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SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발 과제의 개요 14
제2장 국내외 기술개발 현황 16
참고문헌 22
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 26
제1절 서부 경기육괴 지각상부암 연대층서(I) / 조동룡 26
제2절 경기육괴 고기 화성활동(I) / 조동룡 34
제3절 홍성-예산 지역의 고압 변성암, 초염기성암, 변성기반암의 산출 특성 45
제4절 비봉-광천 지역 변성화성암류의 암석성인 / 김성원 88
제5절 안면도 일대 태안층의 퇴적시스템 / 이철우 ; 소영석 148
제6절 중서부 연안 단층대의 진화(I) / 최범영 ; 김현철 176
제7절 남포층군의 자화특성 및 지구조진화 경로(I) / 유용재 198
제8절 백악기 남양분지의 진화 복원 / 김복철 ; 이융남 ; 최성자 ; 이윤수 ; 최위찬 ; 김유봉 216
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 266
제5장 연구개발결과의 활용계획 272
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I. 제목 : 동북아 지각의 지체구조적 대비 및 지질정보 구축
II. 연구개발의 목적 및 필요성
○ 연구개발의 목적
ㆍ원생누대~중생대 암층의 지구조 환경 및 생성시기, 변성진화 경로 및 시기, 현생 퇴적분지의 진화복원 등을 통한 국토 중서부 지각의 지구조 진화사 복원
ㆍ고원생대 이후 한반도-동북아 지각의 지체구조 진화사 대비의 핵심지표 자료로 활용할 수 있는 경기육괴의 절대연령 지질주제도 작성
ㆍ산·학·연·관에서 부존자원, 지반환경, 지질재해, 지질과학 분야의 핵심정보로 공히 활용할 수 있는 국토의 기초지질정보 확보
○ 연구개발의 필요성
ㆍ한반도와 중국 대륙간의 지체구조적 연계성 대한 논의는 지난 1990년대 초부터 국내외 지질학자들 간에 동북아 지각진화사 연구의 학술적 선결과제로서 동북아 지체구조 연구 분야에서 한반도에 대한 해석이 부진한 상태임. 특히 신원생대 로디니아 초대륙의 분열 전-후의 지구조환경, 그리고 국내외 지질과학계의 논란의 대상이며 학술적 선결과제로 대두되어 있는 중국 대륙충돌대의 한반도로의 연장 여부 규명은 우리나라 지질학계가 가장 시급히 해결해야 할 학술적 현안 중의 하나임
ㆍ경기육괴의 원생누대 및 현생 암층의 지구조적 환경 및 생성시기, 변성진화과정 및 변성시기에 대한 연구는 상기 현안들의 해결할 수 있을 결과를 제시할 수 있을 뿐만 아니라 동아시아의 현생 지체구조를 이해하는데 있어서도 핵심적인 요소임
ㆍ다학제적 접근에 기반한 지구조운동 특성 평가 분야의 독자적 연구 역량 확보 및 동북아 지질과학 중심센터로서의 위상 구축 기반
ㆍ자원탐사(광물, 지하수, 온천, 지열), SOC(원전, 방폐장, 항만, 도로, 철도, 터널, 지하구조물, 산업입지) 건설 부지의 지반 안정성 평가, 미래 발생 가능한 잠재적 지질재해(지진, 산사태, 지반침하)의 근본적인 원인 규명 및 효과적인 대비, 지질환경 관리 및 보전 등의 분야에서 다양하게 활용되는 국토의 기초 지질정보의 확보를 통한 사회·경제적 편익가치 함양
III. 연구개발의 내용 및 범위
○ 최종 목표
ㆍ국토 중서부의 원생누대-중생대 지각진화 및 지구조 운동 평가
ㆍ지구조 암상단위 절대연령 주제도 작성 (경기육괴, 축척1/50만)
○ 당해년도 연구개발 내용 및 범위
ㆍ서부 경기육괴 지각 상부암 연대층서(I)
ㆍ경기육괴 고기 화성활동(I)
