional intervals between the 1st and 2nd stages and between the 4th and 5th stages. A K-Ar age for trachybasalt lava of the 1st stage was determined to be 1.8 Ma, and a $C^{14}$ age, 9300Y. (Machida, 1981) is available for these volcanic events. Therefore, it is considered that volcanic activity of the island above sea level began at least in early Pleistocene, and continued to until 9300 years ago exploding large amount of pumice, prior to pouring out of leucite bearing trachyandesite from the inner caldera. Using solidification index (SI) of Kuno, microscopic texture and mineral composition as criteria of the classification, the volcanic rocks are classified into alkali basalt, trachybasalt, trachyandesite, trachyte and phonolite. These are mostly prophyritic in texture. Main constituent minerals of alkali basalt and trachybasalt are plagioclase, olivine, Ti-augite and magnetite. Principal minerals of trachyandesite are plagioclase, anorthoclase, clinopyroxenes, kaersutite, biotite and magnetite. Trachyte and phonolite consist mainly of anorthoclase, clinopyroxene and magnetite, showing typical trachytic texture in groundmass. In solidification index, alkali basalt ranges from 39 to 27, trachybasalt 17 to 14, trachyandesite 12 to 9 and trachyte 8.15 to 0.72. A trend of compositional variation showing a typical alkali volcanic rock series is revealed on $SiO_2$-oxides and SI-oxides diagrams. In $SiO_2$-total alkali diagram, alkali lime index and An-Ab'-Or diagram, the samples fall into the fields of potassic series of the alkali volcanic rock series, whereas in A-F-M diagram show a trend toward the alkali enrichment with a curve approaching toward the iron apex. In particular, trachybasalt lavas in this island have higher total iron contents which is comparable to alkali rocks in other areas, e. g. as Gough and Tristan volcanic islands located near the Mid-Oceanic ridge in South Atlantic Ocean.

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심해 및 표층 지자기 자료를 이용한 라우분지 북동부의 열수 분출구 및 해저 지각 구조 연구 (The Study of Hydrothermal Vent and Ocean Crustal Structure of Northeastern Lau Basin Using Deep-tow and Surface-tow Magnetic Data)

  • 곽준영;원중선;박찬홍;김창환;고영탁
    • 자원환경지질
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    • 제41권1호
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    • pp.81-92
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    • 2008
  • Fonualei Rift and Spreading Center(FRSC)와 Mangatolu Triple Junction(MTJ) 칼데라는 활동성 후호분지인 라우(Lau)분지 북동쪽에 위치하고 있다. FRSC에서는 심해 견인 및 표층 자력탐사가 수행되었으며, 심해 견인 자력탐사에서 나타나는 해저 지형과 자력계 고도 사이의 거리 변화 영향을 보정하기 위해 Guspi의 상향연속법을 이용하여 동일한 고도에서 측정한 값으로 변환하였다. Parker and Huestis의 역산 알고리즘을 이용하여 해양지각의 자화를 계산하였고, 이로부터 심해저 열수 분출구 탐사와 해저지각 구조를 파악하고자 하였다. FRSC의 심해 견인 자력탐사 결과 해령에서 주로 나타나는 최대 4.5 A/m의 Central Anomaly Magnetization High(CAMH)가 관측되었으며, 남남서-북북동으로 추정되는 해령의 방향은 라우분지 내 주요 확장축의 방향과 일치하는 경향을 보인다. 또한 FRSC에서는 열수 분출구로 의심되는 - 4.0 A/m의 저자화이상이 발견되었다. MTJ 칼데라$(174^{\circ}00'W\;15^{\circ}20'S)$에서는 표층 자력탐사만이 수행되었고, 남남서-북북동 방향으로 함몰된 화륜과 중앙에서 나타나는 CAMH를 통해 칼데라 중심에 활동성 확장축이 존재하는 것으로 판단된다.

