• 한국지구과학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.762-774
• /
• 2007

이 연구의 목적은 개념의 원형적 표현인 그림 그리기로 고등학교 1학년 학생들 사이에 널리 퍼져 있는 판구조론에 관한 오개념을 조사하는 것이었다. 이를 위하여 7차 교육과정의 내용 요소와 고등학교 11종 과학 교과서의 원형적 표현을 분석하여 판구조론에 관한 6가지 개념을 선정하고, 이를 바탕으로 판구조론에 관한 개념 그리기 질문지를 개발하였다. 대구광역시 소재 인문계 고등학교 1학년 학생 134명을 대상으로 자료를 수집하여 분석한 결과 첫째, 판의 구조에 관한 오개념은 전체의 38%인 '맨틀 최상부형' 오개념과 18%인 '지각형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 둘째, 판의 분포에 관한 오개념은 전체의 37%인 '금이 간 지진대형' 오개념과 14%인 '지진 빈도형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 셋째, 해양지각-해양지각 발산형 판 경계에서 해령 형성에 관한 오개념은 전체의 32%인 '발산형' 오개념과 29%인 '충돌형'오개념이 과반수 이상을 차지했다. 넷째, 대륙지각-대륙지각 수렴형 판 경계에서 산맥 형성에 관한 오개념은 '충돌형' 오개념이 전체의 70%로 과반수 이상을 차지했다. 다섯째, 해양지각-대륙지각 수렴형 판 경계에서 산맥 형성에 관한 오개념은 전체의 34%인 '선입형' 오개념과 23%인 '단층형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 여섯째, 해양지각-해양지각 변환 단층 경계에서 변환 단층에 관한 오개념은 전체의 30%인 '방향형' 오개념과 10%인 '구간형' 오개념이 과반수에 근접했다. 이 연구에서 판구조론에 관한 학생들의 그림은 대부분이 비슷한 오개념을 나타내고 있었는데 이것은 개념 그리기가 학생들 사이에 널리 퍼져 있는 오개념의 강력한 증거로 활용될 수 있음을 시사한다. 또한 이 연구의 결과는 판구조론 교수-학습의 기초 자료로서 교사들에게 유용하게 사용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.

• 암석학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.89-112
• /
• 2012

한반도는 크게 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴의 3개의 주요 선캠브리아 기반암복합체로 구성된다. 이 논문에서는 지금까지 알려진 우리나라 선캠브리아 지층의 분포와 층서계통을 살펴보고, 최근 보고된 정밀지질 연대자료를 기초로 층서계통의 문제점을 고찰하고, 연대자료 및 동위원소자료를 바탕으로 각 지괴들의 선캠브리아 지각진화사를 살펴보았다. 우리나라 선캠브리아 층서는 대체로 결정질 기반암과 상부의 지표암(supracrustal rock)으로 분류되었다. 그러나 이들 모두의 연령이 대부분 후기 고원생대(2.3~1.8 Ga)에 해당하는 것으로 밝혀져 기존 층서체계에 문제가 있음이 밝혀졌으며, 과거 기반암의 연대로 생각되었던 시생대 암층은 거의 존재하지 않는 것으로 밝혀졌다. 저어콘 상속핵 연대에 의하면 우리나라 선캠브리아 지각의 기원은 이미 고시생대(~3.6 Ga) 시기에 시작되었다. 이후 27억년을 전후하여 맨틀로부터 대부분의 지각형성 기원물질이 추출되었으며, 약 200~400Ma의 정치시기를 거쳐 약 25억년(경기육괴, 영남육괴) 혹은 23억년(낭림육괴)에 이들 기원물질의 재활성에 의해 대부분의 지각이 형성되었다. 그러나 이들 지각들은 고원생대 시기동안 대륙연변부 조산대에 위치하여 반복적인 지각분화과정을 경험하였으며, 이후 약 18억~19억 시기에 최종 지각화 과정을 거쳐 안정된 대륙탁상지로 형성되었다. 이후 낭림육괴와 경기육괴에는 중원생대에서 신원생대 시기에 일부 퇴적작용과 화성활동이 있었으나, 영남육괴는 고생대 퇴적분지 형성 이전까지 비교적 안정된 지괴로 남아 있었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2001

