• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.9-26
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• 1999

동해의 남서해역에 위치하는 울릉분지의 지각은 정상적인 해양지각보다 두꺼워서 과연 해양지각인지 아니면 얇아진 대륙지각인지가 불분명하다. 울릉분지의 지각구조와 그 특성을 정확히 모르는 가운데 분지의 진화에 관한 서로 다른 모델들이 제시되고 있음에 비추어 이 논문에서는 심부 탄성파 탐사자료를 이용하여 울릉분지의 지각구조와 특성을 밝히고 형성에 대한 단서를 제시하고자 한다. 울릉분지 지각의 두께는 10 km로서 정상적인 해양지각보다 두꺼우나 해저면 지진계 자료의 -p 분석과 2차원 파선추적을 기초로 하는 해석의 결과는 다음과 같이 해양지각의 특징을 가짐을 지시한다. (1) 울릉분지의 지각은 깊이에 따른 속도와 속도구배(velocity gradient)의 분포에서 상부층과 하부층으로 구성되는데 이들은 각각 전형적인 해양지각을 이루는 층단위 2 (layer 2)와 층단위 3 (layer 3)과 일치한다. (2) 상부층과 하부층 사이에는 약 1 km 구간에 걸쳐 5.7-6.3 km/s의 속도를 갖는 층을 관찰할 수 있는데, 이 것은 해양 층단위 2와 3 사이의 전이층으로 알려진 층단위 2C를 나타낸다. 그러므로 전형적인 대륙지각의 특징을 보이는 남서 일본열도가 늘어나면서 울릉분지가 형성되었다고는 볼 수 없다. 대신, 지각의 속도와 두께는 맨틀플룸의 바로 위가 아니라 그 주위에서 형성되는 정상보다 뜨거운 맨틀대류권내에서 발생하는 해저면확장에 의해 울릉분지가 형성되었음을 지시한다. 울릉분지의 형성에 영향을 미친 맨틀플룸은 중국 북동부에 존재하였을 것으로 추정되는데 이러한 논리는 울릉분지내와 그 주변에 분포하는 화산암의 형성시 맨틀플룸의 영향을 받았다는 지화학적 추론과 일치한다. 따라서 이 논문에서는 동해 남서부의 열림이 일본열도의 늘어남에 의한 것이 아니라 해저면 확장과 맨틀플룸의 영향을 받은 것임을 제시한다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.337-345
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• 2019

중국, 한국 그리고 일본을 포함한 동아시아 지역의 백악기 시기 화성 활동을 설명하기 위하여 해령 섭입 가설이 제안되어 널리 받아들여 졌다. 특히, 해령 섭입 가설은 남서일본에서 발견되는 아다카이트의 북동 방향으로의 분출 시기의 감소를 잘 설명하였다. 그러나, 해령 섭입 가설은 이후 밝혀진 지구화학 연구 결과 및 판재구성 모델과 배치되기 때문에 여러 문제점을 지닌다. 따라서, 해령 섭입 가설의 문제점을 극복하고 이 시기 화성 활동을 설명하기 위한 플룸-대륙 및 플룸-슬랩 상호 작용 가설이 제안되었고 이 가설은 해령 섭입 가설이 내포한 문제점을 극복할 뿐만 아니라 동아시아 지역의 백악기 화성 활동을 설명할 수 있다. 이 고찰에서는 해령 섭입 가설과 그 대안인 플룸-대륙 및 플룸-슬랩 상호 작용 가설에 대해 요약하여 소개하고 이 대안 가설을 증명하기 위한 추가 연구에 대해 제언한다.

• 암석학회지
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• 제26권4호
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• pp.361-371
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• 2017

울릉도의 하부에 분포하는 도동현무암질암류에 대해 지구화학적 특징을 고찰하였다. 이 현무암질암류는 알칼리 현무암-조면현무암의 암질 범위를 가지며 알칼리 계열의 Na 계열과 K 계열에 거의 대등하게 도시된다. 미량원소(Zr, Nb, Y)를 이용한 현무암류의 생성 조구조환경 판별도에서, 이들은 판내 알칼리 현무암의 범주에 도시되고 해양도 현무암의 영역에 속한다. 지구화학적으로 울릉도는 동해생성 후에 동반된 암석권 맨틀의 신장 및 연약권 용승이 열원이 되어 부화된 암석권 맨틀의 부분용융을 초래하여 도동현무암질 마그마가 생성된 것으로 추론된다. 한편 맨틀 플륨이 암석권 맨틀 용융의 열원이 되었다는 것도 배제할 수 없다.