신생대 제4기 울릉도 나리칼데라 부석층에서 산출된 탄화목의 연륜연대 및 수종식별 연구 (A Study on Tree-ring Dating and Speciation of Charcoal found in Pumiceous Deposit of the Quaternary Nari Caldera, Ulleung Island, Korea)

  • 임지현;추창오
    • 자원환경지질
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    • 제48권6호
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    • pp.501-508
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    • 2015
  • 본 연구는 울릉도 나리칼데라에서 산출된 탄화목의 수종식별, 연륜분석, 방사성탄소 연대를 통해 고식생/고환경, 분출연대 및 화산쇄설물의 정치온도에 대한 정보를 제공하기 위해 수행되었다. 탄화목은 울릉도 최후기 화산쇄설층을 대표하는 나리테프라층의 최하부(Member N-5) 부석질 퇴적층 내에서 채취되었으며, 나이테의 원형(횡단면)이 잘 보존된 나무의 가지 부분이다. 분석결과, 수종은 소나무과 중 가문비나무속(Picea spp.)으로 식별되었으며 최외각 나이테의 연륜은 $263+{\alpha}$ 년으로 확인되었다. 나이테는 중심(pith)에서 바깥쪽을 향해 그 나이가 점차 젊어지며 $20,260{\pm}230$, $19,995{\pm}245$$19,975{\pm}265cal\;BP$ 의 보정연대를 가진다. 가장 젊은 연대인 19,710 cal BP 는 Member N-5의 분출과 관련된 연대일 가능성이 높다. 이 결과는 후기 플라이스토세 동안 울릉도 나리칼데라는 가문비나무가 번성하였으며, 한랭 습윤한 기후조건하에 있었음을 지시한다. 광택, 취성, 색 및 조흔색 등의 특성에 기초하면, 탄화를 야기한 화산쇄설물의 최소 온도는 약 $350{\sim}500^{\circ}C$ 정도일 것으로 추정된다.

변형 쌍극자배열법을 적용한 울릉도 나리 칼데라 주변 조면안산암 지역의 비저항분포 특성 분석 (Distribution of Resistivity Zones Near Nari Caldera, Ulleung-do, Korea, Inferred from Modified Dipole Arrays)

  • 김기범;김만일
    • 지질공학
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    • 제29권3호
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    • pp.223-236
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    • 2019
  • 전기비저항탐사는 지질 분포나 단층 파쇄대의 유무 등의 지질 구조, 지층의 풍화 및 변질 정도, 지하수 등을 파악하기 위하여 광범위하게 활용되는 탐사기법이다. 본 연구에서는 지하 전기비저항의 분포특성을 분석하기 위하여 총 6개 측선을 중심으로 울릉도 나리분지와 알봉분지 주변 지하 칼데라 퇴적층과 지질 구조를 파악하기 위하여 기존의 쌍극자배열법(A 방법과 C 방법)의 탐사결과와 함께 변형된 쌍극자배열법(D 방법)을 적용하여 연구를 수행하였다. 본 연구결과, 변형된 쌍극자배열법을 적용하여 최적의 지하 비저항 분포단면 분석을 통해 퇴적층과 연약대가 분포하는 구간인 500 ohm-m 이하의 저비저항대와 화산암체인 조면안산암질 암류가 분포하는 5,000 ohm-m 이상의 고비저항대의 경계를 명확하게 파악할 수 있었다. 알봉분지의 퇴적층은 평균 50~100m 내외, 나리분지의 퇴적층은 평균 약 100~200m 내외의 두께로 분포하는 것으로 추정되며, 칼데라 단층으로 추정되는 이상대는 지표부근에서 탐사심도 하부까지 500 ohm-m 이하의 저비저항대가 수직으로 연장성을 가지면서 암반 내 연약대와 구분되는 것으로 분석되었다.

