선광팬을 이용한 효과적인 저어콘 분리법

정원석(Wonseok Cheong),조문섭(Moonsup Cho),김윤섭(Yoonsup Kim) 한국암석학회 2013 암석학회지 Vol.22 No.1

우리는 선광팬, 일회용 체, 수돗물을 이용해 효과적이고 간편하게 저어콘을 분리하는 방법을 보고한다. 먼저 230 μm 이하로 분말화 한 시료를 약 10o 정도 기울인 선광팬에 넣고 물을 흘려보낸다. 밀도가 낮은 입자들과 더불어 선광팬으로부터 넘쳐흐른 물을 망간격이 ~70 μm인 체로 걸러낸다. 물의 공급량이 초당 0.1 리터이고 수도꼭지의 높이가 수면으로부터 20-25 cm일 때 가장 효율적으로 저어콘이 분리되었다. 수돗물을 공급한지 20-30분 정도 지나면 다음 작업인 자력 분리(필요시 중액 분리) 또는 저어콘 수선별을 진행할 수 있을 만큼 중광물들이 팬에 모인다. 이 방법은 중액을 사용하는 고전적 방법에 비해 안전하며, 저어콘 뿐만 아니라 모나자이트와 같은 다른 중광물의 분리에도 사용될 수 있다. We report an easy and efficient method for separating zircon grains using a gold pan and disposable sieve together with the tap water. Samples powdered to less than 230 μm in grain size are placed on the water-filled pan tilted at about 10o. The outflowing water flooded with low-density particles is screened by a ~70 μm sieve. The most efficient rate of water outflow is estimated to be 0.1 L/sec, when the distance between the tap and the surface of water-filled pan is kept at 20-25 cm. After 20-30 minutes of water outflow, heavy mineral fractions are ready for zircon collection using a hand magnet (and heavy liquid when necessary) or simply hand-picking. This procedure is most likely applicable for the separation of other heavy minerals including monazite.

청주 화강암의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대, 지구화학 및 Sr-Nd 동위원소 연구

정원석(Wonseok Cheong),김윤섭(Yoonsup Kim),나기창(Ki-Chang Na) 한국암석학회 2011 암석학회지 Vol.20 No.4

청주지역에 분포하는 화강암류 암석에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정, 전암 화학 및 전암 Sr-Nd 동위원소 특성을 살펴보고 이를 대보화강암체의 지구연대학적 및 지화학적 특성과 비교하였다. 청주 화강 암체 내부의 섬록암에서 174 ± 2 Ma (tσ), 이를 관입한 흑운모 화강암에서 170 ± 2 Ma (tσ), 그리고 이 두 암석을 모두 관입하는 산성암맥에서는 170 ± 5 Ma (tσ)의 저어콘 연대가 산출하였다. 각 암석에서 측정한 절대연령은 노두에서 측정한 상대연령과 일치하며, 한반도 중부에 분포하는 대보화강암체에 대한 연대측정결과 (170-175 Ma)와도 부합된다. 청주 화강암체의 주원소 및 미량원소 분석 결과는 한반도 중부에 분포하는 대보 화강암류 및 화강섬록암의 분석결과와 잘 일치하며, 섭입대와 관련한 I-type 화강암의 특성을 나타낸다. 하지만, Sr과 Nd 동위원소 조성은 청주 화강암체가 부화된 하부지각물질의 부분용융 산물이거나 지각 물질의 혼염 가능성을 지시한다. 더불어 저어콘의 상속핵 및 포획결정에서 산출되는 2.1, 1.8, 0.8 및 0.4 Ga의 다양한 저어콘 상속핵 연대는 연구지역 주변의 경기육괴와 옥천변성대의 암석들이 동화작용에 의해 혼염 되었을 것으로 판단된다. The emplacement ages, whole-rock geochemistry and Sr-Nd isotopic compositions of granitoid rocks from Cheongju area, South Korea, were investigated for delineating their petrogenetic link to the Jurassic Daebo granitoid rocks. Zircon crystals were collected from the diorite, biotite granite and acidic dyke samples in a single outcrop. Cross-cutting relationships show that the emplacement of diorite was postdated by the intrusion of biotite granite. Both rocks have been subsequently intruded by acidic dyke. The U-Pb isotopic compositions of zircon from the diorite, biotite granite, and acidic dyke were measured using a SHRIMP-II ion microprobe, yielding the crystallization ages of 174 ± 2 Ma, 170 ± 2 Ma, and 170 ± 5 Ma, respectively, with 95% confidence limits (tσ). The emplacement ages are consistent with those determined from the above relative ages. The major and trace element patterns of the rocks are consistent with those of the Jurassic Daebo granitoid rocks, possibly suggesting a subduction-related I-type granite. The geochemical signature is, however, betrayed by the Sr and Nd isotopic compositions of these rocks. The isotopic signatures suggest that the rocks were produced either by the partial melting of lower-crust or by the mantle-derived magma contaminated by the basement rocks during its ascent and/or emplacement. In addition, the inherited ages of zircons of the rocks (ca. 2.1, 1.8, 0.8 and 0.4 Ga) suggest a possible assimilation with crustal rocks from the Gyeonggi massif and Ogcheon metamorphic belt.

