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조형성(Hyeongseong Cho),김종선(Jong-Sun Kim),김건기(Kun-Ki Kim),강무환(Moo-Hwan Kang),손영관(Young Kwan Sohn),이윤수(Youn Soo Lee),좌용주(Yong-Joo Jwa),손문(Moon Son) 한국암석학회 2015 암석학회지 Vol.24 No.3
화강암 석산에서는 ‘결’이라고 지칭되는 분리되기 용이한 면을 따라 채석이 이루어진다. 이러한 결의 방향성과 발달 특징은 채석의 효율성과 관련되므로 석산에서 채굴방향을 결정함에 있어 고려해야할 가장 중요한 요인이다. 이번 연구에서는 한반도 남부 거창지역에 분포하는 화강암 석산(JS기업, SD개발, AR석재, GD산업, BW무역, MD기업사)들을 대상으로 대자율이방성 방법을 적용하여 석재의 자기미세구조를 해석하였으며, 이로부터 석재 결과의 연관성 및 파악방법에 대해 논의하였다. 평균대자율 분석, 고온대자율 실험 그리고 자기이력곡선 분석 결과, 화강암 석재의 대자율이방성을 지배하는 주자성광물은 티탄함량이 적은 다자구 및 위단자구의 자철석으로 해석된다. 대자율이방성 측정 결과, 6개 석산 모두에서 체계적인 방향성의 자기엽리구조가 발달하며, 자기엽리구조는 대부분 거의 수직에 가까운 고각의 경사를 가진다. 자기엽리구조는 대부분 석산에서 석재의 2번 결과 매우 유사한 방향성을 보인다. 예외적으로 다른 석산에 비해 PJ 값이 높아 미세구조의 발달이 현저한 BW무역에서의 자기엽리구조는 1번 결과 거의 평행하다. 이상의 결과들은 화강암 석재의결은 광물결정들의 모양 및 배열상태, 즉 암석미세구조와 밀접하게 관련됨을 지시하고 있어, 대자율이방성을 이용한 자기미세구조 분석은 석재 결의 방향성을 측정하는 정량적이고 효과적인 하나의 방법이 될 수 있음을 알려준다. In granite quarry, stones are generally quarried along easily separating planes called as ‘rock cleavage’. Because orientation and characteristics of the rock cleavage are directly involved with easy quarrying, it is the most important factor on selecting a direction of digging. Using AMS (anisotropy of magnetic susceptibility), we attempt to interpret rock fabrics in Geochang Granite Stone (JS, SD, AR, GD, BW, MD quarry) and discuss about determination of rock cleavages and correlation between the rock fabrics and cleavages. Based on mean susceptibility, thermo-susceptibility curves, and hysteresis parameters, Ti-poor MD and/or PSD magnetites are the main contributor to AMS of the granite stones. The systematic magnetic foliations with sub-vertical dip angle are developed in the whole granite quarries. In most of the granite quarries, the magnetic foliations are significantly consistent with grain plane. In the BW quarry, which has higher PJ values than the others, the magnetic foliations coincide exceptionally with rift plane. These results suggest that rock cleavages in granite stone are related to rock fabrics meaning shape and spatial arrangement of crystals. Magnetic fabrics analysis using AMS method, therefore, can be a quantitative and effective tool for determination of rock cleavages in granite quarry.
