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통영 서부 사량도응회암의 암석학적 진화 (Petrological Evolution of the Saryangdo Tuff in Western Tongyeong)

  • 이소진;황상구;송교영
    • 암석학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.71-83
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    • 2019
  • 사량도 지역의 화산암류는 하부로부터 윗섬안산암, 풍화리응회암, 아랫섬안산암, 오비도층, 남산유문암 그리고 사량도응회암으로 구성된다. 이 화산암류는 안산암-유문데사이트-유문암의 범위를 가지며 칼크알칼리 계열이고 조산대의 화산호환경을 지시한다. 또한 이 화산암류는 미량원소 변화도와 REE 패턴에서 각기 다른 마그마챔버에서 유래된 것으로 해석되는 세 그룹(윗섬안산암, 아랫섬안산암, 사량도응회암)으로 나뉜다. 사량도응회암은 수직 변화도에서 하부에서 상부로 갈수록 데사이트에서 유문암까지 순차적으로 보여준다(점진적으로 변화하는 화학적 조성누대). 순차적인 일련의 조성 변화는 응회암이 중심부의 유문암질 마그마를 둘러싼 상대적으로 데사이트질인 마그마로 누대된 마그마챔버의 상부에서 하부의 연속적인 분출에 의해 형성되었음을 시사한다. 누대된 마그마챔버는 분별결정작용에 의한 마그마 분화과정으로 일어난 연변 누적 및 결정 퇴적으로부터 형성되었다.

경상분지 북동부의 제3기 결정질 응회암에서 발달하는 미세균열의 방향성 (Microcrack Orientations in Tertiary Crystalline Tuff from Northeastern Gyeongsang Basin)

  • 박덕원
    • 암석학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.115-135
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    • 2009
  • 경상분지 북동부 일대의 제3기 결정질 응회암에서 분포하는 미세균열의 전반적인 분포특성을 규명하였다. 포항시 흥해읍 및 청하면 지역에서 채취한 6개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 108조의 미세균열은 영상처리를 통하여 구별하였다. 이들 108조의 미세균열은 38장의 영상에서 뚜렷한 선상배열을 보여 주었다. 결정질 응회암에 대한 방향각(${\theta}$)-빈도수(N) 관계도의 전 영역은 미세균열의 분포상에 의하여 20개의 영역으로 분류할 수가 있다. 관계도에서 미세균열의 여러 조는 수직상의 일반적인 절리의 방향과 일치하는 강한 배향성을 보여 준다. 따라서 관계도의 각 영역내에서 빈도가 높은 방향각으로부터 거시적인 수직상 절리의 잠재성을 추측할 수가 있다. 관계도에서 나타난 이러한 절리의 형태는 강화군 석모도의 중생대 화강암의 경우와 거의 동일하다. 결정질 응회암에서 도출한 미세균열의 방향을 종합한 장미도에서, 빈도등급에 따른 미세균열의 우세한 조들의 방향성은 암체에 작용한 최대 압축 주응력의 대표적인 방향성을 시사한다. 한편 결정질 응회암의 미세균열의 방향성에 대하여 경상분지 남서부의 불국사 화강암류에서 분포하는 열린 미세균열 그리고 국내 중생대 화강암류의 석산에서 발달하는 수직 결의 방향성과 비교하였다. 광역 분포도에서 상기한 결정질 응회암 및 불국사 화강암류의 미세균열 조 그리고 수직 결 사이의 분포형이 일치한다는 사실은 결정질 응회암에서 내재하는 미세균열의 계는 국내 중생대 화강암류에서도 광역적으로 발달함을 시사한다.