본 연구는 옥천대 중앙부에 위치한 전주 엽리상화강암체에 대한 전암화학 및 Sr, Nd동위원소 조성을 측정하여 화강암체의 관입시기와 기원을 파악코자 하였다. 본 암체는 중립 내지 조립질의 엽리상 흑운모 화강암으로 중성 내지 산성 조성을 보여 비교적 넓은 조성변화를 갖는다. 칼크알칼리 계열에 속하고, 대륙 및 호상열도의 지구조환경에서 형성된 화강암류의 특징을 나타낸다. 분석된 시료를 이용한 Rb-Sr 전암연령은 168.2${\pm}$8 Ma(2${\sigma}$)이고, Sr 초생치는0.71354${\pm}$0.00031로서 중생대 쥬라기 중기 관입암체에 해당된다. $^{143}$Nd/$^{144}$Nd 비는 0.511477${\sim}$0.511744의 범위를 갖고 있다. 168.2Ma로 표준화한 ${\varepsilon}$Nd 값은 -15.4${\sim}$-21.2, ${\varepsilon}$Sr 값은 +108.8${\sim}$+l42.6이고, 맨틀에 대한 모델연령은 1.82${\sim}$2.89Ga이다. 이러한 동위원소 조성은 전주 엽리상화강암체를 형성한 마그마가 대륙 지각물질의 부분용융산물임을 나타낸다.

• 암석학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.67-87
• /
• 2010

철원분지 화산암류와 관입암류에 대해 암석기재와 화학분석을 하여 층서에 따른 조성변화, 이들의 조구적 위치와 암석성인을 고찰하였다. 화산암류는 궁평층 현무암, 금학산안산암, 유문암질 암층(동막골응회암, 유문암, 지장봉응회암) 순으로 놓이고, 관입암류는 보장산안산암, 화강반암과 산성암맥으로 구성된다. 이화산암류와 관입암류는 칼크알칼리 계열에 속하는 medium-K 내지 high-K 의 현무암, 안산암 및 유문암 계열을 나타낸다. 이들은 주원소와 미량원소가 하커도에서 $SiO_2$의 증가에 따라 대개 직선적인 조성변화를 보여준다. 거미도 패턴과 REE 패턴에서 불호정성원소와 희토류원소가 MORB보다 부화되며 후기층으로 가면서 LREE/HREE의 기울기가 커지고 Eu 부이상이 커지는 화산호의 화학적 특징을 보여준다. 조구조 판별도에서도 이들은 파괴성 판연변부의 조산대 즉 화산호 중에서 대륙호에 속한다. 이들에 의하면 최하부 현무암은 해양판이 대륙지각 아래의 맨틀 속으로 침강하는 섭입대에서 상부 맨틀이 함수유체를 공급받음으로써 부분용융되어 생성된 현무암질 칼크알칼리 마그마로부터 유래되었을 것으로 생각된다. 상부의 안산암과 유문암은 현무암질 마그마로부터 분별결정작용과 약간의 지각물질 혼염에 의해 안산암질 마그마를 거쳐 유문암질 마그마로 진화되었음을 암시한다. 각 화산암은 분화된 마그마가 밀도에 따라 천부 레벨로 순차적으로 상승한 챔버로부터 분출되었을 것이다.

