제주도 북서부인 애월 해안에는 평탄하게 흐른(판상) 용암류와 둥근 모양(원통)의 용암류가 관찰된다. 원통형 용암류의 치밀한 내부에는 동심원 구조와 방사상 절리가 발달한다. 구엄리 돌염전 주변의 판상 용암류 내부에는 상하부의 굵기가 다른 주상절리가 발달한다. 주상절리 상부는 다각형의 형태가 고르지 않으며 직경은 120-150 cm이다. 주상절리 하부는 육각형과 오각형으로 형태가 일정하고, 크기도 60 cm 내외이다. 원통형 로브는 크기와 형태에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있다. 하나는 메가로브인데, 최대 직경이 30 m인 반원형이다. 또 하나는 원형의 로브로 직경이 10 m 이하이다. 원통형 용암류의 방사상 절리의 기둥 단면은 육각형과 오각형이며, 기둥의 직경은 중심에서 바깥쪽으로 증가하는데 바깥쪽 경계부에서는 80-120 cm 정도이다. 원통형 용암에서 관찰되는 동심원 구조는 4가지 요인이 복합된 것이다. 첫째는 원형의 균열로, 원통형 용암류 내에서 안쪽과 바깥쪽 사이의 온도차와 밀도차로 발생한 수축으로 생긴 틈새이다. 둘째는 방사상 절리의 마디층이 동심원을 이룬 것으로, 이 마디층은 방사상 절리와 동시에 만들어진 것이다. 셋째는 유동 띠로서, 용암이 흐를 때 둥근 통로에 남긴 흔적이다. 네 번째는 용암에서 빠져나온 가스가 동굴에 형성된 기공 띠이다.

일본 산인해안지오파크에 분포하는 주상절리에 대해 그 형태, 암종 및 이를 형성하는 화성암의 산출상태를 조사하여 형성메커니즘을 연구했다. 이 지오파크에서 주상절리가 분포하는 지역은 3개 지방의 5개 구역이다. 조사한 주상절리 분포는 다음과 같다. 쿄토부 교탄고 지역: 쿄가미사키( ヶ岬), 뵤부이와(屛風岩), 타테이와(立岩)와 큐겐카도(給源火道); 효고켄 토요오카 시: 겐부도(玄武洞), 키누마키신사(絹卷神社); 효고켄 가미초: 요로이노소테(鎧の袖), 타카노스시마(鷹の島), 미니 요로이노소데(mini 鎧の袖); 효고켄 신온센초: 미오오시마(三尾大島)와 나가사키하나(長崎鼻), 시타아라동문(下荒洞門), 쿠자쿠이시(孔雀石), 모로요세(諸寄) 맥암; 돗토리켄 이와미초: 시라와라(城原海岸)의 석영반암 맥암이다. 화성구조는 크게 용암류, 암상, 암맥으로 삼분되며, 암상은 켄무암, 안산암, 데사이트, 유문암, 석영반암의 5종이다. 이 지역의 주상절리 형태는 겐부도의 용암류에서만 컬러네이드와 엔테블러춰가 관찰되고, 암상과 암맥에서는 엔테블러춰가 관찰되지 않는다. 주상절리의 다각형은 사각형에서 팔각형까지 관찰되나, 육각형이 가장 많다. 기둥면의 넓이는 10cm에서 1m까지이며, 이 넓이는 화성암의 실리카 함량과 일치하지는 않는다. 그러나 하나의 지역에서 주상절리의 크기와 형태는 비교적 일정하다.

