한반도의 페름기-트라이아스기 화성활동

박계헌,송용선,이호선,김명정 한국암석학회 2011 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.5

지구의 과거에서 인류 미래를 찾는다

박계헌,Park, Gye-Heon 한국과학기술단체총연합회 2004 과학과 기술 Vol.37 No.6

경기육괴 중부지역 일부 변성암의 저어콘 연대

박계헌,송용선,류호정,박맹언,조림,Jin Wei,Zhang Xingzhou 한국암석학회 2000 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

ICP/AES에 의한 먹는물의 무기원소 분석

박계헌,신형선,한정희,Park, Kye-Hun,Shin, Hyung-Seon,Han, Cheong-Hee 대한자원환경지질학회 1996 자원환경지질 Vol.29 No.1

Inductively coupled plasma atomic emission spectrophotometer (ICP/AES) is a versatile modern instruments for the multi-element analysis, but quantitative analysis using ICP/AES with normal pneumatic nebulizer is not applicable for the measurement of elemental concentrations in water down to the drinkining water standard level except a few elements because of poor detection limits. However, the detection limit can be lowered enough to measure drinking water standard, if ultrasonic nebulizer and/or hydride vapor generator is attached. This method is tested with groundwater samples from Tajeon area. It is confirmed that the elemental concentrations in these samples are within the limit of drinking water standard for the most elements. However, uranium concentration is very high in some samples compared with the concentrations suggested by Environmental Protection Agency of U.S.A. There is no standard concentration level to this element in Korea and it should be prepared immediately.

단계적 용해에 의한 연대측정법 연구

박계헌(Kye-Hun Park) 한국암석학회 2001 암석학회지 Vol.10 No.3

한반도 쥬라기 심성암의 연령분포

박계헌(Kye-Hun Park),김명정(Myong Jung Kim),양윤석(Yun Seok Yang),조경오(Kyung O Cho) 한국암석학회 2010 암석학회지 Vol.19 No.4

쥬라기 동안 한반도에 관입한 심성암체들에 대한 최근의 정밀한 연대측정결과들을 종합해보면 남쪽에 위치한 영남육괴에서는 삼첩기와 쥬라기의 경계시기인 약 200 Ma 무렵부터 가장 먼저 화성활동이 시작 되었으며 점차 북쪽으로 화성활동의 범위가 확대된 것으로 나타난다. 옥천대 및 그 주변지역에서의 화성활동은 영남육괴에서의 화성활동이 거의 종료된 약 180 Ma무렵부터 화성활동이 시작되었고, 더 북쪽의 경기육괴 및 그 주변지역에서의 주된 쥬라기 화성활동의 시작은 옥천대지역보다는 조금 더 후기인 약 170 Ma경부터이다. 쥬라기 화성활동이 종료된 시점도 옥천대 및 그 주변지역이 경기육괴 지역보다는 조금 일찍 종료되었다. 이와 같은 한반도에서의 쥬라기 화성활동 시기가 위치에 따른 차이를 보이는 것은 해구까지의 거리와 섭입 각도 및 섭입판의 침강각과 같은 요소들이 변화하였기 때문으로 생각된다. 따라서 한반도에서 확인된 정밀한 연령에 따른 화성활동의 변화는 당시의 동북아시아 고지리 및 지구조환경을 세밀하게 복원하는데도 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각한다. The compiled recent precise age data for the plutonic intrusions of Korean peninsula display that the Jurassic igneous activities occurred on the Yeongnam massif since ca. 200 Ma close to the boundary between Triassic and Jurassic. Since then the igneous activities propagated toward further north through time. The Jurassic igneous activities over the Okcheon belt and its vicinity areas began at about 180 Ma when igneous activities of the Yeongnarn massif had been almost over. The igneous activities within the Gyeonggi massif located further north started at somewhat later period ca. 170 Ma. Jurassic igneous activities over the Okcheon belt and its vicinity areas ended a little earlier than the Gyeonggi massif area. Such timing differences upon geographic positions within the Korean peninsula seem to reflect variations in distance to the trench, in the direction of subduction, and/or in subduction angle. Therefore precise understanding of the variations in emplacement ages of Jurassic plutons within Korean peninsula can be a important clue to reconstruct the paleogeography and tectonic environment of the northeast Asia during the Jurassic.

