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연구내용
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유구 맨틀 전단대의 암석지구조적 진화 및 발달사를 규명하고 맨틀 지구조 변형 모델을 제시하기 위해 연차별로 크게 (1)미구조학적, (2)암석지화학적, (3)지구동력학적인 접근법들을 융합해서 연구를 진행할 것이다.
1차년도 연구(미구조학적 접근)는 감람암을 구성하는 모든 광물들(감람석, 사방휘석, 단사휘석, 첨정석 및 각섬석)의 격자선호방향(LPO) 데이터를 후방산란전자회절(EBSD) 분석법을 통해 암상과 조직에 따라 세분하여 정밀하게 맴핑 분석을 진행할 것이다. 이를 통해 획득한 데이터는 전단변형국지화현상으로 기록된 광물들 간의 변형상관관계와 변형메커니즘을 이해하는데 결정적 단서를 제공해 줄 뿐 아니라, 맨틀암석이 변형될 당시의 고환경(온도, 압력, 응력, 물 혹은 멜트의 존재유무 등)을 유추할 수 있는 유동학적 필수 정보들을 제공해 준다. 따라서, 미구조학적 접근법을 통해 맨틀 압쇄암의 변형상관관계, 변형메커니즘, 변형조건 등의 미구조학적·유동학적 핵심정보들을 획득함으로서 지각·맨틀 간의 상호작용에 의해 나타나는 변형 미구조의 시·공간적 진화과정을 추론할 것이다.
2차년도 연구(암석지화학적 접근)는 먼저 전자현미분석기(EPMA)를 사용하여 주원소 데이터를 수집하고, 지온·지압계를 이용해서 암상 및 미구조에 따른 온도/압력 조건을 계산하고 열역학적 데이터를 기반으로 한 모델링(Perple_x) 결과와 비교할 것이다. 그리고, 유도결합플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 사용해서 미량원소의 변화 상호관계를 확인하고, 열이온화질량분석기(TIMS)를 통해 단사휘석의 Sr-Nd-Pb 동위원소 분석을 진행할 것이다. 이러한 암석지화학적 분석 결과들을 통해 전단변형국지화현상에 기인한 지각·맨틀 간의 원소들의 순환과정을 이해함으로서 암상 및 조직에 따른 맨틀암석의 지화학적 기원과 암석지구조적인 진화과정을 해석하는데 매우 핵심적인 정보를 획득할 것이다.
3차년도 연구(지구동력학적 접근)는 광물들의 LPO 데이터와 광물별 탄성계수, 지각·맨틀의 두께, 온도·압력 범위, 지진파의 비등방성 자료를 종합적으로 고려해서 계산하는 지구동력학적 모델링 연구를 통해 최종적으로 한반도 감람암체의 진화사를 규명하고 그에 해당하는 지체구조 모델을 제시할 것이다. 나아가, 한반도, 중국, 일본에서 관찰되는 맨틀암괴와 연관된 지구조적 대비 관계를 밝히는 데에도 큰 역할을 할 것이다. 또한, 맨틀은 지각의 뿌리를 이루는 공간이기 때문에 한반도 지각에서 발생하는 지진의 발생 메커니즘을 이해하는 핵심적인 정보를 제공할 것이다.
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