전라남도 고흥지역에는 도화면 유주산 지역, 팔영산 지역 그리고 용바위 지역의 세 지역에서 주상절리가 발달한 다. 유주산 지역에는 폭 최대 100 m, 높이 최대 50 m 규모로 수직방향과 부채꼴 모양의 주상절리가 발달한다. 유주산 근처의 도로변과 지죽도 해안에도 주상절리가 발달한다. 팔영산 지역에서는 기둥면의 폭이 최대 1 m에 달하는 굵은 주 상절리가 발달한다. 용바위 지역은 암맥 내에서 지표면과 수평한 최대 폭 50 cm의 주상절리가 발달한다. 이 지역 주상 절리의 4각형과 5각형이 높은 빈도를 차지한다. 기둥면의 폭은 10-100 cm 범위이지만, 20 cm가 최대 빈도율을 보인다. 유주산과 팔영산 지역에서 주상절리는 냉각면인 지표와 수직으로 발달한다. 용바위지역에서 주상절리는 관입한 주변암 과의 접촉부와 수직으로 발달한다. 결과적으로 이지역의 주상절리는 주변암의 경계부로부터 냉각이 시작되어 접촉면과 수직한 주상절리가 발달한다. 본 주상절리를 구성하는 암석은 유주산과 팔영산 지역에서 유문암질 용결응회암이고, 용 바위의 암맥을 이루는 암석은 데사이트이다. 산성화산암에는 유상구조가 잘 발달되어 있으며, 육안상 2 mm 정도의 백 색 반정광물은 대부분 장석이고, 일부 석영을 포함한다. 주상절리를 구성하는 암석의 SiO2 함량은 모두 70wt.% 이상이 며, 칼크알칼리계열의 분화 마지막 단계이다. 유주산지역 주상절리는 채석장에서 동쪽으로 약 1 km 이상 분포하는 것으 로 예상된다.

주상절리에 관한 최근 연구를 살펴본 결과, 우리나라에 분포하는 주상절리를 이해하고, 활용하기 위한 연구 방향은 다음과 같다; 칼러네이드와 엔테블러춰의 기하학적 형태, 형성 메커니즘과 패턴의 변화, 수평단면과 내부 구조, 주상절리 상하부의 판상절리, 전분 혼합액의 건조실험, 절리 형성에 대한 수치 모델 및 컴퓨터 그래픽 활용, 화산암의 산출 상태에 따른 주상절리 형태와 크기, 모암의 암석학적 및 광물학적 연구. 이와 더불어 지표에 노출된 후의 변질, 풍화작용의 결과로 만들어진 너덜겅, 토르, 타포니 등과 같은 2차적인 경관에 대한 기재도 필요하다. 이 연구는 우리나라 주상절리와 신생대 용암류를 해석하는 중요한 역할을 할 것이다. 또한 연구 성과는 지질관광의 활성화와 지질학습장 측면에서 활용도가 높을 것이다.

본 연구는 대도심에 위치하는 야산을 지질학습장으로 활용할 수 있는가에 대한 조사이다. 이를 위해 광주광역시 서구에 위치한 높이 305 m의 금당산을 대상으로 인문 및 자연지리, 지질학적 특성, 지형요소, 경관, 야외학습을 위한 편의성 등을 검토하였다. 금당산 주변의 반경 5 km 이내에 거주하는 인구는 약 62만 명 정도이며, 이 중 학생과 교원은 약 17만 명이다. 연구지역은 강수일이 적고, 온화한 날씨가 많아 학습장으로 활용하기에 적합한 기후를 가지고 있다. 금당산에 접근하는 도로망과 대중교통도 매우 편리하다. 금당산에서는 다양한 암석과 지질구조를 관찰할 수 있다. 연구지역의 기반을 이루는 광주화강암은 중생대 쥐라기의 심성암체이다. 이 지역에는 백악기의 그래노파이어(미문상화강암)와 층상응회암, 라피리응회암, 유문암과 같은 여러 가지 화산암이 분포한다. 다양한 중성 및 산성 암맥이 절리를 따라 관입하고 있다. 금당산에는 U자형의 지형, 다양한 크기와 방향의 절리, 단층, 엽리, 나마, 토르, 단애, 그루브, 암괴류, 암괴원, 풍화층과 새프롤라이트와 같은 다양한 지형요소가 있다. 금당산 주능선에서는 무등산 전체 모습과 시가지 전경, 풍암 호수와 월드컵경기장, 일출과 석양과 같은 아름다운 경관을 감상할 수 있다. 또한 지질학과 연계할 수 있는 생태학습 시설이나, 야외학습을 위한 편의시설이나 응급의료시설도 잘 갖추어져 있다. 결론적으로 금당산은 지질학습장으로서 매우 양호한 조건을 갖추고 있다.