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.32-34
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• 2004

• 자원환경지질
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• 제57권1호
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• pp.1-15
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• 2024

서태평양 멜라네시아 지역에는 복잡한 판들의 지구조 운동이 발생하고 있고, 가장 거대한 해양 해대인 온통-자바 해대와 열점인 캐롤라인 제도가 위치해 있다. 이 지역의 복잡한 지구동역학에 대한 이해를 높이기 위해 해저 지진계와 육상 지진계에 기록된 원거리 지진으로부터 상대 주시를 획득하여 P파 및 S파 속도 모델 및 𝛿 (V_P/V_S) 모델을 계산했다. 그 결과 멜라네시아 지역의 섭입대에서 약 400km 깊이까지 강한 고속도 이상이 관찰됐고, 이는 판경계를 따라 섭입하는 솔로몬해판, 비스마르크판, 그리고 호주판의 모습으로 생각된다. 섭입대를 따라 양의 𝛿 (V_P/V_S) 이상값이 나타나는데, 이는 탈수 작용에 의한 부분 용융의 결과로 생각된다. 온통-자바 해대 하부 600km 깊이 아래에서 넓은 고속도 이상체가 관찰되며, 음의 𝛿 (V_P/V_S) 이상값을 보인다. 이는 25-45 Ma 시기에 섭입한 태평양판이 분리된 잔재로 판단되며, 오랜 기간 맨틀 전이대에 머물면서 잔류판의 최상부에 포함되어 있던 유체가 빠져나가면서 주변 맨틀 물질에 비해 상대적으로 점성이 높고 건조해짐으로 인해 강한 고속도 이상과 강한 음의 𝛿 (V_P/V_S) 이상값이 나타난 것으로 생각된다. 캐롤라인 제도 하부에서는 강한 저속도 이상이 800km 깊이까지 관찰되며 맨틀 전이대에 위치한 태평양판 잔재 하부까지 연결되어 보인다. 이는 하부 맨틀에서 기인한 맨틀 플룸이 태평양판의 잔재와의 상호작용으로 인해 상승방향이 바뀌어 현재 위치에 도달한 것으로 보인다. 또한 맨틀플룸은 양의 𝛿 (V_P/V_S) 이상값을 가지는데 내포된 유체나 부분 용융에 의한 영향으로 생각된다. 온통-자바 해대 하부의 두꺼운 암석권의 영향으로 해석되는 고속도 이상체가 300km 깊이까지 관찰되었으며 음의 𝛿 (V_P/V_S) 이상값을 보여주는데, 이는 암석권에 쌓인 용융 잔류물에 유체가 거의 남아있지 않음을 나타내는 것으로 보인다.

• Ocean and Polar Research
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• 제23권1호
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• pp.23-34
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• 2001

Geochemical and Sr-Nd isotopic compositions and K-Ar ages are analyzed in volcanic rocks from Weno Island, Caroline Islands. Seven Weno lava samples of alkali basalt and basaltic trachyandesite are aphyric or sparsely phyric comprising olivine, plagioclase, and clinopyroxene phenocrysts. Whole-rock geochemical variation of Weno lavas reflects main fractional crystallization of olivine and Cr-spinel phenocrysts. Newly determined K-Ar ages of Weno lavas range from 6.7 to 11.3 Ma (late Miocene), indicating their formation during primary volcanic stage of Chuuk Islands. Trace element compositions of Weno lavas are very similar to those of typical ocean island basalts (OIBs), suggesting their formation during intra-plate mantle plume activity. The plume composition is isotopically very similar to that of Hawaiian hot spot. However, the age span of Chuuk volcanism is longer than that of the other individual volcanoes in the Pacific.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.33-36
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• 2008

대량 멸종과 범람 현무암 분출은 동일 시기에 관찰된다. 지구자기장의 역전이 결여된 Superchorn은 현생대에 3회 존재한다 (118-83 Ma의 CNS, 310-260 Ma의 KLRS, 490-460 Ma의 MLRS). 이들 각각의 Superchron이 끝나는 시점을 기준으로 2천 만년 이내에 대규모 범람 현무암의 분출이 관측된다. 대형 맨틀 Plume의 상승이 현무암 분출을 야기하고, 현무암의 대량 피복이 급격한 기후 변화를 유발하여, 궁극적으로는 생태계의 파괴로 이어진다.

