경상분지 북동부의 제3기 결정질 응회암에서 발달하는 미세균열의 분포특성

박덕원(Deok Won Park),이창범(Chang Bum Lee) 한국암석학회 2009 암석학회지 Vol.18 No.4

경상분지 북동부 일대의 제3기 결정질 응회암에서 발달하는 미세균열의 빈도수, 길이 및 밀도에 대한 분포특성을 도출하였다. 포항시 흥해읍 지역에서 채취한 3개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 134조의 미세균열은 박편의 확대사진을 통하여 구별하였다. 채취지점의 고도를 달리하는 3개 암석시료에 대한 미세균열의 길이-빈도 히스토그램에 대한 형태의 변화성을 도출하였다. 히스토그램들의 분포형태는 암석시료의 고도와 비례하여 음의 지수함수의 분포형에서 대수-정규의 분포형으로 점변한다. 다른 암석시료보다 고도가 낮은 암석시료 1의 분포형태는 넓은 길이분포를 보여주며, 다른 암석시료에 비하여 평균길이와 중앙값, 그리고 표준편차가 높은 것이 특징이다. 한편 이와 같은 분포특성은 하부 경상누층군의 퇴적암에서 발달하는 절리의 길이분포와 부합한다. N0~10°W의 방향을 중심으로 하여 NW 및 NE의 양쪽 방향으로 갈수록 보다 길이가 짧은 미세균열의 출현빈도수는 증가하며, N80~90°W 및 N80~90oE의 방향에서 각각 우세하다. 이러한 분포특성은 미세균열 조들 사이의 생성시기의 상대적인 차이 그리고 보다 짧은 미세균열의 신규 발생을 의미한다. 한편 N60~70°W(최대길이:1.18 ㎜) 및 N0~10°W(최대길이:0.80 ㎜)의 방향에서는 길이가 가장 긴 미세균열을 볼 수 있으며, 이러한 유형의 미세균열은 빈도수에 비하여 숫적으로 매우 제한적이다. 방향각(θ)-빈도수(N), 총길이(L<SUB>t</SUB>), 평균길이(L<SUB>m</SUB>) 및 밀도(ρ)의 종합 분포도의 전 영역은 상관곡선의 형태에 의거, 5개의 구간으로 분류할 수가 있다. 분포도에서 밀도곡선은 서북서-동남동(N70~80°W), 남-북~북북동-남남서(N0~10°W/N10~20°E), 동북동-서남서(N50~60°E) 그리고 거의 동-서(N80~90°E)의 방향에서 각각 5개의 뚜렷한 정점을 보여준다. 특히 단층의 주방향은 밀도가 높은 방향각과 부합한다. 결과적으로 밀도곡선의 이러한 분포형태는 기존의 연구에서 시사한 대표적인 최대 주응력 방향을 반영한다. We have studied the orientational characteristics of microcrack frequency, it's length and density in Tertiary crystalline tuff from the northeastern part of the Gyeongsang Basin. 134 sets of microcracks on horizontal surfaces of 3 rock samples from Heunghae-eup were distinguished by enlarged photomicrographs of the thin sections. The variability in patterns among microcrack length-frequency histograms for three rock samples from different altitudes were derived. The pattern of histograms changes progressively from negative exponential form to log-normal form in proportion to altitude. The distribution pattern for rock sample no.1 from lower altitude shows the broad length distribution characterized by higher mean and median, and higher standard deviation. Meanwhile, this distribution pattern corresponds with characteristics of joint length distribution in sedimentary rocks of the lower part of the Gyeongsang Supergroup. The occurrence frequency of shorter microcracks increases toward both NW and NE directions from the N0~10°W, with the dominant direction of N80~90°W and N80~90°E, respectively. This distribution pattern represents the relative differences in formation timing among microcrack sets and the result of the new initiation of shorter microcracks. Meanwhile, the longest microcracks within N60~70°W(L<SUB>max</SUB>:1.18 ㎜) and N0~10°W(L<SUB>max</SUB>:0.80 ㎜) directions are seen, but this kind of microcracks are very limited in number. Whole domain of the directional angle(θ)-frequency(N), length(L) and density(ρ) chart can be divided into five sections in terms of phases of the distribution of related curves. From the distribution chart, density curve shows five distinct peaks in the WNW-ESE(N70~80°W), NS~NNE-SSW(N0~10°W, N10~20°E), ENE-WSW(N50~60°E), and nearly EW(N80~90°E) directions, respectively. Especially, main directions of faults correspond with the directional angle showing high density. Consequently, these distribution patterns of density curve reflect the representative maximum principal stress orientations suggested in previous studies.

