국내 선캠브리아기, 트라이아스기, 쥬라기 및 백악기 화강암류의 산소동위원소 연구

홍영국,지세정 대한지질학회 1993 대한지질학회 학술대회 Vol.1993 No.

옥천(沃川) 변성대(變成帶)에 분포하는 쥬라기(紀) 대전(大田) 및 논산(論山) 화강암류(花崗岩類)의 암석지화학적(岩石地化學的) 연구(硏究)

홍영국,Hong, Young Kook 대한자원환경지질학회 1984 자원환경지질 Vol.17 No.3

쥬라기(紀) 대전복운모화강암(大田複雲母花崗岩)과 논산화강섬록암(論山花崗閃綠岩)은 Syntectonic 칼크-알카라인 subsolvus 화강암류(花崗岩類)에 속(屬)한다. 본(本) 화강암류(花崗岩類)들은 CaO, $Al_2O_3$, LIL/HFS 원소비(元素比), 전(全) REE 함량(含量)과 ($^{87}Sr/^{88}Sr$) 초생치(初生値)가 높고 Eu 루상치(累常値)가 거의 없으며 HREE[(Ce/Yb)N=20~120]와 Y함량(含量)이 낮은것은 선(先)-캠브리아기(紀) Granulite(예(例) ; 회색편마암(灰色片麻岩))의 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 것으로 사료(思料)된다("S-type"). 특(特)히, 희토류원소(稀土類元素)의 분석결과(分析結果)에 의(依)하면 본(本) 화강암류(花崗岩類)가 형성(形成)되는 과정(過程)에서 hornblende와 garnet가 근원암(根源岩)(선(先)-캠브리아기(紀) Granulite)으로 부터 분리(分離) 용융(熔融)되지 않고 residue로 남았으며, 또한 장석(長石)은 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 magma내(內)에서 분결(分結)(fractionation)되지 않고 incompatible behaviour를 취(取)했음이 밝혀졌다. 이들 두 화강암류(花崗岩類)는 희토류원소(稀土類元素)의 분포상(分布相)에 있어서 거의 동일(同一)하지만, 그들의 광물조성(鑛物組成) 및 주원소(主元素)등의 차이(差異)는 근원암(根源岩)의 부분용융(部分熔融) 과정중(過程中) 용융비율상(熔融比率上)의 차이(差異)때문이다. 즉(卽), 대전복운모화강암(大田複雲母花崗岩)은 논산화강섬록암(論山花崗閃綠岩)에 비(比)하여 "낮은 비율(比率)"로 부분용융(部分熔融)되어 형성(形成)된 것으로 생각(生覺)된다. 근원암(根源岩)이 부분용융(部分熔融)될 수 있는 열원(熱源)은 microcontinental collision과 basement 재활성화(再活性化)에 따라 옥천지향사(沃川地向斜)가 closing 되는 지각변동(地殼變動)에 의(依)하여 공급가능(供給可能)할 것이다. 특(特)히, 대보조산운동(大寶造山運動)에 수반된 광역변성작용시(廣域變成作用時) 운모(雲母)와 같은 함수광물(含水鑛物)들의 탈수작용(脫水作用)에 의(依)하여 생성(生成)된 수분(水分)은 부분용융(部分熔融)을 더욱 용이(容易)하게 했다. 각(各) 화강암체내(花崗岩體內)에 함유(含有)된 퍼시틱 알카리-장석(長石)들의 Exsolution 온도(溫度)가 대체(大體)로 작은 변화폭(變化幅)을 가지는 것은 화강암류(花崗岩類) 매입시기(買入時期)에 주위모암(母岩)들도 열류량(熱流量)이 높은 지역(地域)에 위치(位置)해 있었으며, 그후(後) 화강암류(花崗岩類)와 함께 천천히 영각되었기 때문인 것으로 사료(思料)된다. The Jurassic Daejeon and Nonsan granitoids are "S-type" syntectonic calc-alkaline two-mica monzogranite and granodiorite, respectively. With evidences of high CaO, $Al_2O_3$, LIL/HFS elements, total REE, (Ce/Yb)N and initial ($^{87}Sr/^{88}Sr$) ratio, and no significant Eu anomaly, the primary magmas for the Daejeon and Nonsan granitic rocks are derived from partial melting of the Precambrian granulite (e.g. grey gneisses). But those Jurassic granitoids crystallised from different chemical characteristics of parental magmas which is mainly due to varying degree of partial melting of the granulite (crustal anatexis). The absence of significant anomalous Eu($Eu/Eu^*=O.82{\sim}1.00$) in the Daejeon and Nonsan granitoids could indicate that feldspars, mainly plagioclase, did not separate from the magmas. The parental hydrous magmas could not rise appreciably above their source region before crystallisation. The Jurassic granitoids may be resulted by closing-collision situation and belong to the Hercynotype (Pitcher 1979) such as compressive ductile regime of an intracontinental orogen.