제주도(濟州道) 서부(西部)의 응회구(凝灰丘) 및 응회환(凝灰環) 과 이들의 층서(層序) 관계(關係) (Tuff Cones and Tuff Rings, and Their Stratigraphic Relationships on the Western Side of Cheju Island, Korea)

  • 황상구;황재하;김동학
    • 자원환경지질
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    • 제24권4호
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    • pp.399-408
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    • 1991
  • 제주도(濟州道) 서부(西部) 해안지대(海岸地帶)에는 여러개의 응회구(凝灰丘)와 응회환(凝灰環)이 분포(分布)한다. 이들은 landform, bedform, 입도(粒度)와 분급(分級)등에 의하면 마그마에 외부(外部)물이 유입(流入) 되므로서 써쩨이언분출을 할때 발생(發生)하는 기저(基底)써지와/ 혹은 슬러리로부터 퇴적된 산물(産物)이며, 주위(周圍)의 대지상(臺地狀) 현무암(玄武岩)을 기준하여 선후기(先後期)의 2개의 군(群)으로 나뉘어진다. 당산봉(唐山峰), 단산(簞山), 산방산(山房山)과 화순(和順)의 것들은 이들의 distal limb이 대지상(臺地狀) 현무암(玄武岩)에 덮혀 있어 선기(先期)임이 명확하며, 반면 수월봉(水月峰)과 송악산(松岳山) 응회환(凝灰環)은 현무암대지(玄武岩臺地) 위에서 이의 distal limb 이 수 km 뻗쳐 있어 후기(後期)임이 명확하다. 또한 응회구(凝灰丘) 및 응회환(凝灰環)은 그 내부(內部)에 해루패(海樓貝)을 함유하며, 그 주위(周圍)에 재이동(再移動) 응회암(凝灰岩), 견인해빈퇴적층(牽引海濱堆積層)과 신양리층(新陽里層)이 퇴적되어 있고 연안구(沿岸丘)가 형성되어 있는 등의 증권(證拳)들에 의하면 해수(海水)가 써쩨이언분출에 직간접(直間接)으로 유입(流入)되었음을 시사한다.

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울릉도에서의 화산과정과 발생 가능한 분출유형의 평가 (Evaluation of Volcanic Processes and Possible Eruption Types in Ulleung Island)

  • 황상구;정성욱;류한영;손영우;권태호
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.715-727
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    • 2020
  • 울릉도에서 화산층서는 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군 등의 4개 층군으로 구분된다. 그 중에 화성쇄설암층은 도동현무암질암류에 협재하는 라필리응회암, 사동각력암 상부의 라필리응회암, 사태감응회암, 곰바위 용결응회암, 봉래분석층, 말잔등응회암, 나리분석층과 죽암분석층 등이 있다. 분출유형을 살펴보면 도동현무암질암류 내의 라필리응회암은 써쩨이언 분출에 의한 것이고 봉래분석층, 나리분석층과 죽암분석층은 소규모 스트롬볼리언 분출 혹은/및 저플리니언 분출에 의한 것이지만, 사태감응회암과 말잔등응회암은 대규모 플리니언 분출과 수증기플리니언 분출에 의한 것이다. 특히 말잔등응회암의 분출은 칼데라를 형성할 만큼 규모가 컸었으며, 한반도 동해안과 일본 열도까지도 영향을 미쳤을 것으로 분석된다. 아직도 살아있을 잠재성 높은 마그마는 조면안산암질과 포놀라이트질로 판단된다. 조면안산암질 마그마가 폭발한다면 아마도 스트롬볼리언 분출로 발생하여 폭발강도가 상당히 낮겠지만, 포놀라이트질 마그마가 터진다면 플리니언 분출로 폭발강도는 훨씬 더 커질 것이다. 그 분출이 높은 폭발강도를 가진다면, 단열의 발생빈도도 커질 것이고 그에 따라서 지하수의 유입으로 인해 수증기플리니언 분출로 쉽게 전환될 가능성도 있을 것이다. 이러한 대규모 분출은 한반도 동해안과 일본열도까지도 테프라를 확산시킬 수 있다.