본 연구에서는 한자를 기반으로 하는 지구과학 용어의 이해정도를 살펴보고 활 용방안을 제시하고자 한다. 기존의 연구에 의하면 한자는 지구과학의 개념을 이해 하는데 도움이 되지만, 한자에 대한 지식이 부족하면 지구과학의 개념을 파악하는 데 오히려 장애가 된다. 초등학교 3학년에서 6학년까지의 과학교과서에 게재된 지구과학 관련 용어의 70%에서 80%는 한자에서 유래되었다. 9학년에서 한자기 반 지구과학 용어의 이해정도는 한글과 한자를 함께 제시할 때 보다 효과적이다. 10학년에서 한자기반 지구과학용어는 한자의 뜻과 음을 자세히 설명할 때 이해정 도가 향상되었다. 대학의 자연과학 전공 교육에서는 한자기반의 용어가 고등학교 에 비해 급격히 증가한다. 따라서 새로운 지구과학의 용어를 완벽하게 이해하기 위해서는 한자에 대한 별도의 교육이 필요한 상황이다. 또한 한자는 대학교육에서 새로운 학술정보를 습득하는데 매우 유용하며, 외국어로 기술된 과학문서를 명확 히 번역하는데도 매우 효율적이다. 이 논문을 통해, 지구과학 용어를 효율적으로 이해하기 위한 새로운 교과서 표기방법을 제안한다. 즉, 교과서에서 한자기반 용 어에 대해서는 한자를 병기하고, 한자의 의미를 제공하는 형태이다. 또한 교과서한쪽에 사전식 용어 풀이를 제공한다면 보다 효과적일 것이다.

담양 지역의 음용 지하수 중에 형성된 망간 스케일의 지구화학적 특성을 규명하고자 하였다. 망간 스케일은 MnO 및 SiO2로 구성되어 있고, MnO의 함량은 56.61wt.%에서 68.69wt.%, 그리고 SiO2 함량은 1.56wt.%에서10.45wt.%로 나타난다. 망간 스케일 중의 Ba와 Mo 함량은 지하수 심도가 증가할수록 증가하여 나타나고 Zn과 Pb는심도가 증가할수록 감소한다. 망간 스케일을 x-선 회절 분석을 한 결과 birnessite, 석영 및 장석이 분석되었다. IR 분석에서 망간 스케일은 OH, H2O 그리고 birnessite에 의한 흡수 밴드가 관찰된다. SEM 및 EDS 분석에서 망간 스케일은 포도송이 구조, 과립 구조, 구상 구조 및 속이 빈 straw 구조로 되어 있는 것이 관찰된다. 이들 구조들은 고농도의 망간함량에 의해 단순히 과포화로 침전되었을 것으로 생각되며, 혹은 Lepthothrix discophora에 의해 미생물적으로 침전되었을 것으로 생각된다. 이들 구조들의 표면을 EDS로 분석한 결과 Mn의 원자(atomic) 퍼센트가 28에서 44범위로 나타나고 Si, K, Na, Ca, Cl, Cu, Zn 및 Ba 등이 검출된다.

섬진강의 상류인 요천은 남원을 관통하며 흐른다. 요천의 수온은 상류에서 하류로 갈수록 높아지는 경향을 나타냈다. DO, 인, 총질소, 전기전도도, 총용존고형물은 정점 8에서 크게 상승하였다. 그러나 수소이온농도와 용존산소는 급져히 떨어졌다. 정점 8은 남원시의 중앙부를 지나는 작은 개천과 합류하는 지점이며, 주변에 남원위생사업소가 있다. 정점 8 이하의 하류에서, 갈수기인 4월과 6월의 COD양은 호소수질기준 3급수에 해당한다. 이러한 수질오염은 남원시에서 배출되는 생활하수 등으로 유입된 COD, 총인, 총질소가 원인일 것으로 추정된다. 별다른 오염원이 없는 정점 2와 3에서 높은 함량의 COD와 총질소는 농업활동에 의해 발생했을 가능성이 있다.

