• 자원환경지질
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• 제43권5호
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• pp.455-466
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• 2010

한국이 현재 탐사하고 있는 해저광물자원의 유형은 망간단괴, 망간각, 다금속황화광체 등으로 구분된다. 망간단괴에 함유되어 있는 주요 희소금속은 Pt로 지각함량 대비 최대 400 배까지 부화되어 있다. 망간단괴의 총 희토류 함량은 0.037~0.302 REO %, 평균 0.12 REO %를 보인다. 망간각의 주요 희소금속은 Te 및 Pt로 각각 10800 배, 150배 정도의 부화량을 보인다. 총 희토류 함량은 0.013-0.387 REO %, 평균 0.18 REO %로 망간단괴 보다 다소 높은 함량을 보인다. 다금속화황광체의 주요 희소금속은 Se 및 In으로 각각 1300 배, 110 배의 높은 부화량을 보이며, 금(0.8~26.3 g/t), 은(0.9~348.0 g/t) 등의 귀금속이 함유된다. 해저광물자원에 함유되어 있는 희유금속은 채광 예상 금속 종인 Co, Ni, Cu 등의 채광 경제성을 높여 줄 것으로 생각되며 첨단산업을 위한 희유금속 확보 차원에서 의미가 있다.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.417-431
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• 1997

Characteristics of sedimentary rocks and enrichment of toxic elements in shale and coal from the Chungnam coal field were investigated based upon geochemistry of major, trace and rare earth elements. Shale and coal of the area are interbedded along the Traissic to the Jurassic Daedong Supergroup, which can be subdivided into grey shale, black shale and coal. The coal had been mined, however all the mines are abandonded due to the economic problems. The shale and coal are characterized by relatively low contents of $SiO_2$, and $Al_2O_3$ and high levels of loss-on-ignition (LOI), CaO and $Na_2O$ in comparison with the North American Shale Composite (NASC). Light rare earth elements (La, Ce, Yb and Lu) are highly enriched with the coal. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shale and coal range from 30.0 to 351.8 and from 4.2 to 106.8, which have partly negative correlations against $SiO_2/Al_2O_3$ (1.24 to 6.06), respectively. Those are suggested that controls of mineral compositions in shale and coal can be due to substitution and migration of those elements by diagenesis and metamorphism. Shale and coal of the area may be deposited in terrestrial basin deduced from high C/S (39 to 895) and variable composition of organic carbon (0.39 to 18.40 wt.%) and low contents of reduced sulfur (0.01 to 0.05 wt.%). These shale and coal were originated from the high grade metamorphic and/or igneous rocks, and the rare earth elements of those rocks are slightly influenced with diagenesis and metamorphism on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.38 to 0.85) and Th/U (3.6 to 14.6). Characteristics of trace and rare earth elements as Co/Th (0.07 to 0.86), La/Sc (0.31 to 11.05), Se/Th (0.28 to 1.06), V/Ni (1.14 to 3.97), Cr/V (1.4 to 28.3), Ni/Co (2.12 to 8.00) and Zr/Hf (22.6~45.1) in the shale and coal argue for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.36 to 21.68), Th/Yb (3.5 to 20.0) and La/Th (0.31 to 7.89), and their origin is explained by derivation from a mixture of mainly acidic igneous and metamorphic rocks. Average concentrations in the shale and coal are As=7.2 and 7.5, Ba=913 and 974, Cr=500 and 145, Cu=20 and 26, Ni=38 and 35, Pb=30 and 36, and Zn=77 and 92 ppm, respectively, which are similar to those in the NASC. Average enrichment indices for major elements in the shale (0.79) and coal (0.77) are lower than those in the NASC. In addition, average enrichment index for rare earth elements in coal (2.39) is enriched rather than the shale (1.55). On the basis of the NASC, concentrations of minor and/or environmental toxic elements in the shale and coal were depleted of all the elements examined, excepting Cr, Pb, Rb and Th. Average enrichment indices of trace and/or potentially toxic elements (As, Cr, Cu, Ni, Pb, U and Zn) are 1.23 to 1.24 for shale and 1.06 to 1.22 for coal, respectively.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.675-687
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• 2006