포항-울산간의 점토자원의 지질과 그 물리화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Geology of Clay Mineral Deposits of Pohang-Ulsan Area and their Physico-Chemical Properties)

  • 김옥준;이하영;김서운;김수진
    • 자원환경지질
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    • 제4권4호
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    • pp.167-215
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    • 1971
  • I. Purpose and Importance of the Study The purpose of the present study is to clarify to geological, mineralogical, and physico-chemical properties of the clay minerals deposits imbedded in the Tertiary sediments in the areas between. Pohang and Ulsan along southeastern coastal region of Korea. These clays are being mined and utilized for filter and insecticide after activation or simple pulverizing, nontheless activated clays are short coming as chemical industry in Korea has been rapidly grown in recent years. In spite of such increase in clay demand, no goological investigation on clay deposits nor physico-chemical properties of the clays have been carried out up to date. Consequently activated clays produced in Korea is not only of low grade but also of shortage in supply, so that Korea has to import activated clays of better grade. The importance of the present study lies, therefore, on that guiding principle could be laid down by knowing stratigraphical horizons, of clay deposits and fundamental data of improving grade of activated clays might be derived from the results of physico-chemical examinations. II. Contents and Scope of the study The contents of the study are pinpointed down in the following two subjects: 1) General geological investigation of Tertiary formations distributed in the areas between Pohang and UIsan, and detail geological study of the bentonitic clay deposits imbedded in them. 2) To clarifty physico-chemical characteristics of the clays by means of chemical analysis, X-ray diffraction and electron microscope. The scope of the study involves the following there points: i) Regional geological investigation-This investigation has been carried out in order to find out the distribution of Tertiary sediments and exact location of clay mineral deposits in the areas between Pohang and UIsan. ii) Detail geological investigation-This has been concentrated in and around the clay deposits which. had been found out by the regional investigation. iii) Laboratory researchs include i) age determination and correlation of Tertiary sediments by paleontological study, and ii) Chemical analysis, X-ray diffraction, and electron microscopic studies on clays, samples taken from various clay deposits. III. Research Results and Suggestions 1) The geology of the area investigated is composed mainly of Janggi and Beomgokri groups of Miocene age in ascending order rested on the upper Silla system, Balkuksa granite and volcanic rocks of upper Cretaceous age as base. 2) Janggi group is composed in ascending order of Janggi conglomerate, Nultaeri rhyolitic tuff, Keumkwangdong shale, two beds of lignite-bearing formations which consist of alternation of conglomerate, sandstone and mudstone, and andesitic, rhyolitic, and basaltic tuff beds. 3) Beomgokri group is mainly composed of andesitic to rhyolitic tuff interlayered by conglomerate and tuffaceous sandstone. In the areas around boundary between North-and South Kyeongsang-do is distributed Haseori farmation which is composed of conglomerate, sandstone, mudstone and andesitic to rhyolitic tuff, and which is correlated to Eoilri formation of Janggi group. 4) Clay deposits of the area are interbedded in Eoilri, Haseori, Nultaeri tuff, Keumkwangdong shale, upper and lower horizon of the lower lignite-bearing seam, and Keumori rhyolitic tuff formations of Janggi group; and are genetically classi.fied into four categories, that is, i) those derived from volcanic ash beds(Haseori and Daeanri deposits), ii) those of secondary residual type from rhyolitic tuff beds(Seokupri deposits), iii) Clay beds above and beneath the lignite seams, (Janggi and Keumkwangdong deposits), and iv) those derived from rhyolitic tuff beds(Sangjeong and Tonghae deposits). 5) Mineral constituents of clay deposits are, according to X-ray diffraction, montmorillonite accompanied in different degree by cristobalite, plagioclase, quartz, stilbite, and halloysite in rare occasion. The clays are grouped according to mineral composition into four types; i) those consist mostly of montmorillonite, ii) those composed of montmorillonite and cristobalite, iii) those composed of montmorillonite and plagioclase, and iv) those composed of montmorillonite, plagioclase and quartz. 6) Clays interbedded in Haseori formation and vicinity of lignite seams belong to the first type, are of good quality and derived either from volcanic ash bed, or primary clay beds near lignite seams. Clays belonged to other types are derived from weathering of rhyolitic tuff formations and their quality varies depending upon original composition and degree of weathering. Few clays in secondary residual type contain small amount of halloysite. 7) Judging from analytical data, content of silica($SiO_2$) varies proportionally with content of cristobalite, and alumina($Al_2O_3$) content does not vary with that of plagioclase, but increases in the sedimentary bedded type of deposits. 8) It is unknown whether or not these days could be upgraded by beneficiation since no grain size of these impurities nor beneficiation test had been studied. 9) Clay beds derived from valcanic ash layers or sedimentary layers at the vicinity of lignite seams are thin in thickness and of small, discontinueous lenticular shape, although they are of good quality; and those derived from rhyolitic tuff formations or residual type from tuff are irregular in both occurrence and quality. It is, therefore, not only very difficult but also meaningless to calculate its reserve, and reserve estimation, even if done, will greatly be deviated from practically minable one. Consequently, way of discovery and exploitation of clay deposits in the area under consideration is to check the geologically favorable areas whenever needed.