ㆍ홍성-예산 지역의 고압암, 초염기성암, 변성기반암의 산출 특성
ㆍ비봉-광천지역 변성화성암류의 암석 성인
ㆍ안면도 일대 태안층의 퇴적시스템 분석
ㆍ중서부 연안 단층대의 진화(I)
ㆍ남포층군의 자화특성 및 지구조 진화 경로(I)
ㆍ백악기 남양분지의 진화 복원
IV. 연구개발결과
○ 서부 경기육괴 지각 상부암 연대층서(I)
ㆍ경기육괴 서부(서해 연안)의 저변성 편암류의 대표적인 8개 암체에 대한 연대측정 시료준비 완료 및 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정으로 2개 암체의 지질시대 규명
- 통진 운모편암: 고원생대 경기변성암복합체의 일부가 아니라 이를 부정합으로 피복하는 상부지각암층으로 판명
- 이북리층(서산층군의 최하위층으로 기재된 층)의 흑운모편마암 : 서산층군에 협재하는 편마암은 고원생대 이후로 알려진 서산층군이 아니고 경기변성암복합체의 결정질 기반암의 일부 해당. 추후 서산층군의 분대 및 분포에 대한 수정 요구
○ 경기육괴 고기 화성활동(I)
ㆍ경기육괴 동부의 고기 화성암 4개 암체에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정 및 지질시대 규명
-고성 중립질 화강편마암(1862±4 Ma), 고성 반상변정질 화강편마암(1891±10 Ma), 설악 반상변정질 화강편마암(1857±8 Ma), 신림 화강편마암(1871±18 Ma 및 1813±24 Ma(변성연대))
- 콜롬비아 초대륙의 형성 시기인 18억년-19억년 전에 전 지구적으로 일어났던 고원생대 화성활동의 산물로 해석
○ 홍성-예산 지역의 고압암, 초염기성암, 변성기반암의 산출 특성
ㆍ고압암(에클로자이트) 산출지인 비봉, 백동, 은하 지역의 정밀지질도 작성 및 관련암체들의 산출특성 해석
ㆍ전암 지화학 및 석희토류/미량원소 분석, 연대측정
- 백동지역 덕정리편마암체의 화강암질암 및 반려암질 포유암, 원노전지역 화강암, 교촌리지역 석류석암 및 석영-장석질 암맥
- 덕정리편마암체의 화강암질암은 대부분 화산호 내지 충돌대 환경, 원노전지역 화강암은 판 내부 환경, 덕정리편마암내 반려암질 포유암은 CAB-IAT 환경, 교촌리 석류석암은 IAT-OIA- MORB 환경을 각각 지시, 대부분 호환경(arc)을 지시함
- 초염기성암-고압암 및 석류석암의 기반암류로 산출하는 화강암질암은 신원생대(약 820-720 Ma) 시기에 호환경 생성, 트라이아스기 고압변성작용을 받은 이후, 융기과정 동안(약 220 Ma) 석영-장석질 암맥이 관입함
- 백동 및 원노전지역 화강암(762-310 Ma의 연대범위. 추후 추가분석 필요), 교촌리 지역 화강암(817.4 ± 6.7 Ma, 232 Ma(변성시기)), 석영-장석질 암맥(220 ± 21 Ma)
ㆍRaman spectroscopy이용 저어콘 포유광물 내 초고압 광물 탐색실시
○ 비봉-광천지역 변성화성암류의 암석 성인
ㆍ석류석 각섬암(에클로자이트), 초염기성암, 월현리층에 협재된 변성화산암류(화산쇄설성 퇴적암류 및 화산암류) 등에 대한 지화학, Sr-Nd 동위원소, 지질연대(SHRIMP 저어콘 U-Pb) 연구 등 지구조 환경 및 진화사 규명
- 석류석 각섬암(에클로자이트): 기원시기 다양(1.8 Ga, 0.8 Ga, 0.43 Ga, 0.32 Ga), 대륙충돌 전 호상열도 및 대륙주변부 열개 환경에서 형성된 현무암으로부터 유래, 트라이아스기 중기 대륙충돌과 관련된 고압변성작용을 받음
- 월현리층의 변성화산암류: 약 5 억년 전후에 열개환경에서 퇴적과 화성작용에 의해 생성된 후, 월현리층의 다른 퇴적암류와 함께 4 억년 전에 변성작용을 받았으며, 이후 트라이아스기 중기 대륙충돌에 의한 변성작용이 중첩됨