진해시 남동부 화성쇄설암 내 화강암편의 특징과 층서적 의미
조형성(Hyeongseong Cho),김종선(Jong-Sun Kim),이정환(Jeong-Hwan Lee),정종옥(Jong Ok Jeong),손문(Moon Son),김인수(In-Soo Kim) 한국암석학회 2007 암석학회지 Vol.16 No.3
경상분지 남부 진해시 남동부 일원에 분포하는 화성쇄설암 내 화강암편의 기원암과 퇴적시기 그리고 층서적 의미를 밝히기 위하여 지질도 작성, 암석기재, 지화학 및 대자율 분석 그리고 K-Ar 절대연대 측정이 수행되었다. 그 결과, 연구지역의 지질은 하위로부터 유천층군의 화산암류와 응회질 퇴적암, 불국사화강암류, 화강암편을 포함한 화성쇄설암, 현무암 내지 현무암질 안산암류 그리고 최후기의 유문암질암으로 구성되어 있음이 새로이 밝혀졌다. 화성쇄설암 내 화강암편들은 화강섬록암과 흑운모화강암으로 구분되며, 이들 각각은 불국사화강암류에 속하는 연구지역 일원의 화강섬록암 및 흑운모화강암과 색깔, 입자크기와 광물조성, 조직(퍼사이트 조직과 미문상 조직), 대자율(자철석 계열) 그리고 지화학적 특징(칼크-알칼리 계열, 희토류원소의 함량 분포)에서 매우 유사함이 밝혀졌다. 따라서 이들 화강암편은 경상분지 기반암인 영남육괴나 쥬라기 화강암으로부터가 아니라 연구지역 일원의 불국사화강암류로부터 기원된 것이다. 또한 야외 암석의 선후관계와 화강암편, 화강암류, 안산암질 암맥 그리고 현무암질 화산암류의 연대측정 결과들을 종합하면, 화강암편을 포함하는 화성쇄설암을 생성시킨 화산활동의 시기는 52~16Ma, 즉 제3기 에오세~마이오세 초에 해당되는 것으로 결론지어진다. 이는 일반적으로 알려져 있는 경상분지의 층서와는 달리 불국사화강암류의 관입 이후에도 연구지역에 염기성에서 산성까지 다양한 화산활동이 발생하였음을 의미한다. 이상의 결과는 경상분지 동남부의 다른 지역에 분포하는 유천층군 화산암류의 층서 수립에 있어서 선후관계를 고려한 매우 세심하고 주의 깊은 암상분대와 연령측정이 필요한 것으로 판단된다. Detailed geological mapping, petrographic study, analyses of geochemistry and magnetic susceptibility, and K-Ar dating were carried out in order to determine the origin, age, and stratigraphic implications of granitic rock fragments in the pyroclastic rocks, SE Jinhae city, southern part of the Gyeongsang Basin. As a result, it was found that the area is composed of volcanics and tuffaceous sediments of the Yucheon Group, Bulguksa granites, pyroclastics bearing granitic rock fragments, basalt~basaltic andesite, and rhyolite in ascending stratigraphic order. The granitic rock fragments in the pyroclastic rocks are divided into granodiorite and biotite granite, which have approximately the same characteristics as the granodiorite and the biotite granite of the Bulguksa granites, respectively, in and around the study area including color, grain size, mineral composition, texture (perthitic and micrographic textures), intensity of magnetic susceptibility (magnetite series), and geochemical features (calc-alkaline series and REE patten). This leads to the conclusion that the rock fragments originated from the late Cretaceous Bulguksa granites abundantly distributed in and around the study area, but not from the basement rocks of the Yeongnam massif or the Jurassic granites. Based on relative and absolute ages of various rocks in the study area, the pyroclastics bearing granitic rock fragments are interpreted to haveerupted between 52 and 16 Ma, i.e. during the Eocene and early Miocene. These results indicate that the various volcanisms, acidic to basic in composition, occurred after the intrusion of the Bulguksa granites, contrary to the general stratigraphy of the Gyeongsang Basin. Very detailed and cautious mapping together with relative and absolute age determinations are, thus, necessary in order to establish reliable stratigraphy of the Yucheon Group in other areas of the Gyeongsang Basin.
부산국가지질공원의 두송반도 지질명소에 분포하는 지질노두의 지질유산적 가치
조형성(Hyeongseong Cho),강가령(Karyung Kang),천영범(Youngbeom Cheon),손문(Moon Son),김진섭(Jin-Seop Kim) 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.2
최근 지질학적 중요성을 가진 지질노두의 보존에 대한 사회적 인식이 확산됨에 따라 지질공원과 같은 다양한 제도적 장치가 마련되고 있으며, 지질노두들의 올바르고 체계적인 보존을 위한 지질학자들의 노력이 요구되고 있다. 이번 연구에서는 부산국가지질공원의 두송반도 지질명소에 분포하는 노두들을 대상으로 상세한 야외조사를 실시하고, 지질학적 중요성을 가지는 노두를 선별하여 이들에 대한 지질유산적 가치에 대해 논의하였다. 백악기말 유천소분지 내에 만들어진 당겨열림형 구조분지인 다대포분지 내에 위치하는 두송반도에는 안산암질 암상, 하부다대포층, 고지진암, 쇄설성암맥, 캘크리트복합층, 퇴적동시성 정단층, 분지기반암과의 부정합 등의 과학적 가치가 높은 지질노두들이 분포한다. 이들 노두들은 제각각 발달상태의 대표성, 전형성, 희소성 등에서 중요한 지질학적 의미를 지니고 있어 지질유산적 가치가 높으므로, 노두의 보호와 훼손방지를 위한 지속적인 보존·관리방안이 마련되어야 할 것이다. The social demands to conserve the geological outcrops with important scientific values are increasing. Accordingly public programs such as national geopark are recently established. In this study, outcrops with geological values in the Dusong Peninsula geosite of the Busan National Geopark are investigated in details with a discussion in the aspects of geoheritage values. The Dusong Peninsula is located in the late Cretaceous Dadaepo Basin interpreted as an intra-arc pull-apart basin extended in the Cretaceous Yucheon Subbasin. In this area, a number of noticeable geological records, such as andesitic sills, lower Dadaepo Formation, paleo-seismites, clastic dikes, compound calcrete deposits, syn-depositional normal faults, and unconformity between basin-fill and basements, are observed. Considering their unique geological significance, the strategic plans for their conservation and management should be urgently provided.