• Ocean and Polar Research
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• 제24권4호
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• pp.465-482
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• 2002

Petrological, geochemical, and geochronological studies of Dokdo volcanic rocks, East Sea, have been carried out to understand their petrogenesis. Dokdo volcanic activity is divided into three stages according to occurrences and eruption ages of rocks. The second-stage activity is accompanied by large volume of pyroclastics and lavas of intermediate composition, and occupies most of the East and West islets. K-Ar biotite and whole-rock ages indicate that Dokdo volcanic activity occurred during late Pliocene and became systematically younger toward later stages: namely, 2.7-2.4 Ma for the first-stage trachyte, 2.4-2.3Ma for the second-stage trachyandesite and 2.2-2.1 Ma for the last-stage trachyte and dikes. Dokdo volcanic rocks are of intermediate to felsic compostions, and have OIB-like alkaline nature. The geochemical similarities between Dokdo and Ulleungdo volcanic rocks suggest that they were formed from the same mantle plume. However, considering the difference of eruption ages between Dokdo (2.7-2.1 Ma) and Ulleungdo (1.4-0.01 Ma) volcanic rocks, the former seems to have been formed by earlier hot spot activity.

• 한국지구과학회지
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• 제21권1호
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• pp.67-80
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• 2000

중국 북동부 대흥안령(大興安嶺) 지역 중생대 화산암류의 암석학 및 전체적인 암석화학적 특징을 파악하고, 동북아시아 지역의 중생대 화산암대의 지체구조적 환경 비교 및 성인 연구를 하였다. 주성분 화학조성의 특징은 주로 알칼리-서브알칼리계열의 현무암-현무암질 안산암-안산암-데사이트 및 유문암 조성을 보이고, 전형적인 BAR(현무암-안산암-유문암)의 암석조합을 나타낸다. 그러나, 각 화산분출 단위에서는 산성의 유문암질 성분과 염기성의 현무암질 성분이 많은 반면, 중성 성분이 비교적 결여되어 있는 바이모달 특징을 나타낸다. 미량원소 함량 조성의 전반적인 특징을 보면, Rb, Ba, Th 등 불호정성원소들이 부화되어 있으며, 불호정성이 작아지고 호정성이 증가할수록, 즉 Cr, Ni로 감에 따라 그 함량이 감소하는 특징을 보인다. 또, 희토류원소가 상당히 분화되어 있으며, LREE, Rb, Ba, Th, K 등 불호정성원소의 함량이 높으며, LILE/HFSE 비가 높은 특징을 보인다. Hf-Th-Nb 성분도에서도 본 지역의 화산암류들은 판이 침강 섭입하는 판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래하는 조구적 위치에 도시된다. 이는 현재 대흥안령 지역의 지체구조적 위치가 아시아 대륙내부에 위치하나, 화산암류가 형성될 당시에는 지판이 섭입하는 대륙호 환경이었거나 또는 이미 침강섭입된 판으로부터 지구화학적인 혼염된 맨틀 플룸의 영향을 받았음을 추측할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.111-128
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• 2006

한반도의 3차원적인 지각구조와 진원의 특성을 P파와 S파의 주행시간 토모그래피 기법을 이용하여 연구하였다. 이 연구의 주요 목적은 진원, 분지 및 심부 구조지역에서의 Vp/Vs 비율의 이상 대를 찾기 위함이다. 이것은 한반도의 보다 세부적인 지진 구조력 데이터의 예측을 고려했다. 지진 토모그래피를 이용한 본 연구의 결과에서 진원에서의 높은 Vp/Vs 비율의 차이를 수직성분에서 찾을 수 있었다. 퇴적 분지와 추가령 구조곡 아래에서 높은 Vp/Vs 비율이 나타났다. 이는 마그마 분출 후 마그마가 고체화되고, 원생수(connate water)로 포화된 여러 파쇄대와 단층에 의한 것으로 추정되어진다. 대부분의 진원에서 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)를 찾을 수 있었으며, 영월, 경주, 홍성, 대흥, 대관, 랑님 지진의 경우 상부지각에서 속리산, 사리원, 지리산 지진 등은 하부지각 또는, 모호 불연속면 근처에서 나타났다. 특히 대관, 대흥 및 운산에 있는 온천 지역과 높은 VRD가 일치함을 볼 수 있었다. 이것은 또한, 이 지역 하부지각에 용융체(partial melting)의 존재 가능성을 시사한다. 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)는 단층과 파쇄대에 존재하던 액체 (connate water)가 지진발생 후 탈수화 작용(dehydration)이 발생하여, 강성률이 감소함을 나타낸다. 이러한 것은 진원이 부피의 변화, 전단 파쇄대(shear fracture), 장성률(rigid)의 변화를 포함하는 모멘트 텐서(moment tensor) 에 의해 표현된다는 사실에 기인한다는 것이다. 높은 Vp/Vs 비율의 차이(VRD)는 또한, 백두산의 40km 깊이 아래에서 찾을 수 있는데 이는 강성률을 감소시키는 마그마 방(magma chamber)가 존재함을 암시해준다.