이 연구는 조양 도폭 (立岩巖, 1924)내 월성 지역에서 경상층군의 호온펠스화된 사암이나 이암으로 기재된 암층에 대한 암석기재 및 암석화학적 특징을 보고하고, 이들의 기원을 재해석한다. 이들은 야외에서 특징적으로 입도의 차이에 기인한 암색의 변화, 즉 세립일수록 암색을, 반면 조립일수록 담색을 띠나, 호온펠스화와 같은 열변성 증거는 보이지 않는다. 경하에서 화산기원의 석영과 장석 그리고 다량의 암편을 함유하고 있다. 이들의 성분은 SiO$_2$ 64.5-72wt%로써, 주로 유문암 영역에 속하며, 백악기 및 제3기 화산암류와 유사한 변화 경향을 보인다. 반면, 경상분지내의 신동층군이나 하양층군 이암의 지화학적 성분과는 확연히 구분된다. 이러한 특징으로부터 이들을 유문암질 응회질암으로 명명한다.
이 연구는 조양 도폭 (立岩巖, 1924)내 월성 지역에서 경상층군의 호온펠스화된 사암이나 이암으로 기재된 암층에 대한 암석기재 및 암석화학적 특징을 보고하고, 이들의 기원을 재해석한다. 이들은 야외에서 특징적으로 입도의 차이에 기인한 암색의 변화, 즉 세립일수록 암색을, 반면 조립일수록 담색을 띠나, 호온펠스화와 같은 열변성 증거는 보이지 않는다. 경하에서 화산기원의 석영과 장석 그리고 다량의 암편을 함유하고 있다. 이들의 성분은 SiO$_2$ 64.5-72wt%로써, 주로 유문암 영역에 속하며, 백악기 및 제3기 화산암류와 유사한 변화 경향을 보인다. 반면, 경상분지내의 신동층군이나 하양층군 이암의 지화학적 성분과는 확연히 구분된다. 이러한 특징으로부터 이들을 유문암질 응회질암으로 명명한다.
We report the petrographic and petrochemical results on the rocks which have been classified as hornfelsic sandstones or mudstones of the Gyeongsang Group in Wolseong Area, part of Choyang Geologic Sheet (Tateiwa, 1924) and discuss its origin. The rocks consist of alternating layers with dark. fine-...
We report the petrographic and petrochemical results on the rocks which have been classified as hornfelsic sandstones or mudstones of the Gyeongsang Group in Wolseong Area, part of Choyang Geologic Sheet (Tateiwa, 1924) and discuss its origin. The rocks consist of alternating layers with dark. fine-grained and bright, coarse-grained but don't have any clues of thermal alteration such as hornfels. The rocks are composed of quartz, feldspar and rock fragments of volcanic origin. The overall geochemical characteristics of the rocks indicate that the rocks have mainly rhyolitic composition with 64.5-72 wt% SiO$_2$ and are similar to the trend of Cretaceous and Tertiary volcanic rocks around this area. On the contrary, the geochemical characteristics of rocks are distinguished from those of Lower Cretaceous Sindong and Mayans mudrocks in the Gyeongsang Basin. We re-name the rocks as rhyolitic tuffite.
We report the petrographic and petrochemical results on the rocks which have been classified as hornfelsic sandstones or mudstones of the Gyeongsang Group in Wolseong Area, part of Choyang Geologic Sheet (Tateiwa, 1924) and discuss its origin. The rocks consist of alternating layers with dark. fine-grained and bright, coarse-grained but don't have any clues of thermal alteration such as hornfels. The rocks are composed of quartz, feldspar and rock fragments of volcanic origin. The overall geochemical characteristics of the rocks indicate that the rocks have mainly rhyolitic composition with 64.5-72 wt% SiO$_2$ and are similar to the trend of Cretaceous and Tertiary volcanic rocks around this area. On the contrary, the geochemical characteristics of rocks are distinguished from those of Lower Cretaceous Sindong and Mayans mudrocks in the Gyeongsang Basin. We re-name the rocks as rhyolitic tuffite.
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문제 정의
이 연구는 한국지질자원연구원의 원자력연구개발 중장기계획사업인 "원전 주변 인근지역의 신기 단층 조사 연구"의 자문연구로 수행되었다. 주사전자현미분석을 해 준 신재봉 박사에게 감사드린다.
한편 어일도폭 (최위찬 등, 1988)에서는 전기 3기의 응회암 및 응회질 퇴적암 (TUffite, Tpt) 기재하였다. 이 암석의 생성연대는 아직까지 정량적인 값으로 정할 수는 없으나 야외조사와 현미경 관찰 및 화학분석 등으로 경상 누층 군의 하양층군 퇴적층과 구분되는 화산 기원의 쇄설성 암석임을 밝히고자 하는 것이 이 논문의 목적이다.
따라서 특정 지역의 특정 층준에서만 나타나는 이 복합 결핵체는 이 층이 퇴적될 시기나 이후 해수와 반응으로 인한 변질이나 혹은 속성작용에 의해 형성된 것으로 사료된다. 한편, 연일 지역의 일부 제3기 암층에서 기재되는 것과 같이(노진환과 우경식, 1997) 데사이트질의 화산물질을 다량의 외래쇄설물 (epidast)로 가지는 퇴적암(사암, 이암)과 순수한 웅회암과의 구분이 가능한 지를 검토해 보았다. 조사지역의 암류는 경하에서 각질의 석영편이 우세하며, 장석편과 래필리 크기의 화산기원 암석편 (juvenile)이 기재된다.