한국암석학회 제3차 정기학회발표회 발표논문 초록

편집부(편집자) 한국암석학회 1994 암석학회지 Vol.3 No.2

전암대자율을 이용한 여주 고달사지 원종대사탑비 비신의 복제용 석재 선정 연구

전유근(Yu Gun Chun),이명성(Myeong Seong Lee),김지영(Jiyoung Kim) 한국암석학회 2016 암석학회지 Vol.25 No.3

여주 고달사지 원종대사탑비는 과거 도괴되어 현재 귀부와 이수는 여주 고달사지에 남아있고 비신은 파손된 채 국립중앙박물관에 보관되어 있다. 탑비를 구성하는 암석은 두 종류로, 귀부와 이수는 조립질 흑운모화강암, 비신은 부분적으로 각섬석 집합체와 2~3 cm 크기의 장석반정이 특징적으로 관찰되는 세립질 흑운모화강암이다. 귀부와 이수의 조립질 흑운모화강암은 여주 일대에 분포하는 흑운모화강암과 전암대자율 및 암석기재적 특징이 매우 유사하다. 반면 비신의 암석은 이 지역 내에서 산출되는 암석과 다소 차이가 있어 국내 화강암의 전암대자율, 암석학적 특징, 탑비의 금석문과 고려시대 고문헌 기록을 토대로 유사한 암석의 산출지를 탐색하였다. 이 결과 북한 해주 지역의 화강암이 색상, 각섬석 집합체, 광물조성, 전암대자율 분포 등에 있어 비신의 세립질 흑운모화강암과 거의 동일하였다. 따라서 해주 화강암이 탑비 암석의 산지암석으로서 가능성이 가장 크며, 원종대사탑비 비신을 복제하기 위한 석재로 가장 적합한 것으로 판단된다. The Stele for Buddhist Monk Wonjong at Godalsa Temple Site was destroyed a long time ago. Only the tortoise-shaped pedestal and the ornamental capstone in the form of a hornless dragon remain at the site and the broken stele body is stored at the National Museum of Korea today. The stele is made of two kinds of rocks that are coarse-grained biotite granite for the pedestal and the capstone, and finegrained biotite granite including hornblende assemblages and feldspar phenocrysts for the stele body. The coarse-grained biotite granite of the pedestal and capstone showed same magnetic susceptibility and lithological characteristics with biotite granite outcrops in Yeoju area, whereas the fine-grained granite of the stele body did not. To find a provenance of the stele body stone, we investigated Korean granites in terms of magnetic susceptibility, lithology and old recordings about construction process of the stele. As a result, Haeju granite is the most likely to be a cognate rock of the stele body stone as it has same texture and lithological characteristics like color, hornblende assemblages, mineral composition and magnetic susceptibility. It is imported from Haeju (North Korea) to South Korea via China commercially, and the most suitable for a replica stone of the stele body.

암석의 물리적 특성 변화에 대한 온도의 영향

김재환(Jae Hwan Kim),이명성(Myeong Seong Lee),이미혜(Mi Hye Lee),이재만(Jae Man Lee),박성미(Sung Mi Park) 한국암석학회 2011 암석학회지 Vol.20 No.3

암석의 물리적 특성 변화에 대해 온도의 영향을 연구하기 위해 2종의 화강암류와 대리암, 사암을 전기로에서 400℃와 600℃로 가열하였다. 모든 시료에서 가열 후 물리적 특성(비중, 공극률, 흡수율, 초음파속도)과 색상 변화는 보이나, 편광현미경을 이용한 광물학적 변화는 뚜렷하지 않다. 특히 물리적 특성 변화에서 공극률과 흡수율은 증가하고, 비중과 초음파 속도는 감소하는 경향을 보이며, 온도가 증가할수록 변화폭은 크게 나타난다. 여기서 측정한 공극률은 암석의 전체 공극률을 반영하지 못하고 있으나 온도에 의한 암석의 표면 상태 변화를 반영한다. 반면 초음파 속도는 암석의 전체적인 손상 정도를 파악하는데 유용하다. 그러므로 온도에 의한 암석의 물리적 특성 변화를 설명하기 위해 공극률과 초음파 속도는 상호 비교해야 한다. Samples (two granites, marble, sandstone) were heated in an electric furnace at temperature 400℃ and 600℃ in order to investigate the change of physical properties of rocks depending on the heating temperature. Changes of Color and physical properties such as specify gravity, porosity, absorption, p-wave velocity are visible while mineralogical changes by using polarizing microscope are not pronounced. In addition, porosity and absorption increased while specific gravity and p-wave velocity decreased at a more higher temperature (600oC). Although the open porosity does not indicate total porosity of the rock. but p-wave velocity can be used to evaluate the degree of damage Thefefore, porosity and p-wave velocity should be compared in order to investigate the change of physical properties of rocks depending on the heating temperature.