옥천변성대 금강석회암 내 “화강암 거력”의 쥬라기(~170 Ma) 저어콘 연대

정원석(Wonseok Cheong),조문섭(Moonsup Cho),이기욱(Keewook Yi),이민성(Min Sung Lee),김윤섭(Yoonsup Kim) 한국암석학회 2016 암석학회지 Vol.25 No.1

옥천변성대의 금강석회암 내에서 보고된 소위 “화강암 거력”은 장축 길이가 약 70 cm에 달하며 빙하기원의 낙하석으로 제안된 바 있다. 이러한 해석은 옥천대의 진화사를 밝히는데 매우 중요하므로, 우리는 이 “화강암 거력”의 산상을 재검토하고 저어콘을 분리해 SHRIMP U-Pb 연대를 구하였다. 두 개 시료의 6개점 분석 자료로부터 얻은 저어콘의 <SUP>206</SUP>Pb/<SUP>238</SUP>U 가중평균 연령은 170±2Ma (2σ, MSWD=2.2)이다. 이 연령은 “화강암 거력”이 쥬라기 화강암의 일부이며, 빙하기원이 아님을 말해준다. A “granite boulder”, ~70 cm in size, was reported from the Geumgang Limestone, and has been considered as a glaciogenic dropstone. Since this interpretation has enormous implications for unraveling the evolution history of the Ogcheon Metamorphic Belt, we re-examined the contact relationship and structure of the “granite boulder”, and estimated its emplacement age based upon SHRIMP U-Pb zircon dating. The weighted mean <SUP>206</SUP>Pb/<SUP>238</SUP>U age pooled from 6 spot analyses of two specimens is 170±2Ma (2σ, MSWD=2.2). This zircon age suggests that the “granite boulder” in the Geumgang Limestone is a part of Jurassic granite, rather than a glaciogenic dropstone.

단양 국가지질공원 기반암류의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연령

정원석 ( Wonseok Cheong ),한기운 ( Giun Han ),김태환 ( Taehwan Kim ),엄현우 ( Hyun Woo Aum ),김윤섭 ( Yoonsup Kim ) 한국암석학회·(사)한국광물학회 2020 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.33 No.4

단양 국가지질공원 남쪽에 분포하는 기반암에서 저어콘 U-Pb 연령측정을 수행하였다. 연령 측정은 2개의 시료에서 실시하였으며, 이들 시료는 우흑질과 우백질이 뚜렷이 구분되는 혼성암질 편마암으로 흑운모±규선석±석류석+장석+석영의 광물조합을 가진다. 함규선석 및 함석류석 편마암시료에서 각각 수집한 저어콘 결정들에 대해 고분해능 이차이온질량분석기(SHRIMP)를 사용하여 U-Pb 동위원소 성분비를 측정하였으며, 이로부터 1870±10Ma (2σ)와 1863±6 Ma (2σ)의 변성 연령을 구하였다. 1.87~1.86 Ga의 변성 연령은 영남육괴 고원생대 고온-저압의 광역변성작용의 시기(1.87~1.85 Ga)와 일치한다. 저어콘 결정들의 상속핵 연령을 기반으로 두 시료에서 얻어진 최고 퇴적연령은 2.06 Ga로 혼성암질 편마암 모암의 퇴적시기는 2.06~1.87 Ga 사이일 것으로 추정된다. We carried out the U-Pb age dating of zircon from basement rocks in the southern part of the Danyang National Geopark. Two migmatitic gneisses composed of biotite±sillimanite±garnet+feldspar+quartz were dated. Leucosomes in the samples were clearly distinguished from their melanosomes. The UPb isotopic compositions of zircon from sillimanite- and garnet-bearing migmatitic samples were measured using a secondary ion microprobe, yielding metamorphic ages, 1870±10 Ma (2σ)와 1863±6 Ma (2σ), respectively. 1.87~1.86 Ga metamorphic ages are consistent with those of the Paleoproterozoic low-P and high-T regional metamorphism (1.87~1.85 Ga) in the Yeongnam Massif. The maximum depositional age based upon the apparent ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages of detrital zircon in the samples was estimated as 2.06 Ga, and thus sedimentation age of the protolith of the migmatitic gneisses ranges between 2.06 and 1.87 Ga.

