제천화강암은 반상화강암(거정질 K-장석 함유 화강암)과 중립질 화강암으로 나눈다. 장석광상모암인 반상 화강암은 직경 8∼11km, 면적 약 80km2이다. 반상 화강암의 주 구성광물은 정장석, 사장석, 흑운모, 석영이며 부구성광물은 자철석, 져어콘, 스핀, 인회석이다. 직경 3∼10cm 거정질 정장석에 포획된 광물들은 각섬석, 사장석, 석영, 자철석, 스핀, 인회석, 져어콘이다. 주로 각섬석, 사장석, 석영으로 구성된 염기성 포획암이 반상 화강암에 자주 관찰된다. 중립질 흑운모 화강암은 주로 정장석, 사장석, 흑운모, 각섬석으로 구성되고 부구성광물은 적철석, 백운모, 인회석, 져어콘이다. 반상 화강암, 중립질 흑운모 화강암, 거정질 장석 및 염기성 포획암의 사장석 입자 중앙부와 주변부의 An[Ca/(Ca+Na)] 함량은 각각 36과 21, 40과 32, 37과 32, 43과 36이다. 각섬석의 XFe 함량은 흑운모 화강암에서 0.57, 석기부분이 0.51, 염기성 포획암이 0.47이다. 흑운모와 각섬석은 모두 화학적 누대구조가 없이 균질한 성분분포를 보인다. 거정질 정장석은 화성기원이며 동일 기원의 흑운모 화강암이 먼저 형성된후 잔류마그마 에서 H2O가 불포화되면서 K-장석의 고체곡선 부근에서 성장속도가 핵결정속도보다 매우 빨라져서 거정질로 된 것으로 해석된다. 염기성 포획암의 성인은 마그마가 염기성과 규장질의 성분층을 이룰 때 하부의 염기성 마그마가 상부의 규장질 마그마를 관입하여 혼재되어서 형성된 것으로 해석된다. 흑운모 화강암의 평형온도 및 압력은 약 800˚C와 4.83∼5.27Kb로 추정된다.

경상북도 안동 사문암지역 및 부근의 화강암지역에 분포하는 암석, 토양 및 식물체에 함유되어 있는 원소의 농도를 조사한 결과는 다음과 같다. 본 조사지역에분포하는 사문암에 함유되어 있는 주요 전이원소 함량(Ni 1.164ppm. Cr 366ppm. Co 109ppm. Fe 7.48%) 및 다른 대부분의 전이원소(Sc, Mn, Cu)도 화강암보다 높았으며 우리나라 efms 지역의 사문암에 함유되어 있는 농도와 비교하여 볼 때 매우 유사한 경향을 보이고 있다. 사문아토양의 경우 암석풍화토양 및 산림토양 모두 화강암토양에 비해 Ni, Co, Cr, Fe, Sc, Mn, Cu, Mg, Zn 농도가 높았으며 Pb는 반대의 경향을 나타내었다. 토양내 원소 함량은 이들의 모암에 함유되어 있는 원소 함량의 변화와 일치하고 있으며 같은 모암인 경우 산림식생의 영향에 따라 면 원소들의 차이가 다소 나타났다. 식물체 내 원소의 농도는 토양의 농도에 비해 모두 낮았다. 참억새, 쑥, 소나무에 함유되어 있는 원소별 평균 농도는 모두 동일종간 대부분의 전이원소(Ni, Co, Cr, Fe) 및 As 농도가 화강암토양에 비해 사문암토양에서 더높았다 사문암토양에서 생육하는 식물체 3종 모두 대부분의 원소(Ni, Co, Cr. As, Sc, Fe) 함랴이 지하부에서 더 높았으며 Zn과 Mo는 지상부와 지하부의 농도 차이가 크게 나타나지 않았다 화강암토양에서 생육하는 식물체의 경우 원소별 지상부 및 지하부의 농도차이는 사문암토양에 비해 크지 않았다.