광주광역시 향등지역에서 화강암의 풍화에 따른 토양단면의 지화학적 특성을 파악하기 위하여 11개의 시료를 화학분석 하였다. 모암에서부터 풍화암까지 주성분원소 중 Si, Ca, Na, Mg, P, Mn은 감소하고 Ti, Fe, K는 증가하는 경향을 보인다. 미량성분원소의 경우 Rb, Sr, Pb, Ba은 증가하는 경향을 보이며, As, Co늘 감소하는 경향을 보인다. 또한 Zn, Cr, Ni등은 부분적으로 집적된 경향을 보이나 전체적으로는 모암과 풍화토에서 거의 비슷한 함량을 갖는다. 희토류원소는 전체적으로 상부로 갈수록 증가하는데 경희토류원소(LREE)는 풍화초기에 기반암에서 용탈되어 풍화암(saprock)에서 집적되지만, 중희토류원소(HREE)의 경우는 상대적으로 집적되지 못하여 풍화초기에 약간 감소하는 경향을 나타낸다.

본 연구에서는 제7차 교육과정에 의해 편찬된 21종의 과학 교과서와 지도서에 나타난 섭입경계에서의 마그마 형성 관련 내용에 대한 본문 진술과 제시된 그림들을 분석하여 문제점을 지적하고 그 개선방안을 모색하였다. 분석 결과 교과서간 마그마의 정의에 일관성이 없었으며, 대부분의 교과서에서 마그마의 생성기원에 관한 과학적 개념 진술이 정확하지 않거나 기재되지 않았다. 또한 교과서에 제시된 그림들은 본문 내용과 일치하지 않았으며, 판구조론과 섭입경계에서의 화성활동에 대한 학생들의 과학적 개념형성에 부족하고 잘못된 내용을 포함하고 있다. 이들은 주로 마그마의 생성기작(형성과정), 기원물질, 생성위치와 관련된 것들로서, 본 연구에서는 최근에 발표된 연구결과들을 바탕으로 섭입경계에서 분출되는 대부분의 중성마그마가 쐐기맨틀의 부분용융에 의해 형성된다는 사실을 종합적으로 이해할 수 있는 적절한 개념도를 제시하였다.

광주광역시의 풍암매립지 주변에 분포하는 하상퇴적물, 주변토양, 침출수의 배수관 내에서 채취한 슬러지 그리고 물(하천수, 침출수, 지하수)의 지구화학적 특성을 연구하였다. 하상퇴적물에서 상류에서 하류 쪽으로 규칙적인 함량변화는 나타나지 않는다. 하상퇴적물에서 가장 풍부하게 산출되는 주원소는 Fe(7.08wt.%)이다. 하상퇴적물 GJ-23, 34는 중금속을 다량으로 포함하고 있지만, 심각한 환경 피해를 일으킬 수 있는 농도는 아니다. 주변 토양 중에서 침출수 저장고와 인접한 토양(GJ-8)에서의 철 함량은 35.1wt.%, 비소 함량은 38.8ppm으로 가장 높다. 침출수구에서 채취한 슬러지 시료 GJ-7의 Cr함량은 .45.6ppm으로 토양오염 우려기준을 훨씬 초과한다. 침출수는 총용존물질(2210, 2470mg/L)과 전기전도도(468, 530ms/cm)가 높고, 양이온에서 Na, K가, 음이온에서 HCO3가 우세하다. 침출수인 PK-3은 Cl함량이 비교적 높아 파이퍼도에서 Na-Cl 영역에 점시된다. 지하수와 하천수는 질산성질소의 함량이 음용수 기준을 훨씬 넘어서 식수로 사용하기에는 부적절한 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 전라남도 완도군 고금도 지역 지하수의 수리지구화학과 수소-산소동위원소를 파악하여 해수침투경로와 오염여부를 규명하는데 있다. 연구지역 지하수의 물리적인 특성은 중성과 전이환경에 속하며, 해수와 지표수의 영향을 받은 것으로 나타났다. 화학적인 특성에서도 해수의 침투, 육상의 오 · 폐수 및 농약이나 폐기물에 의해 오염이 진행되고 있다. 특히 지하수 중 여섯 지역에서 Cl은 먹는 샘물 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 파이퍼도에서 GG-4와 14지역은 해수의 침투로 오염되었으며, 수질유형을 구분하여 보면 GG-3, 7 및 13지역은 Na와 HCO3가 지배적이고, GG-14지역은 해수와 같이 Na와 Cl이 지배적으로 나타났다. 수리지구화학적인 모델링 분석결과 해수의 방해석과 백운석 포화지수는 과포화상태이며, GG-3, 14 및 18지역에서 포화영역에 접근하고 있다. 수소-산소동위원소비에서 본 역 지하수의 기원은 순환수이며, GG-1, 5 및 14지역의 높은 산소동위원소는 지표수의 유입과 해수 침투에 의한 것이다. 본 연구결과 GG-14지역의 지하수는 해수의 침투에 의해 오염되어 있으며, GG-3, 7 및 13지역을 제외한 지하수들은 해수의 침투 및 인위적인 오염원에 의해 오염이 진행되고 있다.