○ 안면도 일대 태안층의 퇴적시스템 분석
ㆍ중동부 6개 지역에 대한 퇴적주상도 작성
ㆍ태안층의 퇴적 하한 년대 규명: 402Ma 이후(데본기 이후 퇴적층)
ㆍ퇴적체 구성요소 및 퇴적상 분석, 퇴적환경 해석
- distal fan/lobe 환경에서 심해 저탁류 퇴적체로 형성된 지층으로 해석
○ 중서부 연안 단층대의 진화(I)
ㆍ당진단층 재정의
- '당진서단층'과 '당진동단층'을 새로이 정의하고 이를 당진단층계로 명명
ㆍ당진-주교간 단층연장과 지층분포 추적 및 단층운동사 해석
○ 남포층군의 자화특성 및 지구조 진화 경로(I)
ㆍ자화특성 규명 및 고위도 결정
- 1차 퇴적잔류자화는 680℃의 큐리온도를 보이는 적철석 의하여 기록됨
- 2차 잔류자화는 소자단계로 480℃에서 소멸- 남포층군에 기록된 최고 변성온도
- 남포층군의 고지자기 방향은 D=36.1, I=55.6, a95=5.6, 고지자기 극의 위치는 동경 206°/북위 61.0°(dp=5.7, dm=8.0)로서, 북위 36.1°에서 형성
ㆍ중국지괴와 대비 해석-남중국 지괴와 유사성 확인
○ 백악기 남양분지의 진화 복원
ㆍ분지의 퇴적환경, 구조적 진화, 광역지구조 해석,
- 우수향 주향이동단층운동에 수반된 비대칭 마름모 형태의 인리형 퇴적분지
- 충적선상지, 망상평원-망상하천계, 홍수평원 환경에서 퇴적
ㆍ공룡알 화석 DB 구축
- 공룡알 산지를 총 12개의 locality와 37개의 site로 구분, 모든 locality와 site에 대하여 GPS data, 정밀사진 및 도면화 작업, 공룡알 화석지에 대한 각 locality와 site 별 공룡알과 둥지의 수, 좌표정리 완료
ㆍ분지퇴적층의 특성잔류자화 및 고지자기 층서 정립
- 자성광물은 적철석으로서 경사보정 전과 후의 평균 편각/복각(a95, k)은 각각 33.7°/60.5° (2.5°, 296.9)와 23.8°/57.4°(5.2°, 71.7)이며, 특성잔류자화 성분은 습곡작용 말기(80-100%)에 재자화된 것으로 해석
- 퇴적 시기는 KLNS(124-84 Ma)에 속함
V. 연구개발결과의 활용계획
○ 정부 부처 및 산업계
ㆍ국토 지각의 진화과정을 과학적으로 이해함으로써 광물, 지하수, 지열 등의 자원탐사, 필요한 원천적인 기초지반정보를 확보하고 이를 통하여 경제적 편익가치 창출
ㆍ국토 환경관리 및 보전, 지반안정성이 요구되는 원자력발전소, 방사성폐기물처분장, 대규모 기간시설 부지 선정 및 안전설계 기준 설정에 핵심 기반자료 제공
ㆍ지진, 화산활동, 활성단층 등과 같은 잠재 지질재해 예측을 위한 방재관리시스템 수립의 기반정보 제공
ㆍ구축된 다학제적 협력연구시스템을 기반으로 국토지질 특성 조사평가와 관련된 국가적 요구에 즉각 부응하는 체계 구축
ㆍ지진, 산사태 등 국민생활 유지에 위해요소인 지질재해 방지에 기초자료 제공
○ 대학 및 학계
ㆍ국토 지각의 지체구조적 진화사 복원 주제는 지질과학의 연구 역량을 대표하는 첨단연구 분야 중 하나로서 국토 지각에 대한 국내외 지구조 연구의 핵심지표 자료
ㆍ국토의 고원생대-중생대 지구조 환경 변화와 지질시대별 지각운동 체계화에의 활용
ㆍ한반도의 대륙 충돌대 존재 여부와 관련된 국내외 지질과학계의 학술적 과제 해결
ㆍ국토기본지질도 작성, 지진지체제구 등의 관련분야 연구의 기반자료 및 새로운 연구 테마 창출에 기여
ㆍ지진, 화산활동, 활성단층 등의 잠재적 지질재해 메커니즘 규명에의 활용
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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