조형성(Hyeongseong Cho),김민철(Min-Cheol Kim),김현정(Hyeonjeong Kim),손문(Moon Son) 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.2
한반도 남동부 일원에는 주요 지질구조선(양산단층대, 울산단층, 연일구조선, 오천단층계 등)을 따라 제4기 단층들이 도처에 분포하고 있으며, 이들의 기하와 운동학적 특징은 한반도의 제4기 지각변형사와 현생응력상태 등을 이해하는 데 중요한 정보들을 제공한다. 이번 연구에서는 진티단층, 모화단층, 수성지2단층 그리고 왕산단층을 대상으로 대자율이방성 방법을 적용하여 단층가우지의 미세구조를 분석하고 단층의 운동감각을 해석하였으며, 그 결과를 바탕으로 단층암의 미세구조 발달과정과 제4기 응력장에 대해 논의하였다. 대자율이방성 측정을 통해 구해진 자기미세구조로부터 단층의 운동감각을 분석한 결과, 왕산단층을 제외한 나머지 세 단층은 모두 역이동성이 우세한 단층운동에 의한 미세구조가 발달되어 있다. 단층면에 거의 평행한 편평형의 미세구조가 발달하는 점과 이방성정도가 클수록 편평형의 정도가 증가하는 특징에 근거할 때, 단층 가우지의 미세구조는 점진적인 변형에 의한 최종응력변형이 기록된 것으로 해석된다. 또한, 최후기에 재활된 역단층운동으로 기존의 단층가우지 내에 존재하는 미세구조들은 모두 지워지고 최후기의 운동에 의한 미세구조만이 기록된 것으로 판단된다. 단층가우지의 자기미세구조 분석을 통해 유추된 운동감각으로부터 구해진 고응력장은 동북동-서남서 방향의 압축력이며, 이 응력장은 지진원 메커니즘, 수압파쇄시험 그리고 단층 지구조 분석결과를 통해 구해진 한반도 남동부의 고응력장과 부합된다. 결론적으로 한반도 일원은 제4기 동안 동-서내지 동북동-서남서 방향의 압축성 응력장이 지배적이었던 것으로 해석된다. The Quaternary faults are extensively observed along major inherited fault zones (i.e. Yangsan Fault System, Ulsan Fault, Yeonil Tectonic Line, Ocheon Fault System) in SE Korea. Their geometry and kinematics provide a very useful piece of information about the Quaternary crustal deformation and stress field in and around Korean Peninsula. Using magnetic fabrics (AMS), we attempted to determine the slip senses of Jinti, Mohwa, Suseongji2, and Wangsan faults and then interpreted the fabric development process of fault gouge and the characteristics of stress field during the Quaternary. All the magnetic fabrics of the faults, except the Wangsan Fault, consistently indicate a dominant reverse-slip sense with weak strike-slip component. Most of the oblate fabrics are nearly parallel to the fault surface and the anisotropy degrees generally increase in proportion to the oblatenesses. These results suggest that the fabrics of the fault gouges resulted from a progressive deformation due to continuous simple shear during the last reactivation stage as reverse faulting. It is also interpreted that the pre-existing fabrics were overwhelmed and obliterated by the re-activated faulting. Paleostress field calculated from the fault slip data indicates an ENE-WNW compressive stress, which is in accord with those determined from previous fault tectonic analysis, focal mechanism solution, and hydraulic fracturing test in and around Korean Peninsula.
Assessment of the value and distribution of geological heritages in Chungcheong Province, Korea
조형성(Hyeongseong Cho),강희철(Hee-Cheol Kang),신승원(Seungwon Shin),정대교(Daekyo Cheong),백인성(In Sung Paik),임현수(Hyoun Soo Lim),신동복(Dongbok Shin),김현주(Hyun Joo Kim),이찬희(Chan Hee Lee),김종선(Jong-Sun Kim) 대한지질학회 2016 지질학회지 Vol.52 No.5