소백산육괴의 서남부에 위치한 승주-순천 지역에는 화강편마암, 반상변정질편마암, 우백질편마암이 우세하게 분포한다. 이들 정편마암은 연구지역에서 순차적인 관입관계를 보여준다. 이 연구는 이 세 정편마암들의 원암인 화강암질암의 지구화학적특징과 지구조적인 환경을 파악하고자 하였다. 실리카-알칼리 IUGS 분류도에 의하면 반상변정질 편마암은 섬록암에서 화강섬록암 영역에 속하고, 화강편마암과 우백질편마암은 화강섬록암과 화강암 영역에 걸쳐 점시된다. 주성분원소의 여러 특성은 본 편마암류의 원암은 비알칼리암이며, 동시충돌형 구조장에서 형성된 S형의 마그마임을 지시한다. 고장력원소를 이용한 구조장 판별도에서는 본 편마암류의 근원암이 칼크알칼리암계열의 화강암류이며, 동시충돌형 구조장에서 형성되었음을 지시한다.

옥천습곡대 중앙부에 해당하는 문경지역예 분포하는 각섬암에 대하여 정밀한 산상, 조직 및 지화학적 성질을 조사하고, 지구조적 환경을 추적했다. 본역의 상내리층(옥천층군)과 석회암층(조선누층군)에 분포하는 각섬암은 변성된 조립현무암질 암상이며 주변암과 조화적로 분포함을 확인했다. 본 연구를 통하여 본 암석의 분포를 이전의 그것에 비해 크게 대선하였다. 상내리 지역을 중심으로 관찰한 암상을 최소한 4매 이상이다. 그 하나는 석회암층 내에 분포하며(Ls Sill, 두께 약 3 m), 나머지는 상내리층 내에 분포한다. 상내리층 내에 분포한 암상들을 하부로부터 각각 First Sill(두께 약 40 m), Second Sill(두께 약 100 m), Third Sill(두께 약 40 m)로 명명했다. 두꺼운 암상은 후기에 관입한 소규모의 암상을 포함하며, Third Sill은 2매의 주 암상과 2매의 소규모 암상으로 구성된다. 각 암상은 주변암과의 접촉부에서 세립질의 냉각대를 가지며, 내측으로 갈수록 입자의 크기가 증가한다. 두꺼운 암상은 다양한 암맥과 중심부에서 힌색의 단편을 가지며, 접촉부에서 중앙부로 감에 따라 화학적 성질도 규칙적으로 변한다. SiO2, Na2O, K2O, P2O5는 증가하며, TiO2, FeO*, Al2O3, CaO는 감소하는 경향을 보인다. 각섬암의 산상과 화학적 특징을 고려하여, 초기에 관입한 마그마로 생각되는 대표적인 10개의 화학조성을 선택하여 그들의 주성분 및 부성분 변화를 조사하였다. 그들이 보여주는 조성변화는 단일 마그마의 분별결정작용으로 설명할 수 없다. 본 역의 각섬암에 관한 지질분포, 지화학적 특성 및 과거 연구자들의 자료는 각섬암의 원암(현무암질마그마)이 intracontinental rift 환경에서 암상형태로 관입하였음을 지시한다.