동해 울릉도-독도 화산그룹 분화사 다중스케일 연구 (Eruptive History of the Ulleungdo-Dokdo Volcanic Group, the East Sea: a Multi-Scale Approach)

  • 김기범;이재혁;안호준;제윤희
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.140-150
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    • 2022
  • 이 논문은 울릉도, 독도를 포함하는 동해 울릉분지 해저 화산그룹(가칭: 울릉도-독도 화산그룹)의 분화사를 복원하고 미래 분화 가능성을 평가하기 위해 진행중인 육상-해양 복합 다중스케일 화산연구의 개념과 지금까지의 결과를 소개하는데 목적을 둔다. 다중채널 탄성파반사자료 해석을 통해 유추되는 울릉도-독도 화산그룹의 주 활동 시기는 대략 5-2.5 Ma로, 동쪽 끝의 이사부평정해산에서 처음 시작되어 서쪽의 울릉도로 전파된 것으로 해석된다. 울릉도의 육상부는 5단계에 걸쳐 생성되었으며 최종 단계에 접어들어 폭발성 분화를 통해 폭 약 3 km의 칼데라 지형과 그 내부에 화산돔을 형성하였다. 울릉도의 마지막 분화 산물인 알봉 화산돔과 그 하부의 수증기마그마성 분화로부터 기원된 층단위 N-1 화산쇄설층은 기존 포놀라이트질 마그마방으로 유입된 보다 염기성의 새로운 마그마의 분화로부터 생성되었다. 층단위 N-1과 알봉 분석이 갖는 조면안산암질 전암조성은 기존 포놀라이트질 마그마방 하부에 존재한 고철질 집적암이 새로 주입된 마그마를 오염시킨 결과로, 그 자체가 마그마의 조성을 지시하지는 않는다. 층단위 N-1과 알봉 화산돔에서 확인되는 새로운 마그마 주입의 증거들은 최근 밝혀진 울릉도의 높은 지온구배 및 분화주기와 더불어 울릉도가 여전히 작동중인 마그마 배관체계를 갖는 활화산임을 암시한다.

울릉도의 화산층서와 단층에 대한 연구 (A Study on Volcanic Stratigraphy and Fault of Ulleung-do, Korea)

  • 김기범;이기동
    • 지질공학
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    • 제18권3호
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    • pp.321-330
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    • 2008
  • 울릉도 화산체의 지질과 지질구조 및 화산활동상을 연구하기 위해서 선행된 연구 자료를 수집하고 현장조사를 실시하였다. 울릉도는 동해 해저에서부터 약 3,000m 높이의 화산체로 해수면 부근의 기저는 현무암질 집괴암이며 그 상위로 조면암질 집괴암, 조면암, 조면암질 부석과 조면안산암 순으로 분포하고 있다. 나리분지의 칼데라는 함몰에 의해 역삼각형의 단층이 나타나고 있고, 나리분지를 중심으로 북동-남서방향과 북서-남동방향의 단층들이 분포하고 있다. 신생대 제4기(Quaternary)의 울릉도 화산활동은 해수면 부근의 현무암질 집괴암 및 응회암 분출의 제1기, 조면암질 집괴암 및 응회암이 분출한 제2기, 조면암질 용암류의 분출의 제3기, 조면암질 부석이 분출한 제4기, 칼데라 내의 조면암질 안산암이 분출시기인 제5기로 구분하였다. 울릉도의 지질은 다양하고 복잡하여 지질공학 또는 응용지질분야에서 접근하기가 용이하지 않았다. 따라서 이번 연구에서는 울릉도 지질을 단순화하여 이들이 쉽게 활용할 수 있도록 자료를 제공하고자 하였다.

독도 화산의 분출윤회와 화산형태 (Eruption Cycles and Volcanic Form of the Dokdo Volcano, Korea)

  • 황상구;전영권
    • 자원환경지질
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    • 제36권6호
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    • pp.527-536
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    • 2003
  • 독도 화산은 크게 8개 암석단위로 구분되며 이 암석단위와 그 층서는 독도가 해수면 위에서 적어도 3차례 분출윤회를 거치면서 성층화산을 형성하였음을 나타낸다. 각 분출윤회는 분출 환경에 따라 몇 단계의 분출양식이 바뀌면서 진행되었으며 벌카니언 분출이 가장 지배적이었음을 보여준다. 독도의 원래 화산형태는 지질구조와 공간적인 암상변화로부터 복원해본다면 작은 성층화산이고 북동부에 작은 칼데라를 가진다. 해수면 위의 독도는 이 성층화산의 외륜 남서부 잔류체라는 것을 지시하고 화구가 북동부 수백m의 근거리에 위치하고 있는 것으로 추정된다. 해수면 아래에서 독도 화산은 수심 약 90∼175m까지 아주 완만한 경사를 가지는 넓고 평탄한 부분이 직경 약 11km가량 형성되어 있다. 그 아래 수심 200∼2,000m까지는 상대적으로 급경사를 이루며 기저부 폭이 약 25∼30km를 이룬다. 따라서 해수면 아래의 독도 화산은 마치 거대한 순상화산을 닮은 평정해산을 나타낸다. 그러므로 독도 화산은 해수면 아래 해저까지 전체를 고려한다면 거대한 평정해산 위에 작은 성층화산을 갖는 복식화산을 나타낸다.