영남육괴 중부 김천, 성주 및 안의지역 화강섬록암의 스핀 U-Pb 연대

박계헌(Kye-Hun Park),이호선(Ho-Sun Lee),정창식(Chang-Sik Cheong) 한국암석학회 2005 암석학회지 Vol.14 No.1

이 연구에서는 영남육괴 중부의 김천, 성주 및 안의 지역에 분포하는 화강섬록암들에 대하여 스핀 U-Pb 연대측정을 실시하였다. 연대측정결과는 삼첩기와 쥬라기의 경계시기와 거의 일치하는 195.7±2.4-200.8±1.9(2б) Ma의 좁은 범위를 나타낸다. 이 암체들은 서로 연결되지 않은 독립암체들이지만 주원소 조성이 매우 비슷하고, 거의 동일한 연대를 나타내는 것으로 보아 동일한 조구조 환경 및 유사한 근원물질로부터 생성된 하나의 스위트를 형성하는 암체들로 취급할 수 있다. 삼첩기~쥬라기초의 연대를 나타내는 영남육괴와 옥천대의 심성암체들의 연대와 지리적 분포를 살펴보면 이 시기의 영남육괴와 옥천대에서는 비교적 짧은 간격으로 지구조적 환경변화가 반복적으로 일어났으며 이에 따라 특징적인 심성암체들이 관입하였음을 알 수 있다. 전반적으로는 압축력이 작용하는 활동적 대륙연변부 환경이 우세하게 작용하였으나, 세부적으로 살펴보면 압축력이 작용하는 섭입환경과 인장력이 작용하는 판내부환경이 여러 차례 반복되어 나타났다. 결론적으로 영남 육괴와 옥천대는 삼첩기~하부쥬라기의 시기에 서로 상이한 지구조환경 변화를 겪었으며, 이는 한반도 지각의 시대별 진화를 밝히는데 중요한 단서가 될 수 있다고 생각한다. Sphene U-Pb ages were determined for the granodiorites from Gimcheon, Seongju and Anui areas of the middle Yeongnam massif. The determined ages were in the narrow range of 195.7±2.4-200.8 ±1.9 (2б) Ma that are approximately coincident with the boundary between Triassic and Jurassic. Even though the studed plutons are aerially separated, they reveal quite similar major element compositions and almost identical ages, suggesting that they were generated from the similar source materials under the identical tectonic environment and thus they can be considered to form a single suite. Considering the age and spatial distribution of the Triassic to Lower Jurassic plutons of the Yeongnam Massif and Okcheon Belt, it seems that there were episodic changes in tectonic environment in both areas with relatively short intervals. In general, the compressive environment of active continental margin was prevailed. However, the tensional environment of within-plate was also appeared several times intermittently. In conclusion, Yeongnam Massif and Okcheon Belt experienced distinct tectonic environments during Triassic to Lower Jurassic, providing important clue to reveal the crustal evolution of the Korean Peninsula.

경기육괴 편마암의 흑운모와 사장석 <SUP>40</SUP>Ar-<SUP>39</SUP>Ar 연대

박계헌(Kye-Hun park),송용선(Yong-Sun Song),Cao Lin,Jin Wei,Zhang Xingzhou 한국암석학회 2004 암석학회지 Vol.13 No.3

경기육괴의 선캠브리아 편마암들에서 분리한 흑운모와 사장석들로부터 Ar-Ar 연대를 분석하였다. 흑운모에서는 1,294±46, 1,241±39 및 1,217 ±39 및 1,217±39Ma(오차는 모두 2б), 그리고 사장석으로부터는 934±25, 872±19, 819±15(2б)Ma의 연령이 구해졌다. 이러한 연대 값은 같은 시료에서 구한 U-Pb 저어콘 연대(1,613±51-2,168±24(2б)Ma, 송용선 외, 2001)와는 큰 차이가 있다 이러한 흑운모와 사장석의 <SUP>40</SUP>Ar-<SUP>39</SUP>Ar 연대는 각각 독립적이고 광역적인 열적 교란 사건을 지시할 가능성이 크다고 판단된다. 흑운모가 기록하고 있는 중원 생대의 시가는 당시에 광역적으로 일어났던 변성작용과 뒤이은 차별적 융기의 결과로 해석될 수 있다. 한편 사장석이 기록하는 신원생대의 연대는 광역적인 인장력 하에서 일어났던 화성활동과 관련 있을 것으로 생각 되며, 이는 당시에 존재했던 로디니아 초대륙의 균열과 관련되었을 가능성을 제안한다. <SUP>40</SUP>Ar-<SUP>39</SUP>Ar ages were determined from the biotites and plagioclases separated from the Precambrian gneisses of Gyeonggi Massif. Biotites yield 1,294±46, 1,241±39 and 1,217±39Ma(2б errors), and plagioclases yield 934±25, 872±19 and 819±15(2б)Ma. These ages are significantly different from the V-Pb zircon ages obtained from the identical samples (1,613±51-2,168±24Ma (2б), Song et al., 2001). The ages of biotites and plagioclases can be interpreted to represent independent regional thermal events. The Mesoproterozoic ages recorded by the biotites can be interpreted as a consequence of regional metamorphism followed by differential uplift. We propose that plagioclases record Neoproterozoic ages which are related with igneous activities under the regional extensional regime, related with the breakup of the supercontinent Rodinia existed at that time.