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고흥지역에 분포하는 백악기 응회암의 역학적 특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of the Cretaceous Tuffs in Goheung Area.)

  • 김해경;고영구;오강호
    • 지질공학
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    • 제14권3호
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    • pp.273-285
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    • 2004
  • 본 연구에서는 전라남도 고흥군 일대에 분포하는 중생대 백악기 응회암을 대상으로 실내 시험을 통하여 역학적 특성을 파악하였다. 고흥군 일대에 분포하는 응회암(고흥응회암, 팔영산 용결응회암)은 성분상 glass성분이 우세한 유리 질응회암(vitric tuff)에 해당된다. 응회암의 물리적 특성인 비중, 건조밀도, 함수율, 공극율 및 흡수율의 평균값은 각각 2.51, $2.52(g/cm^2)$, 0.12($\%$), 4.51($\%$) 및 1.91($\%$)이다. 공극율의 증가에 따라 건조밀도는 낮아지는 경향을 보이며, 흡수율과 공극율은 밀접한 상관관계를 보인다. 일축압축강도(UCS) 범위는 80.4$\~$208(MPa), 평균 141.1(MPa)로서 Deere & Miller(1966)에 의한 신선한 암의 공학적 분류에 의하면 high strength에 해당이 된다. 축방향의 점하중 강도지수($Is_a$)는 평균 4.2(MPa)이며, 직경방향 점하중 강도지수($Is_d$)는 평균 2.2(MPa)으로, 점하중강도 이방성지수($Ia_{(50)}$)는 1.93이다. 일축압축강도와 축방향 점하중 강도지수($Is_{(50)}$)는 밀접한 선형관계를 보이며, 관계식은 UCS=22 $Is_{(50)}$ +49 (MPa) (r=0.95) 로 나타낼 수 있다. 이 식은 고흥 지역 응회암에 대한 일축압축강도를 예측하는데 유용하게 사용할 수 있다.

전라남도 사옥도 백악기층에서 발견된 공룡과 새발자국 화석의 SHRIMP U-Pb 연대 (SHRIMP U-Pb Ages of Dinosaur and Bird Footprints found in Cretaceous Formation of Saok Island, Jeollanam-do, South Korea)

  • 김정빈;김의진;박민수;황구근;이기욱
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.141-149
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    • 2017
  • 전남 사옥도 지역의 지질은 쥐라기 화강암, 백악기 퇴적암, 산성응회암, 산성맥암으로 구분된다. 최근 공룡 발자국, 새 발자국 및 절지동물의 보행열이 발견된 사옥도지역의 백악기층은 하부로부터 담회색 사암, 셰일, 이암 등이 교호한다. 화석을 포함하는 퇴적암은 산성응회암에 의해 덮이며, 산성암맥이 퇴적암과 응회암을 관입한다. 사옥도 지역 백악기 퇴적암의 퇴적시기를 밝히기 위해 응회질 사암과 상부의 산성 응회암에 대해 저어콘의 SHRIMP U-Pb법 절대연대를 측정하였다. 사암과 응회암의 U-Pb 연대는 각각 $83.58{\pm}0.86$$79.80{\pm}0.75Ma$이며 이는 백악기 후기의 캄파니안에 해당된다. 산성응회암의 연대는 응회암의 분출시기와 화석을 포함하는 퇴적암의 최소 연대를 지시한다. 따라서 공룡과 물갈퀴 새발자국의 형성연대는 83.6와 79.8 Ma 사이로 추정된다.