부평은광상(富平銀鑛床)의 광체배태장소(鑛體胚胎場所) (Loci of Orebodies, the Bupyeong Silver Deposits)

  • 서규식;박희인
    • 자원환경지질
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    • 제20권2호
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    • pp.97-106
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    • 1987
  • The geology of the Bupyeong mine area is consisted of Precambrian Gyeonggi gneiss complex and Mesozoic igneous rocks; i.e., pyroclastic rocks, intrusive breccia, granite and felsic porphyries which were formed during a Jurassic to early Cretaceous resurgent caldera evolution. Granites are not observed on the surface and in the underground of the mine. Bupyeong silver deposits occur as stockworks of base metal sulfides- minor silver minerals-quartz - carbonate veinlets, hosted by pyroclastic rocks and intrusive breccia at the southwestern margin of the caldera. Silver occurs mainly as native silver, and other silver minerals, minor in quantity, are argentite, tetrahedrite-freibergite, pyrargyrite, polybasite, canfieldite and dyscrasite. The average grade of silver ore is about 180g/t Ag. Discrimination of silver ore from the country rocks depends largely on the chemical analyses of rock samples taken every two meters from tunnels, diamond-drilling cores and mining stopes, because silver minerals are hardly observed in the ore by crude eye, and silver orebodies do not properly coincide with the concentrated zone of base metal sulfides which were precipitated at the earlier stage than the stage of precipitation of native silver. General characteristics of the loci of the silver orebodies are as follows; (1) The host rocks of orebodies are pyroclastic rocks and intrusive breccia. (2) Many of the orebodies are distributed around Gyeonggi gneiss complex. Especially where the paleotopography of gneiss complex shows a gradual slope, the basal stratigraphic horizon of the pyroclastic rocks unconformably overlying the gneiss complex offered a favorable loci of high grade ore. (3) $N5^{\circ}W$ to $N15^{\circ}$ E-striking faults played an important role in the localization of the orebodies. (4) Conduits of intrusive breccia within the gneiss complex, through which the intrusive breccia intruded into the upper pyroclastic rocks, exist beneath most of the main orebodies. This suggests that the conduits of intrusive breccia served as channelways for the migration of ore fluids.

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경북·의성 동남부에 분포하는 금성산 화산암류의 K-Ar연대와 그주변의 광화시기 (K-Ar Age of the Keumseongsan Volcanic Rocks and Mineralization in the Southeastern Part of Euiseong, Gyeongsangbuk-Do, Republic of Korea)