국내 중생대 화강암의 대자율 특성과 화학조성

홍세선(Sei Sun Hong) 한국암석학회 2004 암석학회지 Vol.13 No.1

자기암석학적인 연구를 화강암에 적용시키기 위해서는 먼저 화강암의 자성 함량, 즉, 대자율에 대한 전반적인 이해와 암석의 화학적인 연구 기반을 바탕으로 화강암의 자기적 특성을 규명해야 한다. 이를 위해서는 자기 암석학적인 연구가 선행되어야 한다. 자성광물특성, 전암의 자기성질, 암석학적 연구, 지화학적 연구와 자기이상 특성을 연구하여 암석에 기록되어 있는 자기특성을 이해함으로서 좀 더 명확한 지질학적인 해석과 자기탐사에서의 지질학적 응용을 증대시킬 수 있다. 그러므로 이 연구에서는 국내의 화강암체들 중 포천, 지포리, 금산, 남원, 속리산, 용담, 태백산 지역, 마산, 진동화강암체 등 시대별, 지구조적으로 서로 다른 화강암들에 대한 대자율을 측정하고 이를 암석화학적 자료들과 비교하였으며 그 결과 암석의 진화경로, 지구 조적인 차이, 화강암이 생성되는 암석화학적인 환경, 화강암의 정치심도에 따라 대자율이 반드시 정비례적이지는 않지만 서로간에 상관관계를 보이고 있음을 알 수 있다. By relating mineralogy, petrology and geochemistry to observed magnetic properties, an understanding of the geological factors that control magnetic signatures is obtained. Magnetic susceptibility measurements and geochemical analyses were carried out for 160 samples in the Jurassic to Cretaceous granitoids, which is distributed to Pocheon, Jipori, Geumsan, Namwon, Songnisan, Yongdam, Masan, Jindong, and Taebaeksan areas. The magnetic properties of igneous intrusion in these granites reflect bulk rock composition, reduction-oxidation state, hydrothermal alteration which are controlled by tectonic setting, composition and history of the source region, depth of emplacement and nature of wall rocks.

