주요 연구영역
Igneous Petrology
화성암석학
화성암석학은 마그마가 굳어져서 만들어진 화성암을 연구하는 분야이다. 지하 깊은 맨틀에서 만들어진 마그마는 지구의 표면까지 올라오면서 다양한 지질학적 경험을 하며 인간이 접근하지 못하는 지하 깊은 곳의 정보를 지니고 있다. 화성암석학자는 이를 읽어내기 위해 다양한 과학적 방법을 동원하여 접근한다. 화성암석학은 마그마나 용암에서 고화된 암석의 성분과 조직을 기초로 하여 연구가 수행된다.
화성암은 생성되는 깊이에 따라, 조암광물의 함량, 화학성분 조성에 따라 화성암의 색, 결정 크기 및 그 특징들이 다양하다. 예를 들어 어두운 색이면서 세립질의 암석이라면 암석명은 현무암이고 제주도의 해안가에서 까맣게 분포하며 쉽게 눈에 띈다. 제주도의 해안가는 이 현무암과 파란 바다가 어우러져 더욱 이국적인 아름다움을 나타낸다. 이 현무암이 세립질인 것은 마그마가 빨리 냉각되었음을 의미하며 지표면에 분출한 화산암을 나타낸다. 색이 어둡다는 것은 SiO2 함량이 적다는 뜻으로 다른 성분인 MgO와 FeO와 같은 성분이 많다는 뜻으로 염기성암의 일종이다. 이렇듯 암석이 나타내는 색과 입자의 크기는 또 다른 지질학적 의미와 과정을 나타내고 있다.
Sedimentary Petrology
퇴적암석학
퇴적암석학은 지표면에서 형성되는 모래, 자갈 등이 퇴적되고 단단하게 서로 붙어서 교결되어 굳어진 퇴적암을 연구하는 분야이다. 퇴적암은 일반적으로 운반작용을 거쳐 만들어진 쇄설성퇴적암과 화학적, 생물학적 침전으로 만들어진 비쇄설성퇴적암으로 나눌 수 있다. 쇄설성퇴적암은 입자의 크기에 따라 역암, 사암, 이암 등으로 나누고, 비쇄설성퇴적암에는 탄산염암 등이 있다. 지하 깊은 곳에서 시작되는 화성암과는 달리 비교적 지표면 근처에서 만들어지는 퇴적암은 그 생성 기원도 다르고 모습도 다르다. 퇴적암은 퇴적물이 왜 그곳에 입자들이 퇴적되어 암석이 되었는지를 나타내는 퇴적환경, 퇴적 기원에 대한 실마리를 제공한다.
이렇게 해서 만들어진 화성암과 퇴적암이 다시 높은 온도, 높은 편압력(압축력)과 같은 환경에 놓이게 되면 암석은 화학성분, 광물성분, 조직이 변하는 변성작용을 받게 된다.
Metamorphic Petrology
변성암석학
변성작용을 받은 암석은 새로운 화학 조합이나 구조를 갖는 암석으로 변한다. 이때 암석은 액체 상태가 아닌 고체 상태에서 변성이 일어난다는 것이 중요하다. 만약 암석이 액체 상태인 마그마로 변한다면 변성암이 아닌 화성암이 만들어지는 것이다. 지표면에서는 망치로 암석을 때리면 부서지지만 온도가 높은 지하에서는 암석은 부서지지 않고 구부러져서 변성암이 형성된다. 분출하여 지표면에서 고화된 화산암을 제외하고는 거의 모든 암석은 지하나 물속에서 만들어진다. 우리가 산이나 고속도로의 길옆에서 화강암이나 변성암을 관찰할 수 있다는 것은 그 지역의 지각이 융기했고 그 이후 침식되었음을 반영한다. 침식작용은 북아메리카 대륙을 100년에 약 3㎝씩 낮추고 있다고 보고되고 있다.