• 암석학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.279-292
• /
• 2014

한국의 현생 화강암류에서 분석된 Nd 동위원소 자료를 종합하여 고찰해보았다. Nd 동위원소의 변화는 추세적인 변화 또는 지역적인 변화로 설명될 수 있다. 세 차례로 나타나는 화성활동기 중에서 페름기-트라이아스기 그리고 쥬라기에 있었던 두 차례의 화성활동기에서는 초기에는 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 마그마가 만들어진 이후에 점차 낮은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 방향으로 변화한 것으로 볼 수 있다. 섭입작용의 시작과 더불어 초기에 생성된 마그마의 경우 섭입된 해양지각의 용융과 같은 결핍맨틀의 함량이 높은 마그마가 생성되고, 섭입작용의 진행과 더불어 마그마의 생성에 오래된 지각물질의 영향이 더욱 커져서 이러한 변화경향을 만들어낸 것이라고 해석할 수 있다. 그러나 백악기-고제3기의 화성활동기에서는 후기의 화성암체들이 오히려 더 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는, 이전의 화성활동기와는 반대되는 변화경향이 나타난다. 다른 해석으로는 페름기-트라이아스기 활동기 초기의 영덕화강암과 쥬라기 활동기 초기의 청송화강암 등 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값의 암체들이 대부분이 경상북도 북부지역에 밀집되어 있기 때문에 이러한 변화가 단순히 지역적인 차이를 반영하는 것이라는 해석도 전적으로 배제할 수는 없다. 이 외에도 백악기-고제3기 활동기에서 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 암체인 온정리 화강암 역시 영덕화강암과 인접하여 산출하며, 그 밖의 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 화성암들은 주로 경상분지내에서만 산출되는 것 역시 지역적 차이라는 가설을 지지한다고 볼 수 있다. 이 경우 높은 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$ 값을 갖는 지역은 다른 지역에 비해 상대적으로 젊은 평균지각 연령을 갖는 등 구분되는 지각진화사를 가질 것으로 판단된다. 이상에서 제기한 두 가설들 사이의 선택은 추가적인 연구를 통해 판단해야 할 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
• /
• 제27권2호
• /
• pp.181-190
• /
• 1994

Petrochemical study on the micrographic granite distributed in the Wando area, the southernmost part of the Yeongdong-Kwangju depression is performed to investigate the petrogenesis and differentiation processes of the granitic magma. Polarized light microscopy for modal analyses, electron probe microanalyses of feldspars and biotite, inductively coupled plasma analyses for major and trace element contents were adopted in the study. The lithology of the study area consists of Precambrian metasediments, Mesozoic volcanic and sedimentary rocks, and micrographic granite which intrude into the former. The micrographic granite in the Wando area are distributed in the shape of a cauldron. Modal and nonnative mineral analyses of the micrographic granite fall in the area of granite and granodiorite. The chemical composition indicates that the micrographic granite is I-type and magnetite series. The micrographic granite is characterized by more than 90% of micrographic texture in volume percent. Feldspars in the micrographic granite is alkali feldspars (Or, 45~93) and plagioclases (albite to oligoclase). The biotite has a intermediate composition between phlogopite and annite solid solution. The results of the petrochemical studies indicate that the granitic magma of calc-alkaline source materials reactivated in a compressional environment at the continental margin, and then was differentiated by fractional crystallization. The micrographic granite intruded into a shallow level of the crust (5~7 km) in the late Cretaceous.

• 자원환경지질
• /
• 제29권4호
• /
• pp.455-470
• /
• 1996

Mesozoic granitic rocks in the Korean peninsula contain $H_2$, $CH_4$, CO and rare $C_2H_6$. The Jurassic Daebo granites mostly belonging to the ilmenite series are predominated in $CH_4$. Meanwhile, the magnetite series Bulguksa granites of Cretaceous age in the Kyongsang basin and Okchon zone are relatively enriched in $CO_2$. The older granites have a wide variation of $CH_4/CO_2$ ratios (0.1~1.0) compared to those of the younger ones (0.1~0.5). This characteristics of gas compositions suggest that the Jurassic granites are principally derived from the partial melting of metasedimentary rocks with much reducing materials in the lower continental crust. On the other hand, the mantle source granitic magmas might be responsible for the Cretaceous granites characterized by dominant and homogeneous $CO_2$ gas compositions. Liquid-vapor homogenization temperatures of quartz in the Jurassic and Cretaceous granites range from 108 to $539^{\circ}C$ (av. $324^{\circ}C$) and 160 to $556^{\circ}C$ (av. $358^{\circ}C$), respectively. Their salinities are between 0.2 and 16.3 wt.% NaCl for the Jurassic granites and 0.4, and 15.6 wt.% NaCl for the Cretaceous ones. Fluid inclusions with solid daughter minerals lying on or near the halite equilibrium curve represent inclusion fluids from the magmatic stage. The type I and II fluid inclusions which are plotted apart from the equilibrium curve are considered to trap in late hydrothermal alteration stage with a increasing influx of metedric water.