한국암석학회 정관 외

편집부(편집자) 한국암석학회 2016 암석학회지 Vol.25 No.2

동중국과 한반도 경상분지의 백악기초기 화성활동의 성인 고찰

최성희(Sung Hi Choi) 한국암석학회 2016 암석학회지 Vol.25 No.1

동중국과 우리나라 경상분지에 분포하는 백악기초기 화성활동의 지구화학적 특징을 고찰하였다. 동중국에 분포하는 암상은 피크라이트-현무암-안산암-조면암-유문암 및 황반암의 분출암과 반려암-섬록암-몬조니암-섬장암-화강암 및 휘록암의 관입암체로 다양하다. 이들은 고-칼륨 칼크-알칼리 내지는 쇼쇼나이트 계열에 속한다. 경상분지의 하양층군 속에 협재되어 있는 화산암은 같은 계열의 현무암질 조면안산암이다. 미량원소(Zr, Nb, Y)를 이용한 현무암류의 생성 지구조환경 분류도에서, 이들은 대개 판내부환경 현무암류의 범주에 도시된다. Sr-Nd 동위원소상관도에서 북중국지괴와 북·남중국지괴의 충돌대에 분포하는 현무암류는 대개 맨틀배열 보다 매우 부화된 동위원소비를 가진다. 남중국지괴 현무암류의 <SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr 비는 북중국지괴의 범위와 유사하나 ε<SUB>Nd</SUB> 값은 북중국지괴에 비하여 상대적으로 높은 편이다. 북중국지괴와 충돌대의 현무암류들은 대개 낮은 <SUP>206</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb(t) 비를 가지는 것이 특징이며, <SUP>207</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb(t)-<SUP>206</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb(t) 상관도에서 지오크론의 왼쪽에 도시된다. 남중국지괴 현무암류는 지오크론의 오른쪽에 도시되며, 상대적으로 높은 방사기원 Pb 동위원소비를 가진다. 하양층군 현무암류는 Sr-Nd과 Pb-Pb 동위원소 상관도에서 북중국지괴 현무암류의 범주 내에 도시된다. 오랜 기간 동안 변성교대작용에 의해 지구화학적으로 부화된 암석권맨틀이 위 현무암류를 생성한 근원물질로 추정된다. 백악기초기의 확장응력장에서 발생한 연약권의 용승이 열원이 되어 암석권맨틀의 부분용융이 가능하였을 것이다. 암석권맨틀을 부화시킨 매체로는 엽렬되어 침몰된 하부지각이 재활성화되어 생성된 액, 섭입된 양쯔지괴 대륙지각 기원 액 내지는 섭입된 고태평양판 기원의 유체/액 등을 들 수 있다. Geochemical characteristics of the Early Cretaceous igneous rocks from eastern China and the Gyeongsang Basin, Korean Peninsula has been summarized. They have wide range of lithological variation with extrusive picrite-basalt-andesite-trachyte-rhyolite and lamprophyre, and intrusive gabbro-dioritemonzonite-syenite-granite and diabase in eastern China, mostly belonging to the high-K calc-alkaline or shoshonitic series. The volcanic rocks intercalated with the Hayang Group sedimentary assemblages in the Gyeongsang basin are high-K to shoshonitic basaltic trachyandesites. The Early Cretaceous basaltic rocks studied mostly fall within the field of within-plate basalts on the Zr/Y-Zr and Nb-Zr-Y tectonic discrimination diagrams. On a Sr-Nd isotope correlation diagram, basaltic rocks from the North China block (NCB) and the continent-continent collision zone (CZ) between the North and South China blocks plot into the enriched lower right quadrant along the extension of the mantle array. The initial <SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr ratios of basaltic rocks from the South China block (SCB) are indistinguishable from those of the NCB and CZ basaltic rocks, but their ε<SUB>Nd</SUB> (t) values are relatively more elevated, plotting in right side of the mantle array. Basaltic rocks from the NCB and CZ are characterized by low <SUP>206</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb(t) ratios, lying to the left of the Geochron on the <SUP>207</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb(t) vs. <SUP>206</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb(t) correlation. Meanwhile, the SCB basaltic rocks have relatively radiogenic Pb isotopic compositions compared with those of the NCB and CZ basaltic rocks. Basaltic rocks from the Hayang Group plot within the field of the NCB basaltic rocks in Sr-Nd and Pb-Pb isotope spaces. Metasomatically enriched subcontinental lithospheric mantle (SCLM) is likely to have been the dominant source for the early Cretaceous magmatism. Asthenospheric upwelling under an early Cretaceous extensional tectonic setting in eastern China and the Korean Peninsula might be a heat source for melting of the enriched SCLM. Metasomatic agents proposed include partial melts of lower continental crust delaminated and foundered into the mantle or subducted Yangtze continental crust, or fluid/melt derived from the subducted paleo-Pacific plate.

한국암석학회정관 외

편집부(편집자) 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.1

감은사지삼층석탑(서탑)에 사용된 석재 공급지에 대한 연구

좌용주(Yong-Joo Jwa),김건기(Kun-Ki Kim),고석배(Seok-Bae Ko),김종선(Jong-Sun Kim) 한국암석학회 2006 암석학회지 Vol.15 No.3