장군 연-아연 광상은 망간 광체, 연-아연 광체 및 철 광체로 구성된다. 이 망간 광체는 생성환경 및 광물 조합을 토대로 탄산망간 광체와 산화망간 광체로 구성된다. 이 광상 지질은 선캠브리아기의 원남층, 율리층군, 캠 브리안기내지 오도비스기의 장산규암층, 두음리층, 장군석회암층, 석탄기내지 이엽기의 동수곡층, 재산층, 쥐라기 의 동화지층 및 이들을 관입한 중생대의 춘양화강암류로 구성된다. 이 탄산망간 광체는 고생대 캠브리안기내지 오 도비스기의 장군석회암층에 연-아연 열수용액과 반응에 의해 형성된 열수교대형 광체이다. 이 열수교대형 광체의 연-아연 광화작용과 관련된 모암변질작용은 주로 능망간석화작용과 일부 돌로마이트화작용, 황철석화작용, 견운모 화작용 및 녹니석화작용 등이 관찰된다. 정출순서에 따른 모암변질작용 시 형성된 탄산염 광물은 Ca-돌로마이트 (Co형, 모암) → 철백운석과 Ferroan 철백운석(C1형, 초기) → 철백운석(C2형) → 시데로플레사이트(C3형) → 시데 로플레사이트 및 피스토메사이트(C4형, 후기)가 형성되어 Fe와 Mn 원소들이 부화되는 방향으로 진행되었다. 따라 서 정출순서에 따른 모암변질작용 시 형성된 모암인 돌로마이트질 대리암(Mg, Ca 기원)과 연-아연 열수용액(Fe, Mn 기원)과 원소들의 치환관계를 살펴보면 다음과 같다. 1)초기 백운석 및 Ferroan 철백운석(C1형)은 Fe ↔ Mn 및 Mn ↔ Mg, Ca, Fe 원소들간 치환에 의해 형성, 2)철백운석(C2형)은 Fe ↔ Mn, Mn ↔ Mg, Ca 및 Mg ↔ Ca 원소들간 치환에 의해 형성, 3)시데로플레사이트(C3형)은 Fe ↔ Mn, Fe ↔ Ca 및 Mn ↔ Mg, Ca 원소들간 치환에 의해 형성과 4)후기 시데로플레사이트와 피스토메사이트(C4형)은 Fe ↔ Mg, Fe ↔ Mn 및 Mn ↔ Mg, Ca 원소들간 치환에 의해 형성되었다.

장군 연-아연 광상은 남한의 4대(연화 광상, 신예미 광상, 울진 광상) 연-아연 광상중의 하나이었다. 이 광상 지질은 선캠브리아기의 원남층, 율리층군, 캠브리안기내지 오도비스기의 장산규암층, 두음리층, 장군 석회암층, 석탄기내지 이엽기의 동수곡층, 재산층, 쥐라기의 동화지층 및 이들을 관입한 중생대의 춘양화강암 류로 구성된다. 이 연-아연 광상은 고생대 캠브리안기내지 오도비스기의 장군석회암층에 배태되는 열수교대형 광상에 해당된다. 이 광상의 연-아연 광화작용과 관련된 모암변질작용은 주로 능망간석화작용과 돌로마이트화 작용이 관찰되나 황철석화작용, 견운모화작용 및 녹니석화작용 등도 관찰된다. 모암변질작용은 연-아연 광체 에서 모암으로 감에 따라 연-아연 광체 -> 능망간석대 -> 돌로마이트대 -> 돌로마이트질 석회암대 -> 석회암 및 돌로마이트 대리암 변화된다. 백색운모는 모암변질대(능망간석화작용과 돌로마이트화작용)에서 Ca-돌로마 이트, Ferroan ankerite, sideroplesite, 금홍석, 인회석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 방연석, 석영, 녹니석 및 방 해석 등과 함께 중립내지 세립질 입단으로 산출된다. 이 백색운모의 화학조성은(K0.77-0.62Na0.03-0.00Ca0.03-0.00 Ba0.00Sr0.01)0.82-0.64(Al1.72-1.48Mg0.48-0.20Fe0.04-0.01Mn0.03-0.00Ti0.01-0.00Cr0.00As0.01-0.00Co0.03-0.00Zn0.03-0.00Pb0.05-0.00Ni0.01-0.00)2.07-1.92 (Si3.43-3.33Al0.67-0.57)4.00O10(OH1.94-1.80F0.20-0.06)2.00 로써 이론적인 이중팔면체형 운모류 값보다 Si가 높고 K, Na, Ca는 낮다. 또한 장군 연-아연 광상, 연화1 연-아연 광상 및 백전 금-은 광상의 모암변질대와 구문소일대 석회암에서 산출되는 백색운모는 백운모와 팬자이트에 해당되나 둔전 금-은 광상의 모암변질대에서 산출되는 백색운모는 백운모에 해당된다. 더불어 이들 광상의 모암변질대 및 구문소일대 석회암에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환 메카니즘(장군 연-아연 광상), 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치 환과 일부 illitic 치환 메카니즘(연화1 연-아연 광상, 둔전 금-은 광상, 백전 금-은 광상) 및 주로 팬자이틱 또는 Tschermark 치환과 일부 illitic 치환 및 Na+ <-> K+ 치환 메카니즘(구문소일대)에 의해 일어났음을 알 수 있다.