제주도 당산봉 화산의 화산과정 (Volcanic Processes of Dangsanbong Volcano, Cheju Island)

  • 황상구
    • 암석학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-14
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    • 1998
  • 당산봉 화산은 제주도 서쪽 끝 해안에 위치하며, 응회구, 분석구, 용암대지 및 애추층 등으로 구성된다. 이들의 암상과 층서는 써제이언분출, 스트롬볼리언분출, 하와이언분출 순으로 전개되는 화산 과정과 외력쇄설 지표과정을 나타낸다. 당산봉 응회구는 마그마와 해수가 상호작용하여 스팀폭발함으로서 형성되는 써쩨이언분출에 의한 구조물이다. 이 분출은 초기에 습윤한 테프라수지상분사 활동상이었고, 중기에 보다 덜 습윤한 테프라의 연속분승 활동상과 테프라수지상분사 활동상이 교대로 진행되었으며, 후기에 보다 건조한 초써쩨이언분사 활동상으로 전환되었다. 분석구는 응회구의 축조로 외부 물의 완전한 제한으로 인해 써제이언분출이 종식되고 스트롬볼리안분출로 전환됨으로써 형성되었다. 이 분출은 초기에 분석 위주로 포출하였으며 후기에 스패터 위주로 포출하는 활동상으로 변화되었다. 용암대지는 화도내 마그마 개스의 고갈로 폭발력이 소진되어 하와이언분출로 전환되므로써 형성되었다. 이 분출은 초기에 용암분천 활동상 위주로 진행되었으나 후기에 용암분류 활동상으로 변화되었다.

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금성산(金城山) 칼데라내의 관입용결응회암(貫入熔結凝灰岩)의 산출형태(産出形態) (Occurrence Form of an Intrusive Welded Tuff in Geumseongsan Caldera)

  • 황상구;이기동;김상욱;이재영;이윤종;황재하;김동학
    • 자원환경지질
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    • 제28권4호
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    • pp.415-423
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    • 1995
  • A welded tuff with a near-vertical parataxitic fabric crops out as an elliptical shape($500{\times}350m$) in horizontal section, the Geumseongsan volcanic field. It intrudes the Cretaceous sedimentary rocks of the upper Hayang Group, surge tuff and rhyolite of the Geumseongsan volcanic complex. Generally it displays an ubiquitous, steeply inward-dipping welding foliation, subparallel to the margins of the intrusion, and a subvertically inward-inclined lineation defined by extremely stretched fiammes on the welding foliation plane. These fabrics suggest its overall form may be of an inverted cone-shaped plug representing a flared vent that served as a feeder for extrusive welded ash-flow tuff sheets.

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제주도 우도 현무암질 화산재의 표성 변질작용 (Supergene Alteration of Basaltic Ash in Udo Tuff Cone, Jeju Island)

  • 정기영
    • 한국광물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.141-150
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    • 2010
  • 제주도 우도 응회구의 현무암질 화산재는 대부분 미약하게 변질되었으나, 지표부근에서는 연황색으로 변질되었다. 육상 환경에서 화산재의 표성 변질 및 고화과정을 조사하기 위하여 표성 변질 우도 화산재에 대하여 X선회절, 주사 및 투과전자현미경, 전자현미분석을 실시하였다. 분석결과, 화산재 입자는 현무암질 유리 기질과 사장석, 감람석, 휘석 결정으로 구성되어 있었다. 입자 가장자리로부터 유리가 선택적으로 변질되어 교질상 변질테가 형성되었으며, 큰 입자 중심에는 변질되지 않은 유리가 잔존한다. 변질테와 유리 경계에는 매우 얇은 용탈 유리층이 존재하며, 변질테는 Fe와 Ti이 풍부한 극미립 비정질 규산염과 스멕타이트로 구성되어 있다. 변질 유리에서 방출된 용존물은 공극에 벌집모양 스멕타이트 집합체로 다량 침전되었으며, 화산재의 고화작용에 기여하였다.