• 자원환경지질
• /
• 제31권2호
• /
• pp.149-158
• /
• 1998

Volcanic rocks including rhyolitic tuff, rhyolite and welded tuff in the Bupyeong silver mine area form a topographic circular structure known as a resurgent caldera. Granitic rocks are emplaced inside and outside area of the circular structure. K-Ar dating and Nd-Sr isotope studies were carried out to invesitigate the origin and petrogenetic evolution of the rhyolitic and granitic magma in the Bupeong silver mine area. Whole rock K-Ar age ranges from 208 to 131 Ma for rhyolitic rocks. Radiometric ages for the granitic rocks are 167.6 Ma for pink feldspar biotite granite from inside granitic pluton of the circular volcanic body, 178.8 Ma for the Kimpo hornblende biotite granite and 111.8 Ma for the Songdo foliated granite from outside granitic plutons of the volcanic body. The radiometric age data indicates that the volcanic activities which are partly overlapped by granite plutonic activities in the Bupyeong mine area had recorded early Jurassic and early Cretaceous in age. Initial Sr and Nd isotopic ratios of the rhyolitic rocks ($^{87}Sr/^{86}Sr$=0.710~0.719 and $^{143}Nd/^{144}Nd$=0.5115~0.5118) are similar to those of granitic rocks ($^{87}Sr/^{86}Sr$=0.709~0.716 and $^{143}Nd/^{144}Nd$=0.5115~0.5116) from inside granite stock. This means that similar source materials of felsic magma responsibles for the Bupyeong volcanic rocks and inside plutonic rocks. Based on the Nd and Sr isotopic compositions, rhyolitic and granitic magmas in the Bupyeong area originated from the partial melting of the old continental crust which has Nd model age ranging from 1500 to 2900 Ma. This is analogous to those of the other Jurassic granitoids in South Korea.

• 암석학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.85-109
• /
• 2019

경기육괴 서부 당진지역에서는 흑운모 화강암, 우백질 화강암류, 화강섬록암, 각섬석 반려암, 석영 반려암, 토날라이트 등의 중생대 화성암이 확인된다. 당진지역의 중생대 주요 화성활동 시기는 ~227 Ma, ~190 Ma, ~185 Ma, ~175 Ma로 나타난다. 반려암류는 함수광물인 각섬석의 함량이 높게 나타나는 각섬석 반려암과 석영 반려암으로 주로 구성된다. 이들은 소규모 암주 상으로 연구지역 전역에서 관찰되고, 관입 시기는 185~175 Ma로 확인된다. 트라이아스기 흑운모 화강암($225{\pm}2.3Ma$)은 남부의 해미화강암($233{\pm}2Ma$, Choi et al., 2009)과 지화학적 성격이 유사한 충돌 후 화성암으로 판단된다. 흑운모 화강암의 주요 마그마 근원물질은 화강암질 대륙지각이지만, 이 암체가 소량의 고철질암을 마그마 근원물질로 갖거나 원시 마그마 형성 시소량의 맨틀 용융물(고철질 맬트)이 성분으로 기여했을 가능성이 있다. 쥐라기 화강암류와 반려암류는 고태평양판의 섭입과 관련되어 형성된 대륙호 화성암으로 판단된다. 우백질 화강암류는 화강암질 대륙지각의 용융에 의해, 반려암류는 부화된 맨틀의 부분용융에 의해 형성된 것으로 추론된다.