감은사지삼층석탑(국보 제112호)은 구성부재의 훼손으로 인해 빠른 시간에 보수되어야 하는 위기의 석조문화재이다. 이 연구에서는 감은사지삼층석탑(서탑)을 이루고 있는 부재들에 대한 각각의 암석기재적인 특징, 대자율 및 감마스펙트로미터를 측정하여 석탑에 사용된 부재들의 공급지를 추정하였다. 감은사지서탑의 석재는 기재적으로 세립질의 석기에 흑운모 석영, 장석 등의 광물편의 함량이 많은 유리-결정질 응회암 또는 결정 응회암으로 분류된다. 대자율 측정결과, 이들은 10-20(×10-3 SI unit) 정도의 값을 가지며, 감마스펙트로미터 측정결과 K는 3%, eU는 0-8 ppm 그리고 eTh는 9-18 ppm의 함량을 가진다. 이러한 특징은 주변암석들 중에서 감은사지서탑에 사용된 석재의 공급지를 파악하는데 중요한 지시자가 된다. 감은사지 주변에 분포하는 암석 중에서 기재적으로나 화학적으로 감은사지서탑의 석재와 가장 유사한 암석은 와읍분지 내 범곡리 층군에 포함된 데이사이트질 화산암류이다. 이 화산암류는 암석층서적으로 다시 와읍리응회암, 용동리응회암 그리고 범곡리화산암류로 구분된다. 세 암석 중에서 감은사지서탑의 석재와 가장 유사한 암석은 범곡리화산암류의 결정 응회암으로 판단되며 이 석탑의 건축시에 이 결정 응회암이 사용되었을 것으로 생각된다. The west stone pagoda of Gameunsaji temple site (National Treasure No. 112) has been damaged mainly by fracture, exfoliation and granular disintegration. In this study, the source area of the rocks using the west stone pagoda was examined in terms of petrological feature, magnetic susceptibility, and γ-ray spectrometer. The stones include abundant crystal fragments of biotite, quartz and feldspars in the fine-grained matrix; they are petrographically discriminated to vitric-crystal tuff or crystal tuff. Measured magnetic susceptibility values are of from 10 to 20 (×10-3 SI unit). From the γ-ray spectrometer measurement K, eU, and eTh contents of the stones are about 3%, 0 to 8 ppm, and 9 to 18 ppm, respectively. These features are used as indicators to presume the source area of the stones. Comparing the petrographical and chemical characteristics between the stones of the west stone pagoda and the country rocks near the Gameunsaji temple site, it is suggested that the most similar country rock to the stones could be dacitic volcanic rocks of the Beomgokri group in the Waeup basin. The Beomgokri group is lithostratigraphically divided into Waeupri tuff, Yongdongri tuff, and Beomgokri volcanic rocks. Among the three rocks, the crystal tuff of the Beomgokri volcanic rocks seems likely to have been the source rock of the stones of the west stone pagoda.

음식 용기로 사용하는 각섬암의 암석-광물학적 특성

김형수(Hyeong Soo Kim),최호정(Ho-Jeong Choi) 한국암석학회 2008 암석학회지 Vol.17 No.3

우리나라에서 암석의 사회적 이용측면에서 대중화된 것 중 하나가 음식점에서 흔히 사용하는 돌그릇이다. 이 돌그릇은 대부분이 Mg과 Ca 함량이 높은 각섬암으로 제작되었으며, 주구성광물은 각섬석, 양기석, 투각섬석, 사장석, 투휘석이다. 각섬석은 대부분 주상으로 산출되며, Mg-각섬석 내지는 쳐마카이트의 광물조성을 보인다. 양기석과 투각섬석은 단경/장경 비가 0.10~0.13인 침상의 조직을 보이며, Mg/(Mg+Fe) 비가 약 0.65-0.90의 범위를 보인다. 이런 침상의 양기석과 투각섬석은 비석면형에 속한다. 이 광물들을 함유한 암석을 음식 용기로 사용하기 위해서는 구성광물의 종류와 결정형태와 같은 암석학적 또는 광물학적 자료를 바탕으로 그 안정성과 효용성에 대한 품질기준이 필요하다고 판단된다. 또한 음식용기 제작에 사용되는 원석과 상업적으로 유통되고 있는 곱돌의 산출상태와 암석-광물 화학성분의 상이성은 현재 유통되고 있는 대부분의 곱돌 음식 용기들이 원석 채취지역이 불분명한 암석으로 제작되었음을 지시한다. 이것은 음식용기로 부적합한 각섬암이 음식 용기로 사용될 잠재적 위험성이 있으며, 따라서 인간의 생활/건강과 밀접하게 연관되어 사용하는 암석의 지질학-생물학적인 연구와 체계적인 관리와 조사가 요구된다. Rock bowls and pots used in restaurants are one of the popular usages of natural rocks in Korea. Most rock bowls and pots are made of Mg- and Ca-rich amphibolite composed of hornblende, actinolite, tremolite, diopside, plagioclase. Hornblende occurs as prismatic crystal habit, and belongs to Mg-hornblende to tschermakite. Actinolite and tremolite occur as acicular form (aspect ratio 0.1~0.13), and ranges 0.65 to 0.90 in Mg/(Mg+Fe) ratio. These acicular actinolite and tremolite are non-asbestos minerals. However to use of rocks containing these minerals as tableware it is needed to regulatory guidelines for stability and utility based on petrological and mineralogical characteristics. Discrepancy of rock occurrence and mineral chemistry between commercial rock bowls and original rocks indicate that most rock bowls are made of uncertain amphibolite in original location. Consequently, there is a potential risk to use inappropriate amphibolites as tableware. Therefore, it is needed to systematically research on geology and biology, and manage commercial rock bowls and pots used in Korean restaurants.