연구는 호주 퀸즈랜드 주 북서부에 위치하는 은-납-아연 캔닝턴 광상은 호상편마암, 미그마타이트, 규선석-석류석 편암 그리고 각섬암으로 구성된 모암 주변부에서 발달해 있다. 모암에서 산출되는 규선석의 세 가지 다른 결정형태, 규선석을 포획광물로 함유한 아연-첨정석과 석류석 반상변정은 모암의 변성작용과 아연과 관련된 광화작용에 대한 지질학적 지시자로 사용되었다. 변성작용과 아연 광화작용과의 관계는 프로그램 THERMOCALC를 이용하여 KFMASH (K2O-FeO-MgO-A12O3-SiO2- H2O), KFMASHTO (K2O-FeO-MgO-A12O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3), NCKFMASH (Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) 그리고 MnNCKFMASH (MnO-Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) 화학계에서 이들 세 가지 광물의 공생관계와 규선석-석류석-부분용융의 상평형 관계를 이용하여 결정하였다. MnNCKFMASH와 NCKFMASH계에서 부분 용융은 KFMASH와 KFMASHTO계에서 보다 낮은 온도에서 일어나며, MnNCKFMASH 계에서 용융 온도는 암석 화학 성분의 Na+Ca+K)의 비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보인다. 캔닝턴 광상의 모암은 MnNCKFMASH계의 경우 최고 온도와 압력 환경에서(634±62℃, 4.8±1.3 kbar) 약 15% 용융되지만, KFMASHTO계하에서는 부분 용융이 일어나지 않는다. 규선석의 등변성도선과 모드 비의 변화를 근거로, 주상과 능면형의 규선석과 주상의 규선석을 포획하는 아연-첨정석 반상변정은 부분 용융을 포함하는 온도와 압력의 증가(약 550～600℃, 2.0～3.0 kbar에서 700～750℃, 5.0～7.0 kbar)로 인한 것으로 생각된다. 또한 이와 같은 변성작용 동안의 최대 수축 변형 방향은 남-북 그 다음 동서 방향으로 주로 D1과 D2 변형작용 동안에 형성되어졌다. 결론적으로 아연-첨정석의 성장과 관련된 아연 광화 작용은 D2 동안에 일어났고 그 후 부분 용융과 후기 변형/변성작용에 의해 재배치 또는 재농집 되어진 것으로 생각된다.

The Cretaceous granite, andesite and sedimentary rocks are widely distributed in the northern Pusan area. The present study investigates mineralogical and geochemical charateristics of residual and cultivated soils derived from these rocks. The soils of granite area contain a large amount of quartz relative to clay minerals, whereas the soils of the andesite area contain more clay minerals than quartz. Clay minerals consist mainly of kaolin minerals illite hydroxy interlayered vermiculite interstratified mica/vermiculite and chlorite. Kaolin minerals are abundant in paddy soils while illite is abundant in less weathered soils. Si and K are major elements in the soils of granite area while Fe and Al in the soils of andesite area. In all the soils Ca, Mg and Na were generally depleted in comparison to those in parent rocks. Analysis data of trace element show that the enrichment pattern in soils depends on parent rock type with high oncentration of some elements over 100 ppm: Ba and Rb in granite area Zn, Bn, and V in andesite area, and Ba and V in sedimentary rock. In granite area, Rb and Th were greatly enriched in soil than in parent rocks. However, Cr, Ni and Sr commonly decrease, whereas Pb increases in all the soils. Exchangeable cation capacity(CEC) is relatively high in the soils of andesite are including abundant clay minerals. Collective evidences prove that the mineralogical and chemical compositions of soils are strongly dependent on the parent rock type. The mineralogy and chemistry of long cultivated soils are not significantly different from those of residual soils.