Conceptual Design of Constructed Wetlands to Treat Acid Mine Drainage from the Dalsung W-CU Mine, Korea

홍영국,나현준,Hong, Yong-Kook,Filipek, L.,Na, Hyun-Joon The Korean Society of Economic and Environmental G 1996 자원환경지질 Vol.29 No.1

대구(大邱) 달성중석(達城重石) 폐광산(廢鑛山)에서 유출(流出)되는 유해(有害)한 산성광산(醒性鑛山) 폐수처리(廢水處理)를 위한 인공(人工) 소택지(沼澤池) 방법(方法)을 제시(提示)하였다. 황산염(黃酸鹽) 환원(環元) 박테리아 (SRB)를 이용(利用)한 약 2개월(個月)의 실내실험(室內實驗) 결과(結果) 폐수중(廢水中) 중금속(重金屬) 원소(元素) 제거효율(除去效率)은 Fe, Al, Cd, Cu와 Zn은 99-100%, Mn은 90%이며 pH는 5.12에서 7.60으로 상승(上昇)되었다. 황산염(黃醒鹽) 환원(還元) 박테리아의 먹이인 기질(基質)들 (Substrates)과 달성광산(連城鑛山) 폐수(廢水)의 실험(實驗)에서는 버섯퇴비(堆肥)가 참나무 퇴비(堆肥)보다 11배(倍) 정도(程度) SRB의 영향분(營養分)인 Lactate가 유출(抽出)됨이 밝혀졌다. 황산염(黃酸鹽) 환원(還元) 박테리아 소택지(沼澤池)의 내용물(內容物) 구성(構成)은 다음과 같다; 1) 최하부(最下部)에 25cm 높이의 고품질(高品質) 석회석(石灰石)(직경(直徑) 5cm)을 채운다 : 2) 70% 참나무 퇴비(堆肥)와 30% 버섯 퇴비(堆肥)의 혼합퇴비(混合堆肥)와 황산염(黃酸鹽) 환원(還元) 박테리아 입자(粒子)들을 잘 섞어서 25cm 높이로 석회암층(石灰岩層)위에 둔다 : 3) 혼합퇴비(混合堆肥)에 의한 석회암(石灰岩) 사이의 간극축소(間隙縮小)를 막기 위하여 석회암층(石灰岩層)과 혼합퇴비(混合堆肥) 중간(中間)에 Geotextile을 깔아둔다. 실제(實際) 현장적용(現場適用)을 위(爲)한 소택지(沼澤池) 크기는 중금속(重金屬) 부하량(負荷量)과 투수율(透水率) 에 따라서 계산(計算)한 결과(結果)-1편(片)은 $15m{\times}15m{\times}1m$, -2편(片)은 $5.3m{\times}5.5m{\times}1m$, 그리고 -3편(片) 하부(下部)에 $52m{\times}52m{\times}1m$임이 밝혀졌다. 그러나, -3편(片)의 경우는 소택지(沼澤池)가 너무 크므로 동일(同一) 소택지(沼澤池) 5~15개(個)의 작은 cell들로 분리함이 좋다. Sulfate reduction and the precipitation of metal sulfides may have great potential to improve water quality of mine effluents in wetland treatment systems. Laboratory experiments using sulfate reducing bacteria (SRB) and limestone to treat effluents from the abandoned Dalsung tungsten-copper mine show that encouraging results, that have been attributed to sulfate reduction. Fe, Al, Cd, Cu and Zn are reduced to below detection limits with $99{\sim}100%$ metal removal rates, Mn is reduced by at least 90% to below 8.0 mg/l, and the pH is raised from 5.12 to 7.60 after 53 days of experiments. In the staged design, laboratory experiments are initiated to determine what would be reasonable substrate materials for remediation of the mine effluents. A substrate mixture containing 70% oak compost and 30% mushroom compost maintains $0.03{\sim}0.04mM$ of lactate, which provides good condition for the SRB granule. A downflow SRB wetland system is proposed as follows : 1) The lower part of the treatment system consists with a 25 cm thick layer of high quality (above 95% of $CaCO_3$) of limestone; 2) The geotextile (geonet) is recommended to be spread on the limestone bed to prevent clogging the limestones with the substrates; 3) The mixture of substrates with 70% oak and 30% spent mushroom composts, and SRB granules overlain on top of the geonet with 25 cm height. The sizes of the passive treatment systems are calculated according to metal loading and permeability criteria : 1) $220m^3$ ($15{\times}15{\times}1m$) for -1 level effluents; 2) $28m^3$ ($5.3{\times}5.3{\times}1m$) for -2 level; and 3) $2700m^3$ ($52{\times}52{\times}1m$) for the -3 level. The -3 level system needs to be broken down into 5 to 15 cells.