  • 이현구;김상중;윤혜수;최위찬;송영수;이타야 테츠마루
    • 자원환경지질
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    • 제26권4호
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    • pp.445-454
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    • 1993
  • The Keumseongsan caldera is composed of the Cretaceous sedimentary rocks of the Gyeonesang Supergroup, volcanic rocks of the Yucheon Group and basic dykes. The Keumseongsan caldera is formed by subsidence of volcanic rocks, and arc fault developed late. Also, synistral strike-slip fault ($N60^{\circ}W$) developed. Volcanic rocks belong to subalkaline rocks and calcalkaline magma series. First tuffaceous breccia erupted before 71.4 Ma and cavity of magma chamber caused subsidence, which formed arc fault. Basaltic lava erupted at 71.4 Ma and residual fluids containing Fe, As, Pb, Zn and Cu metal elements built the Ohto deposits, which are dated to be 70.5 Ma based on K-Ar age for sericite. Tuffaceous breccia and tuff erupted between 70.5 and 67 Ma. When volcanic eruption became weakened, cavity in site of magma chamber brought subsidence. Rhyolite intruded and erupted at 67 Ma, and intrusive rhyolite intruded according to arc faults, also. Hydrothermal fluids containing Fe, As, Pb, Zn, Cu, Sb, Bi, Au and Ag formed the Tohyeon deposits. K-Ar age for sericite from the Tohyeon mine gives 66.0 Ma. Results of field exploration, geochemical analyses of volcanic rocks support mineralization possibility by volcanism. Especially, age of volcanism and mineralization are well in coincidence with results of K-Ar age dating. By these results, Ohto Cu mineralization is regarded to be associcated with basaltic rocks, while Tohyeon Cu mineralization with rhyolitic rocks.

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구암산 칼데라의 분출상과 화산과정 (Eruptive Phases and Volcanic Processes of the Guamsan Caldera, Southeastern Cheongsong, Korea)

  • 황상구;손진담;이병주
    • 암석학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.74-89
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    • 2002
  • 구암산 칼데라는 청송 남동부에 위치하며, 이에 관련된 층서단위는 구암산응회암과 유문암질 관입체가 있다. 구암산응회암은 대부분 회류응회암으로 구성되고 화산각력암과 얇은 강하응회암을 협재한다 화산각력암은 분포위치와 층서에 따라 하부의 암괴회류 각력암과 상부의 칼데라함몰 각력암으로 구분된다. 하부에서 회류응회암은 화채류 형성 분출에 의한 팽창성 화채류상이고 강하응회암은 회운 강하강이며, 상부에서 회류응회암은 끓어넘침 분출에 의한 비팽창성 회류상이다. 유문암질 관입체는 분포위치와 산출패턴에 따라 칼데라내부 관입체, 환상암맥으로 구분되고 환상암맥은 내측, 중간, 외측 환상암맥으로 나뉜다. 구암산 칼데라는 대체로 회류응회암-칼데라-환상암맥으로 연결되는 히나의 칼데라 윤회를 나타낸다. 구암산 칼데라 지역에서 나타나는 분출상들로부터 칼데라 윤회에 따라 화산과정을 다음과 같이 엮을 수 있다. 분출작용은 먼저 국부적인 펠리안 분출에 의한 암괴회류상으로 시작되었으며 연이어 화쇄류 형성 분출로부터 강한 유체화로 팽창성 화쇄류상으로 전환되고 회운 강하상도 수반되었다. 이때 분연주는 높이가 점차 낮아졌으며 화쇄류의 유체화도 줄어들었다. 다시 끓어넘침 분출에 의한 비팽창성 회류상으로 전환되어 고온의 화성쇄설물이 일시에 방출되어 정치됨으로써 매우 심하게 용결되었다. 끓어넘침 분출은 칼데라 함몰과 함께 환상단열로의 화구 이동에의해 본격화되었다. 분출초기에는 중앙화구호부터 화채류가 발생되었지만 후기에는 환상단열화구로의 위치가 변경되어 회류가 다량으로 발생하였다. 회류 분출 후에는 칼데라내부 모우트의 갈라진 틈과 환상단열대를 따라 분류상이 연속적으로 뒤따랐으며 이들에 의한 함몰후 화산으로서 용암도움은 침식으로 사라졌지만 화산뿌리로서 칼데라내부 관입체와 3개의 환상암맥을 노출시킨다. 마지막으로 남서측 환상암맥의 관절부위에 유문데사이트가 순차적으로 연속 관입되어 환상암맥의 일원이 되었다.수술 전항생제를 충분히 사용한 경우와 비슷한 좋은 결과를 보여 활동성 심내막염의 조기 외과적 치료가 효과적으로 감염을 제거할 수 있다고 사료된다.N-화합물의 함량과 이들의 수량에 미치는 붕소의 시비효과는 초종, 단파와 혼파재배, 그러고 추비의 시비조건에 따라서 차이가 있었다.