이 연구에서는 청풍지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 규명을 통해, 주성분원소 및 미량원소에 대한 청풍지역의 자연배경치를 제시하고, 지구화학적 재해에 대해 예견하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰으며, 화학적 분석을 위해 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였다. 주성분원소 및 미량성분원소는 XRD, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 분석하였다. 청풍지역 하상퇴적물의 기반암에 따른 지질집단별 지구화학적 특성 비교를 위해, 화강암질편마암지역, 메타텍틱편마암지역, 다도응회암지역, 유치역암 지역, 능주용암지역으로 분류하였다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 주성분원소 함량은 $SiO_2\;47.31{\sim}72.81\;wt.%,\;Al_2O_3 \;11.26{\sim}21.88\;wt.%,\;Fe_2O_3\;2.83{\sim}8.39\;wt.%,\;CaO\;0.34{\sim}7.54\;wt.%,\;MgO\; 0.55{\sim}3.59\;wt.%,\;K_2O\;1.71{\sim}4.31\;wt.%,\;Na_2O\;0.56{\sim}2.28\;wt.%,\;TiO_2\;0.46{\sim}1.24\;wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.27\;wt.%,\;P_2O_5\;0.02{\sim}0.45\;wt.%$이다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 미량성분원소 및 희토류원소 함량은 $Ba\;700ppm{\sim}8990ppm,\;Be\;1.0{\sim}3.50ppm,\;Cu\;6.20{\sim}60ppm,\;Nb\;12{\sim}28ppm,\;Ni\;4.4{\sim}61ppm,\;Pb\;13{\sim}34ppm,\;Sr\;65{\sim}787ppm,\;V\;4{\sim}98ppm,\;Zr\;32{\sim}164ppm,\;Li\;21{\sim}827ppm,\;Co\;3.68{\sim}65ppm,\;Cr\;16.7{\sim}409ppm,\;Cs\;72{\sim}37.1ppm,\;Hf\;4.99{\sim}49.2ppm,\;Rb\;71.9{\sim}649ppm,\;Sb\;0.16{\sim}5.03ppm,\;Sc\;4.97{\sim}5ppm,\;Zn\;26.3{\sim}375ppm,\;Ce\;60.6{\sim}373ppm,\;Eu\;0.82{\sim}6ppm,\;Yb\;0.71{\sim}10ppm$의 범위를 보였다.

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.975-987
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• 2018

Stable isotope ratios of $^{18}O/^{16}O$ and $^{13}C/^{12}C$ and rare earth elements geochemistry of the Upper Triassic carbonates from the Baluti Formation in Kurdistan Region of Northern Iraq were studied in two areas, Sararu and Sarki. The aim of the study is to quantify the possible diagenetic processes that postdated deposition and the paleoenvironment of the Baluti Formation. The replacement products of the skeletal grains by selective dissolution and neomorphism probably by meteoric water preserved the original marine isotopic signatures possibly due to the closed system. The petrographic study revealed the existence of foraminifers, echinoderms, gastropods, crinoids, nodosaria and ostracods as major framework constituents. The carbonates have micritic matrix with microsparite and sparry calcite filling the pores and voids. The range and average values for twelve carbonate rocks of ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}^{13}C$ in Sararu section were -5.3‰ to -3.16‰ (-4.12‰) and -2.94‰ to -0.96‰ (-1.75‰), respectively; while the corresponding values for the Sarki section were -3.69‰ to -0.39‰ (-2.08‰) and -5.34‰ to -2.70‰ (-4.02‰), respectively. The bivariate plot of ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}^{13}C$ suggests that most of these carbonates are warm-water skeletons and have meteoric cement. The average ${\Sigma}REE$ content and Eu-anomaly of the carbonates of Sararu sections were 44.26 ppm and 1.03, respectively, corresponding to 22.30 ppm and 0.93 for the Sarki section. The normalized patterns for the carbonate rocks exhibit: (1) non-seawater-like REE patterns, (2) positive Gd anomalies (average = 1.112 for Sararu and 1.114 for Sarki), (3) super chondritic Y/Ho ratio is 31.48 for Sararu and 31.73 for Sarki which are less than the value of seawater. The presence of sparry calcite cement, negative $^{13}C$ and $^{18}O$ isotope values, the positive Eu anomaly in the REE patterns (particularly for Sararu), eliminated Ce anomaly ($Ce/Ce^{\ast}$: 0.916-1.167, average = 0.994 and 0.950-1.010, average = 0.964, respectively), and Er/Nd values propose that these carbonates have undergone meteoric diagenesis. The REE patterns suggest that the terrigenous materials of the Baluti were derived from felsic to intermediate rocks.

