연구지역의 차노카이트는 일반 화강암질암에 비해 암색을 띠고 사방휘석과 석류석을 함유하는 석영장석질암이다. 일부 지역에서 엽리가 발달하나 대체로 미약한 편이며 산상의 특징, 구성광물의 종류와 암석의 변형 정도 등에 의해 암상의 변화를 보인다. 주 구성광물은 석영, 사장석, K-장석, 사방휘석이며, 흑운모, 석류석, 앤쏘필라이트 등을 부분적으로 포함한다. 암석화힉적 분석 결과, SiO2의 함량이 61∼65%에 해당되었으며, 주위의 규장질 화성암 조성의 편마암류들과 연속적인 변화 경향성을 보인다. 주성분 산화물들의 변화 경향을 살펴본 결과, 각섬석 편마암, 회장질암을 제외한 주위의 편마암류들과 거의 동일한 체계성을 보였다. 차노카이트의 변성조건을 고찰하기 위하여 사방휘석-석류석 지온계와 사장석-석류석 지압계를 적용해 본 결과 석류석의 중심부의 경우 761˚C내외의 온도와 약 7 kbar의 압력 조건, 주변부의 경우 653˚C내외의 온도와 약 6.4 kbar의 압력조건을 지시하였다. 이는 차노카이트가 초기의 고변성작용을 받은 후 보다 후기의 저 변성작용에 의해 재평형이 이루졌음을 암시한다.

소백산 육괴 서남부에 분포하는 지리산 지역에는 알칼리장석이 거정으로 산출되는 편마암이 광범위하게 분포한다. 본 연구는 기존의 반상변정질 편마암을 그 기원과 조직 특성에 따라 잔류반상 화강편마암(blastoporphyritic granite gneiss)으로 명명하였다. 화강암질 편마암을 관입하고 있고 포획암을 함유하며 잔류반상 화강편마암과 화강암질 편마암 경계에서 알칼리장석 거정의 유 · 무를 뚜렷이 확인할 수 있는 등의 야외 증거는 잔류반상 화강편마암이 멜트 기원임을 밝혀준다. 잔류반상 화강편마암에서 거정으로 나타나는 알칼리장석의 형태는 주로 장방형이며, 타원형 내지 원형을 이루기도 한다. 알칼리장석 거정들의 평균 장경은 2.2에서 6.5cm(평균 4.3cm)이지만, 큰 거정(크기로 상위 30%)들은 7.9cm(평균 5.2cm)에 달한다. 잔류반상 화강편마암의 흑운모 조성은 에스토나이트와 시데로필라이트의 중간 성분으로 구성되어 있다. 잔류반상 화강편마암에서 산출되는 석류석은 그 성분이 알만딘으로 중심부는 파이로프 성분이 풍부한데 비하여 주변부로 가면서 파이로프 성분이 급격히 감소하고 알만딘 성분이 풍부해지는 전형적인 후퇴변성의 누대구조를 이루고 있다. 알칼리장석 거정의 분석 결과는 결정의 주변부로부터 중심에 이르기까지 그 조성의 변화가 없었다. 알칼리장석 거정에 석영, 흑운모, 사장석, 세립의 미사장석 등이 포유되어 있다. 잔류반상 화강편마암의 사장석은 안데신의 조성을 나타낸다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 잔류반상 화강편마암은 체계적인 변화를 보이며, 분화 경향에 의하면 마그마의 결정분화에 의해 생성되었음을 알 수 있다. 전암 화학조성에 의하면 잔류반상 화강편마암은 화강섬록암 영역에 도시되며 칼크알칼리 계열의 파알류미나질 S-타입화강암이 기원암이다.

경상분지 남동부에 분포하는 화강암질암은 야외산상 및 암석기재적 특징에 따라 크게 세 그룹으로 나눌 수가 있다. 즉, 그룹I은 마그마혼합의 영향을 받은 암체로 염기성 미립 포유암 및 염기성광물 집합체를 다양하게 함유한다. 그룹II는 낮은 압력하에서 형성된 천소관입암의 특징을 나타내며, 그룹III은 A-형 화강암류의 특징을 보인다. 화강암질암의 광물학적 특징을 각 광물에 대하여 암상별로 살펴본 결과, 그룹에 따라 장석의 용리온도 및 흑운모의 성분 등에서 비교적 체계적인 성분변화를 보여주었다. 각섬석의 경우, 그룹I의 암상들은 칼식-각섬석 영역에 속하며 각섬석 지압계에 의한 추정압력은 0.4～2.8 kb에 해당되었다. 그룹II에서는 각섬석이 거의 산출되지 않았고, 그룹III의 각섬석은 알칼리-각섬석 영역의 리베카이트에 해당되었다. 흑운모의 화학조성은 비교적 그룹별로 군집을 잘 이루며, 그룹I에서부터 그룹II의 철질-앤나이트까지 연속적인 변화양상을 보여주었다. 사장석은 지역 및 암상별로 뚜렷한 차이를 나타내지 않으며, 대체로 알바이트, 올리고클레이스, 그리고 안데신의 영역에 해당된다. 그룹별로 퍼타이트 지온계에 의한 용리 온도를 검토한 결과, 그룹I은 대체로 300～400℃ 정도이며, 그룹II의 등립질화강암과 그룹III의 알칼리장석화강암은 500～600℃ 정도로 높게 나타났다.

알칼리-실리카반응은 시멘트 내의 알칼리와 화학적으로 불안정한 반응성 골재와의 화학반응으로서, 그 결과 콘크리트의 팽창과 균열을 발생하는 작용이다 본 연구에서는 우수한 포조란반응 특성을 나타내는 새로운 광물혼화재로 부각되고 있는 메타카오린의 알칼리-실리카반응 억제 효과에 대하여 연구하였다. 다양한 치환율로 메타카오린을 혼합한 모르타르 공시체를 제작하여, 알칼리-실리카 반응성 시험(ASTM C 1260), 압축강도 시험 및 유동성 시험을 실시하고, 시멘트 수화물에서의 구성성분 변화에 대한 XRD 정량분석을 실시하였다. 그 결과, 메타카오린의 혼합은 시멘트 페이스트내의 가용 포트랜다이트의 함량을 급속히 감소시키는 빠른 포조란반응 및 수화반응 특성을 나타내어, 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 억제하고 우수한 압축강도를 발현하는 것으로 나타났다. 시멘트에 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창억제는 치환율 15% 이상, 즉 시멘트 페이스 내의 가용 포트랜다이트 함량이 약 10% 이하가 될 경우 효과적이다. 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 억제는 유해성이 높은 알칼리-칼슘-실리카 겔의 형성이 억제된 결과와 포조란 효과에 의한 치밀하고 균질한 시멘트 페이스트 형성으로 인한 알칼리 용액의 침투가 억제된 결과에 의한 것으로 생각된다. 15% 이상의 메타카오린의 혼합은 보통의 모르타르보다 높은 초기강도를 발현하였으며, 후기강도는 전 치환율 범위에서 보통의 모르타르 이상의 아주 우수한 강도를 나타내었다. 강도발현 특징은 메타카오린에 의한 빠른 포조란반응 및 수화특성을 반영하고 있다.