토양라돈가스 함량조사결과의 구조지질학적 이용

홍영국,강지훈 대한지질학회 2009 대한지질학회 학술대회 Vol.2009 No.

선(先)캠브리아기(紀) 분천(汾川) 및 홍제사화강암류(홍제사화강암류)의 흑운모(黑雲母)에 대(對)한 K-Ar 연대측정(年代測定)

홍영국,최태윤,Hong, Young Kook,Choi, Tae Yun 대한자원환경지질학회 1986 자원환경지질 Vol.19 No.2

K-Ar ages on biotites have been determined from the Proterozoic Buncheon and Hongjesa granitic rocks in comparison with the Rb-Sr whole-rock ages to investigate the ages of metamorphic events. The Rb-Sr whole-rock ages determinations on the Buncheon and Hongjesa granitoid rocks were previously reported as 2,100Ma and 1,700Ma, respectively. K-Ar ages on biotites separated from the studied rock have revealed three different age groups such as 1) 1,200~1,300Ma, 2) 600~700Ma and 3) 300~400Ma. The Rb-Sr whole-rock ages for the granitic rocks represent the time of emplacement, whereas the K-Ar ages on biotites generally indicate the time of metamorphism or alteration. The large discordance in the two age systems may not be explained as indicating the cooling period of the granitic batholiths. The K-Ar ages on biotites from the granitoid rocks might not be simply interpreted as the age of the last phase of metamorphism, since the granitic rocks had been undergone multistages of amphibolite facies-metamorphism in the Precambrian period. During the multistages of intermediate grade metamorphism, $^{40}Ar$-loss could be inevitably taken place as the metamorphic temperatures went up above the blocking temperature of biotite ($300{\pm}50^{\circ}C$). The results of the K-Ar dating on biotites from this study are probably minimum ages or hydrothermal alteration ages.

반정량적 지하수 라돈 함량분석 방법

홍영국 대한지질학회 2009 대한지질학회 학술대회 Vol.2009 No.

대구 달성 중석 광산 폐수의 환경 지구화학적 특징 및 대책

홍영국,나현준 대한지질학회 1995 대한지질학회 학술대회 Vol.1995 No.

Geochemical Characteristics of Precambrian, Jurassic and Cretaceous Granites in Korea

홍영국,Hong, Young Kook The Korean Society of Economic and Environmental G 1987 자원환경지질 Vol.20 No.1