• 암석학회지
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• 제26권1호
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• pp.13-43
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• 2017

합천지역에서 섬장암과 함께 사방휘석을 포함하는 몬조니암(맨거라이트)이 인지된다. 합천섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석, 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정으로 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여준다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-형에 해당한다. 맨거라이트와 섬장암의 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 HFSE의 결핍과 경희토류원소에 대한 LILE의 상대적 부화와 Nb, P, Ti 부(-)이상을 보이는 섭입대 화성암의 특징을 보인다. 실험적 자료와 암석기재적 특징에 근거하여 판단하면 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해 합천섬장암질 마그마가 형성된 것으로 판단된다. SHRIMP 저콘 연대 측정결과 맨거라이트에서 $227.4{\pm}1.4Ma$, 섬장암에서 $215.3{\pm}1.2Ma$, 조립질섬장암에서 $217.9{\pm}2.6Ma$로 트라이아스기의 연령을 보인다. 맨거라이트의 연령은 홍성(226~233 Ma), 양평(227~231 Ma), 오대산(231~234 Ma) 지역의 대륙충돌후 화성암들의 연령과 유사하다. 섬장암들은 이들보다 약 10 Ma 이후에 관입하였다. 합천지역 맨거라이트와 섬장암에서 보이는 특징들은, 충돌후기 섭입하는 슬랩의 결렬 모델과 암석권맨틀의 신장 및 연약권 용승 등의 모델로 설명이 가능하다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.359-372
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• 2011

통가열도의 남단에 위치하는 TA26 해저산은 열수활동이 가장 활발한 것으로 알려진 해저산으로 열수플룸이 광범위하게 존재하며 열수광석 및 열수변질암이 채취된 지역이다. 이 지역에서 채취한 암석들은 현무암내지 현무암질 안산암이다. 열수용액에 의한 변질암석시료에서는 사장석, 휘석류, 황철석, 티탄철석, 비결정질 살리카, 중정석, 녹점토, iron sulfates, Fe-Si sulfates 및 Fe silicates 등이 산출된다. 모암변질시 열수작용에 의한 변질 암석의 주원소, 미량원소 및 희토류원소 이득 및 손실을 계산하면, $K_2O$(+0.04~+0.45 g), $SiO_2$(-6.52~+10.56 g), $H_2O$(-0.03~+6.04 g), $SO_4$(-0.46~+17.54 g), S(-0.46~+13.45 g) 및 총 S(-0.51~+16.93 g)들이 모암변질시 이득되었다. 또한 미량원소들 중 특히 Ba(-7.60~+185078.62 g), Sr(-36.18~+3033.08 g), Ag(+54.83 g), Au(+1467.49 g), As(-5.80~+1030.80 g), Cd(+249.78 g), Cu(-100.57~+1357.85 g), Pb(+4.91~+532.65 g), Sb(-0.32~+66.59 g), V(-113.58~+102.94 g), 및 Zn(-49.56~+14989.92 g)들이 모암변질시 이득되었다. 따라서 이득된 주원소 및 미량원소의 종류 및 함량($K_2O$, $H_2O$, $SO_4$, S, 총 S, Ba, Sr, Ag, Au, As, Cd, Cu, Pb, Sb, V, Zn) 등을 지시원소로서 활용하면 통가열도 심해저 열수광상 탐사시 유용하게 이용될 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권3호
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• pp.174-193
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• 2012