한국 현생 화강암류의 Nd 동위원소 조성 특성과 성인적 의미

박계헌(Kye-Hun Park),이태호(Tae-Ho Lee) 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.3

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 ε<SUB>Nd</SUB>(t) 값을 갖는 마그마가 만들어진 이후에 점차 낮은 ε<SUB>Nd</SUB>(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 ε<SUB>Nd</SUB>(t) 값을 갖는, 이전의 화성활동기와는 반대되는 변화경향이 나타난다. 다른 해석으로는 페름기-트라이아스기 활동기 초기의 영덕화강암과 쥬라기 활동기 초기의 청송화강암 등 높은 ε<SUB>Nd</SUB>(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 ε<SUB>Nd</SUB>(t) 값을 갖는 암체인 온정리 화강암 역시 영덕화강암과 인접하여 산출하며, 그 밖의 높은 ε<SUB>Nd</SUB>(t) 값을 갖는 화성암들은 주로 경상분지 내에서만 산출되는 것 역시 지역적 차이라는 가설을 지지한다고 볼 수 있다. 이 경우 높은 ε<SUB>Nd</SUB>(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. Nd isotopic compositions analyzed from the Phanerozoic granitoids of Korea are integrated and discussed. Variations in Nd isotopic compositions can be explained either by temporal trend or by regional differences. Among the three active periods, first two periods during the Permian-Triassic and Jurassic seem to show variations from rather high ε<SUB>Nd</SUB>(t) values at the beginning to lower ε<SUB>Nd</SUB>(t) values during the later stages. Such trends probably reflect melting of the subducting oceanic crust and producing magma with higher proportion of depleted mantle derived materials during the early stage of subduction process, and subsequent magmas with greater proportion of old continental crust with progress of subduction. However, the Cretaceous-Paleogene period of active magmatism displays higher ε<SUB>Nd</SUB>(t) values during the advanced stage of the igneous activities, which is opposite to the previous active periods. The other explanation is that such differences in ε<SUB>Nd</SUB>(t) reflect regional differences, based on the observations that such high-ε<SUB>Nd</SUB>(t) granitoids distribute in the northeastern Gyeongbuk Province and Gyeongsang Basin. If this is the case, the regions with highr ε<SUB>Nd</SUB>(t) values may have distinct crustal evolution histories, e.g. younger average age. The choice between the two hypothesis could be made through further studies.

영남육괴 남서부 산청 동부지역에 분포하는 트라이아스기 변형 화강암의 U-Pb 연대측정과 그 함의

박계헌(Kye-Hun Park),송용선(Yong-Sun Song),서재현(Jaehyeon Seo) 한국암석학회 2018 암석학회지 Vol.27 No.4

영남육괴 남서부인 지리산 지역의 북동부에 위치한 산청지역에 분포하는 변형 화강암에 대해 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정을 수행하였다. 이 암체는 선캠브리아기 또는 시대미상의 고기 화성암류로 알려져 있었으나 2개의 시료에서 구한 U-Pb 일치연령은 각각 237.8±4.0Ma와 230.2±3.4Ma로 초기-중기 트라이아스기에 정치되었음을 보여준다. 이러한 결과는 이 변형 화강암이 약 238~230 Ma에 정치되었음을 지시한다. 연구지역 변형 화강암은 현저한 엽리와 안구상 구조, 선구조들이 발달된 전단변형의 특성을 보인다. 변형 화강암이 섬장암에 의해 관입된 포획암체로 산출되고 있음이 관찰되며, 이는 변형시기가 섬장암의 관입시기인 약 220Ma보다 이전임을 지시해준다. 이 지역 변형 화강암의 정치 및 변형 시기는 중부 영남육괴인 김천과 안동지역에 분포된 페름기-트라이아스기의 화강편마암류와 유사하다. 종합적으로 살펴볼 때 중부에서 남서부에 걸치는 영남육괴의 동쪽에는 화강암류를 관입시킨 화성활동이 약 260-230Ma에 그리고 뒤 이은 변성-변형 작용이 약 230-220Ma에 일어났다. In this study, SHRIMP zircon U-Pb dating was performed on deformed granitic rocks in the Sancheong area in the northeastern part of the Jirisan area, southwest of Yeongnam Massif. Until now, these have been known as Precambrian or age-unknown old igneous rocks, but the U-Pb concordant ages obtained from two samples are 237.8±4.0Ma and 230.2±3.4Ma, respectively, showing their emplacements in Early to Middle Triassic. These results indicate that the deformed granite was emplaced at about 238~230 Ma. The study area shows the characteristics of ductile deformation with prominent development of foliation, augen structure, and lineation. It is observed that the deformed granites occur as xenoliths within the syenite, indicating that the time of deformation is earlier than the intrusion of the syenite of about 220 Ma. The emplacement and deformation periods of the deformed granite is similar to that of Permo-Triassic granite gneisses distributed in the Gimcheon and Andong areas of the Yeongnam Massif. Taken together, the eastern part of the Yeongnam Massif, extending from the central part to the southwestern part, granite intrusions occurred at about 260-230 Ma, followed by metamorphismdeformation of about 230-220Ma.