한국(韓國)에 분포(分布)하는 지질시대(地質時代)와 공간(空間)을 달리하는 대표적(代表的)인 15개(個)의 화강암체(花崗岩體)를 대상(對象)으로 광물(鑛物) 및 주(主) 미량(微量) 원소(元素) 지화학적(地化學的) 특징(特徵)을 밝히고 암석성인(岩石成因)과 지체구조진화(地體構造進化)와 연관시켜 연구(硏究)하였다. 그 암석지화학적(岩石地化學的) 특징(特徵)을 바탕으로 선(先)캄브리아기(紀) 화강암(花崗岩), 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(cratonic과 mobile belt)와 백악기(白堊紀)~제삼기(第三紀) 화강암(花崗岩)으로 구분(區分)된다. 선(先)캄브리아기(紀) 화강편마암(花崗片麻岩)(I-형(型) 및 티탄철석계열(鐵石系列))은 지화학적(地化學的)으로 진화(進化)된 화강암류(花崗岩類)가 변성작용(變成作用)을 받아서 형성(形成)되었으며, 선(先)캄브리아기(紀) 화강암(花崗岩)(S-형(型) 및 티탄철석계열(鐵石系列))은 퇴적기원(堆積起源)의 변성암류(變成岩類)가 부분용융(部分熔融)되어 생성(生成)된 것으로 사료(思料)된다. 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(S-형(型) 및 티탄 철석계열(鐵石系列))은 주(主)로 하부지각(下部地殼)의 변성퇴적암(變成堆積岩)이 부분용융(部分熔融)되어 형성(形成)되었다. 또한, 백악기화강암(白堊紀花崗岩)(I-형(型) 및 자철석계열(磁鐵石系列))은 하부지각(下部地殼) 또는 상부(上部)맨틀의 화성원암류(火成源岩類)로부터 생성(生成)된 마그마의 분별(分別) 결정작용(結晶作用)으로 결정화(結晶化)되었음이 밝혀졌다. 퍼다이트질(質) 알카리장석(長石)의 용리(溶離)(exsolution)에 의(依)한 지질온도계(地質溫度計)는 선(先)캄브리아기(紀) 및 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)은 각(各) 암체내(岩體內) 그 온도변화폭(溫度變化幅)이 작으며(${\pm}20{\sim}30^{\circ}C$), 약(約) 3~5kbar의 가상압력하(假想壓力下)에서 $315{\sim}430^{\circ}C$의 낮은 온도조건(溫度條件)에서 화학적(化學的) 평형(平衡)을 이룬것으로 나타났다. 이는 화강암관입시(花崗岩貫入時) 주위모암(母岩)들은 광역변성작용(廣域變成作用)과 같은 열류량(熱流量)이 높은 영역하(下)에 있었으며, 그 후(後) 모암(母岩)은 화강암(花崗岩)과 함께 천천히 냉각(冷却)되었기 때문인 것으로 생각된다. 그러나, 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)들은 각(各) 암체(岩體)마다 1~3kbar 압력하(壓力下)에서 $520^{\circ}C$의 온도(溫度)에서 평형(平衡)을 이루었으며 그 변화폭(變化幅)(${\pm}110^{\circ}C$)이 크다는 것으로 밝혀졌는데, 이는 친(親)마그마가 지표(地表)가까운 천처(淺處)까지 관입(貫入)하여 급속(急速)히 결정화(結晶化)되었음을 시사(示唆)한다. 장석(長石)이 정출(晶出)될때의 산소분압(酸素分壓)은 옥천변성대(沃川變成帶)에 분포(分布)하는 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)이 가장 낮고, 경상분지(慶尙盆地)의 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)에서 높은 것으로 밝혀졌다. 쥬라기(紀) 화강암(花崗岩)(Hercyno-형(型))은 큐라-퍼시픽(Kula-Pacific)판(板)이 빠른속도(速度)로 북서(北西)쪽으로 밀려와서 대륙간분지(大陸間盆地)(Intracontinental basin)인 옥천분지(沃川盆地)가 closing-collision으로 지각하부(地殼下部)의 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 마그마(Wet magma)로 부터 형성(形成)된 후(後) 주위 모암(母岩)과 함께 융기(隆起)되었다. 백악기(白堊紀) 화강암(花崗岩)(Andino-형(型))은 큐라-퍼시픽 해영(海嶺)의 Subduction에 의(依)하여 생성(生成)된 마그마(Dry magma) The geochemical characteristics including minerals, major and trace elements chemistries of the Proterozoic, Jurassic and Cretaceous granites in Korea are systematically summarized and intended to decipher the origin and crystallization process in connection with the tectonic evolution. The granites in Korea are classified into three different ages of the granites with their own distinctive geochemical patterns: 1) Proterozoic granitoids; 2) Jurassic granites(cratonic and mobile belt); 3) Cretaceous-Tertiary granites. The Proterozoic granite gneisses (I-type and ilmenite-series) formed by metamorphism of the geochemically evolved granite protolith. The Proterozoic granites (S-type and ilmenite-series) produced by remobilization of sialic crust. The Jurassic granites (S-type and ilmenite-series) were mainly formed by partial melting of crustal materials, possibly metasedimentary rocks. The Cretaceous granites (I-type and magnetite-series) formed by fractional crystallization of parental magmas from the igneous protolith in the lower crust or upper mantle. The low temperature ($315{\sim}430^{\circ}C$) and small temperature variations (${\pm}20{\sim}30^{\circ}C$) in the cessation of exsolution of perthites for the Proterozoic and Jurassic granites might have been caused by slow cooling of the granites under regional metamorphic regime. The high ($520^{\circ}C$) and large temperature variations (${\pm}110^{\circ}C$) of perthites for the Cretaceous granites postulate that the rapid cooling of the granitic magma. In terms of the oxygen fugacity during the feldspar crystallization in the granite magmas, the Jurassic mobile belt granites were crystallized in the lowest oxygen fugacity condition among the Korean granites, whereas the Cretaceous granites in the Gyeongsang basin at the high oxygen fugacity condition. The Jurassic mobile belt granites are located at the Ogcheon Fold Belt, resulting by closing-collision situation such as compressional tectonic setting, and emplaced into a Kata-Mesozonal ductile crust. The Jurassic cratonic granites might be more evolved either during intrusion through thick crust or owing to lower degree of partial melting in comparison with the mobile belt granites. The Cretaceous granites are possibly comparable with a continental margin of Andinotype. Subduction of the Kula-Pacific ridge provided sufficient heat and water to trigger remelting at various subcrustal and lower crustal igneous protoliths.

Preparation, Characterization, and Catalytic Applications of Graphene-palladium Nanocomposites

홍영국,유세희,박준범 한국진공학회 2012 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.2012 No.2

폐공에서의 지하수 라돈 모니터링과 그 용용

홍영국 대한지질학회 2009 대한지질학회 학술대회 Vol.2009 No.