석영의 파동소광 강도를 이용한 청산화강암의 변형의 정량화

정원석(Wonseok Cheong),이승준(Syngjoon Rhee),나기창(Ki Chang Na) 한국암석학회 2002 암석학회지 Vol.11 No.3-4

석영의 파동소광 강도를 이용한 암석 변형의 정량화

정원석(Wonseok Cheong),나기창(Ki Chang Na),정상원(Sangwon Cheong) 한국암석학회 2002 암석학회지 Vol.11 No.2

Prolonged high-temperature, low-pressure metamorphism associated with ~1.86 Ga Sancheong-Hadong anorthosite in the Yeongnam Massif, Korea

Yuyoung Lee(이유영),Moonsup Cho(조문섭),Wonseok Cheong(정원석),Keewook Yi(이기욱) 한국암석학회 2018 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.2018 No.5

서부 경기육괴에 위치한 덕적도의 암상과 지질

엄현우(Hyun Woo Aum),김윤섭(Yoonsup Kim),정원석(Wonseok Cheong) 한국암석학회 2013 암석학회지 Vol.22 No.4

우리는 서부 경기육괴의 연변부에 위치한 덕적도에서 야외 지질조사와 암석기재학적 연구를 실시하여, 덕적도에 산출하는 암상을 (1) 흑운모 화강암, (2) 반상 화강암, (3) 압쇄 규암-편암, 그리고 (4) 저변성퇴적암류로 분류하였다. 흑운모 화강암은 섬의 대부분을 차지하고 있으며, 다른 암상들을 관입하고 있다. 덕적도의 동쪽 연변부를 따라 압쇄화된 반상화강암이 소규모로 산출한다. 섬의 북쪽에는 변성퇴적암이 산출하는데, 동쪽 해안가로 압쇄 규암과 편암이 호층구조를 이루고 서쪽으로는 상대적으로 변형의 강도가 약한 저변성퇴적암이 산출한다. 압쇄 규암-편암에서는 강한 파동소광과 아결정화된 석영과 함께 다량의 백운모와 소량의 녹니석 및 흑운모를 관찰할 수 있다. 이러한 광물조합은 변성도가 녹색편암상 또는 흑운모 분대에 해당함을 지시한다. 저변성퇴적암류에는 변성역암, 변성사암, 변성이암, 흑색점판암 등의 다양한 암상이 존재한다. 덕적도는 동쪽 해안으로 갈수록 암석의 종류에 관계없이 파쇄의 정도가 심해지고 일부에서는 석영이 연성전단작용에 의해 유동띠의 형태를 가지는 전단대가 발달한다. We investigated the lithology and petrography of granites and metasedimentary rocks in Deokjeok Island at the western margin of the Gyeonggi massif. The major lithology comprises the biotite granite that intrudes all other types of rocks. A minor amount of mylonitized porphyritic granite crops out along the southeastern coast. Metasedimentary rocks in the north are further divided into: (1) sheared quartzite-schist to the northeast; and (2) relatively less-deformed, low-grade metasedimentary rocks to the northwest. The former contains quartz grains showing undulatory extinction and subgrain aggregates as well as minor amount of primary chlorite and biotite in the muscovite-rich matrix. Metamorphic condition belongs to the greenschist facies or the biotite zone. On the other hand, the latter unit consists of metaconglomerate, meta-sandstone, meta-pelite, and black slate. Regardless of the lithology, the intensity of deformation apparently increases eastward to develop the flow banding of quartz in the shear zone.

LA-MC-ICPMS를 이용한 탄산염광물의 Sr 동위원소 분석과 reference materials 개발

정연중(Youn-Joong Jeong),김하(Ha Kim),박채원(Chaewon Park),김효진(Hyojin Kim),송윤구(Yungoo Song),한기운(Giun Han),정원석(Wonseok Cheong) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10

LA-MC-ICPMS (레이저삭박 다검출기 유도결합플라즈마 질량분석기)에 의한 in situ Sr 동위원소 분석은 많은 연구분야에 광범위하게 적용되는 강력한 추적자 기술이다. 이 분석법의 장점은 빠른 데이터 수집, 높은 공간 분해능, 많은 시료 처리량 그리고 전처리 실험 없는 분석이라고 할 수 있다. 이번 연구에서는 탄산염광물의 정확도와 정밀도가 높은 in situ Sr 동위원소 분석을 위해 KRNC, UKC, DGC 등의 새로운 탄산염광물 reference materials을 제시한다. 이들 탄산염광물의 Sr 함량은 300 ~ 1,000 ㎍/g이며 천연물질이다. 이들 물질의 주요 및 미량 원소는 EPMA(electron probe microanalyzer)와 ICPMS에 의해 조사되었으며, <SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr 동위원소비는 TIMS(열이온화질량분석기)에 의해 분석되었다. LA-MCICPMS장비는 한국기초과학지원연구원 Nu Plasma II(MC-ICPMS)와 결합된 NWR193uc 레이저 시스템을 사용하였으며, 분석된 Sr 동위원소비는 습식분석에 의한 TIMS 분석값과 잘 일치하였다. 이번에 개발된 reference materials을 이용한 탄산염광물의 Sr 동위원소비 분석은 정밀도 높은 결과를 나타냈으며, 시료내 동위원소비의 균질도도 확인 가능하였다. 분석된 시료 중 일부 시료에서 Sr 동위원소비가 불균질함을 확인하였으며, 이를 통해 미세분석 영역에 대한 Sr 동위원소 분석의 필요성을 확인하였다. LAMC-ICPMS를 이용한 in situ Sr 동위원소 분석은 지질학적 추적자 및 고고학적인 기원의 지시자 연구를 위한 표면 분석에 유용하게 사용될 것이다.