이 연구에서는 숭례문 육축 구성석재의 재질분석을 통해 암석분포와 점유율을 살펴보고, 각 암종들의 원산지를 추적하여 운반경로를 해석하였다. 연구 결과, 숭례문 육축의 구부재는 담홍색(56.0%), 진홍색(4.5%) 및 우백질화강암(26.2%)으로, 신부재(13.3%)는 모두 담홍색화강암으로 이루어져 있다. 이 암석들의 조성광물은 모두 석영, 알칼리장석, 사장석 및 흑운모로 구성되어 있고, 주성분, 희토류, 호정 및 불호정 원소의 지구화학적 진화경향이 유사한 것으로 보아 동일 종류의 마그마에서 생성된 것으로 판단된다. 전암대자율 측정 결과, 구부재의 담홍색 및 진홍색화강암과 신부재의 담홍색화강암은 4.00(${\times}10^{-3}SI\;unit$)을 중심으로 정규분포를 보이고 있으나, 구부재의 우백질화강암은 모두 1.00(${\times}10^{-3}SI\;unit$) 미만의 티탄철석 계열로 확인되었다. 암석학적 결과를 토대로 원산지 및 운반경로를 해석한 결과, 구부재의 담홍색화강암은 남산의 북사면과 낙산으로 추정되며, 진홍색화강암은 낙산일 가능성이 높다. 또한 구부재의 우백질화강암은 남산 전역에서 유입된 것으로 보이며, 신부재의 담홍색화강암은 과거 창신동 채석장이 있었던 낙산으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제26권3호
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• pp.281-295
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• 2017

타이와 베트남산 텍타이트의 주원소 조성, 희토류원소를 포함하는 미량원소 조성, Sr과 Nd의 동위원소 화학조성을 측정하여 상호간의 연관성을 비교하였다. 두 텍타이트의 주원소 조성은 서로 유사하며, 상부지각의 화학조성보다는 PAAS(Post Archean Australian Shale)의 화학조성에 더 유사하다. 거미도와 희토류원소의 분포도는 서로 간에 일치하는 특성을 보여주며, Eu의 부(-)의 이상과 더불어 경희토류가 부화되고 중희토류가 결핍되어 있는 특성 또한 PASS의 희토류원소 분포도와 유사하다. 타이산 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$과 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 각각 $0.718870{\pm}0.000008(2{\sigma}_m)$, $0.512024{\pm}0.000012(2{\sigma}_m)$이고 베트남산 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$과 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 $0.717022{\pm}0.000008(2{\sigma}_m)$. $0.511986{\pm}0.000013(2{\sigma}_m)$으로 타이산 텍타이트가 베트남산 텍타이트보다 더 부화된 동위원소 값을 갖고 있다. 그리고 현재까지 알려진 오스트레일리아와 동아시아에서의 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$과 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비와 비교했을 때, 이 연구에서의 두 지역 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비 값은 모두 기존에 알려져 있는 Australasian 텍타이트에서의 값들의 범위에 포함된다. $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비의 경우 타이산 텍타이트는 현재 알려져있는 Australasian 텍타이트의 $^{143}Nd/^{144}Nd$비 값 범위에 들어가는 반면에, 베트남산 텍타이트의 $^{143}Nd/^{144}Nd$비 값은 현재까지 알려진 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비보다 낮았다. 이 연구에서의 두 텍타이트의 지구화학적 특성의 유사성은 두 텍타이트가 거의 동일한 기원물질로부터 유래되었을 가능성을 지시해준다.