• 자원환경지질
• /
• 제20권1호
• /
• pp.35-60
• /
• 1987

한국(韓國)에 분포(分布)하는 지질시대(地質時代)와 공간(空間)을 달리하는 대표적(代表的)인 15개(個)의 화강암체(花崗岩體)를 대상(對象)으로 광물(鑛物) 및 주(主) 미량(微量) 원소(元素) 지화학적(地化學的) 특징(特徵)을 밝히고 암석성인(岩石成因)과 지체구조진화(地體構造進化)와 연관시켜 연구(硏究)하였다. 그 암석지화학적(岩石地化學的) 특징(特徵)을 바탕으로 선(先)캄브리아기(紀) 화강암(花崗岩), 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(cratonic과 mobile belt)와 백악기(白堊紀)~제삼기(第三紀) 화강암(花崗岩)으로 구분(區分)된다. 선(先)캄브리아기(紀) 화강편마암(花崗片麻岩)(I-형(型) 및 티탄철석계열(鐵石系列))은 지화학적(地化學的)으로 진화(進化)된 화강암류(花崗岩類)가 변성작용(變成作用)을 받아서 형성(形成)되었으며, 선(先)캄브리아기(紀) 화강암(花崗岩)(S-형(型) 및 티탄철석계열(鐵石系列))은 퇴적기원(堆積起源)의 변성암류(變成岩類)가 부분용융(部分熔融)되어 생성(生成)된 것으로 사료(思料)된다. 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(S-형(型) 및 티탄 철석계열(鐵石系列))은 주(主)로 하부지각(下部地殼)의 변성퇴적암(變成堆積岩)이 부분용융(部分熔融)되어 형성(形成)되었다. 또한, 백악기화강암(白堊紀花崗岩)(I-형(型) 및 자철석계열(磁鐵石系列))은 하부지각(下部地殼) 또는 상부(上部)맨틀의 화성원암류(火成源岩類)로부터 생성(生成)된 마그마의 분별(分別) 결정작용(結晶作用)으로 결정화(結晶化)되었음이 밝혀졌다. 퍼다이트질(質) 알카리장석(長石)의 용리(溶離)(exsolution)에 의(依)한 지질온도계(地質溫度計)는 선(先)캄브리아기(紀) 및 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)은 각(各) 암체내(岩體內) 그 온도변화폭(溫度變化幅)이 작으며(${\pm}20{\sim}30^{\circ}C$), 약(約) 3~5kbar의 가상압력하(假想壓力下)에서 $315{\sim}430^{\circ}C$의 낮은 온도조건(溫度條件)에서 화학적(化學的) 평형(平衡)을 이룬것으로 나타났다. 이는 화강암관입시(花崗岩貫入時) 주위모암(母岩)들은 광역변성작용(廣域變成作用)과 같은 열류량(熱流量)이 높은 영역하(下)에 있었으며, 그 후(後) 모암(母岩)은 화강암(花崗岩)과 함께 천천히 냉각(冷却)되었기 때문인 것으로 생각된다. 그러나, 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)들은 각(各) 암체(岩體)마다 1~3kbar 압력하(壓力下)에서 $520^{\circ}C$의 온도(溫度)에서 평형(平衡)을 이루었으며 그 변화폭(變化幅)(${\pm}110^{\circ}C$)이 크다는 것으로 밝혀졌는데, 이는 친(親)마그마가 지표(地表)가까운 천처(淺處)까지 관입(貫入)하여 급속(急速)히 결정화(結晶化)되었음을 시사(示唆)한다. 장석(長石)이 정출(晶出)될때의 산소분압(酸素分壓)은 옥천변성대(沃川變成帶)에 분포(分布)하는 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)이 가장 낮고, 경상분지(慶尙盆地)의 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)에서 높은 것으로 밝혀졌다. 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(Hercyno-형(型))은 큐라-퍼시픽(Kula-Pacific)판(板)이 빠른속도(速度)로 북서(北西)쪽으로 밀려와서 대륙간분지(大陸間盆地)(Intracontinental basin)인 옥천분지(沃川盆地)가 closing-collision으로 지각하부(地殼下部)의 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 마그마(Wet magma)로 부터 형성(形成)된 후(後) 주위 모암(母岩)과 함께 융기(隆起)되었다. 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)(Andino-형(型))은 큐라-퍼시픽 해영(海嶺)의 Subduction에 의(依)하여 생성(生成)된 마그마(Dry magma)가 구조적(構造的) 약선대(弱線帶)를 따라 빠른 속도(速度)로 지각천처(地殼淺處)까지 관입(貫入)되었다.