제안 방법
Table 1은 선정된 시료의 주성분 및 부성분 분석치를 나타낸다. 또한 경상분지 내에 분포하는 백악기 화산암류(김규한과 김진수, 1993), 거제도 화산암류(윤성효 등, 1997), 갑천분지 유문암 % e et al., 1992), 신생대 구룡포 지역에 분포하는 화산암(이문원 등, 1988) 및 장기-하서 분지의 화산암류(Song et al, 1998), 최근 보고된 경상분지내의 신동 층 군이나 하양층군내 이암류 (Lee and Lee, 2003) 의암석화학 자료와 비교하였다.
또한, 전암 분석을 위한 분말시료의 제작은 오염을 피하기 위해 해머만을 사용하여 약 1-3 cm 가량의 조각으로 만든 후 육안으로 보아 신선한 것을 선택하였다. 파쇄시킨 암편의 표면에 있는 분말과 먼지를 초음파 세척기에서 제거하고 오븐에서 건조한 후 연세대학교 지구시스템과학과에 설치된 텅스텐 가바이트 볼 밀(ball mill)을 이용하여 분말시료를 만들었다.
이 지역에 분포하는 이들 암석의 특징을 기재하기 위해, 채취된 암석은 강원대학교에 의뢰하여 박편을 제작하고, 이를 이용하여 현미경 기재를 하였다. 시료 채취 위치 (WG 세계측지좌표계)는 Table 1과 같다.
따라서 이들 암석을 기재함에 있어, 다음과 같은 가능성으로부터 검토하였다. 즉, 퇴적구조 혹은 호온펠스의 증거가 있는 지 여부를 찾아보았다. 야외조사 결과, 이 암층이 입도의 차이에 기인한 암색의 변화, 즉 세립일수록 암색을, 반면 조립일수록 담색을 띄는 것 이외에 다른 퇴적구조나 조직을 발견하지 못하였다(Fig.
파쇄시킨 암편의 표면에 있는 분말과 먼지를 초음파 세척기에서 제거하고 오븐에서 건조한 후 연세대학교 지구시스템과학과에 설치된 텅스텐 가바이트 볼 밀(ball mill)을 이용하여 분말시료를 만들었다. 전암 분말 시료의 주성분 및 미량성분 원소 함량은 영국 런던대학 지질 학과의 J.
한편, 선별된 3개 시료에 대해 연세대학교 지구 시스템 학과에 있는 에너지 분산형 X-선 분석기 (Oxford Instrument Ltd. ISIS-300 energy dispersive x-ray analyzer detector)가 부착된 주사전자현미분석기 (JEOL JSM-5410 scanning electron microscope) 를이용하여, 암석내의 석영과 암석편에 대해 성인적 기재를 실시하였다. 주사전자현미분석시의 분석조건은 가속전압은 20 kV 주사거리 (working distance)는 20 mm이었다.
대상 데이터
한편, 연일 지역의 일부 제3기 암층에서 기재되는 것과 같이(노진환과 우경식, 1997) 데사이트질의 화산물질을 다량의 외래쇄설물 (epidast)로 가지는 퇴적암(사암, 이암)과 순수한 웅회암과의 구분이 가능한 지를 검토해 보았다. 조사지역의 암류는 경하에서 각질의 석영편이 우세하며, 장석편과 래필리 크기의 화산기원 암석편 (juvenile)이 기재된다. 그러나 그 입도가 아주 작은 경우는 그 구성분의 구분이용이 하지 않다(Fig.
이론/모형
파쇄시킨 암편의 표면에 있는 분말과 먼지를 초음파 세척기에서 제거하고 오븐에서 건조한 후 연세대학교 지구시스템과학과에 설치된 텅스텐 가바이트 볼 밀(ball mill)을 이용하여 분말시료를 만들었다. 전암 분말 시료의 주성분 및 미량성분 원소 함량은 영국 런던대학 지질 학과의 J.N. Walsh교수에 의해 ICP-AES (inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry) 및 -MS (-mass spectrometry) 방법으로 분석 (MS-2 program; Walsh, 1980)되었다. Table 1은 선정된 시료의 주성분 및 부성분 분석치를 나타낸다.
주성분 원소간의 함수 관계를 이용한 사암 및 이 암류의 근원암 분류도 (Rosen and Korsch, 1988)에 이 지역의 암석과 구룡포 지역에 분포하는 신생대 화산암 (이문원 외, 1988), 경상분지내의 신동층군과 하양층군이 암류(Lee and Lee, 2003)의 암석화학 자료를 적용하였다(Fig. 4). 이 지역에 분포하는 암석은 모두 산성 화성암류를 근원지로 하는 영역에 도시되는 반면, 하양충군의 이암류는 산성 및 중성 화성암류 그리고 석영 질 퇴적암류 근원지 영역에 넓게 도시된다.
후속연구
응회질암은 “화산쇄설물질이 주를 이루지만 쇄설물 성 퇴적물도 약간 가지는 응회암”(Schmid, 1981; Jackson, 1997)을 뜻하며, 흔히 응회암과 응회암질 사암, 응회암질 이암, 응회암질 혈암 등이 서로 혼재되어 있어 어떤 층준으로 구분하기 어려운 경우에 적용되는데, 유럽, 아프리카, 캐나다 지역의 제3기 암층을 기재하는데 사용되고 있다(예, Asch, 2002; Demird, 1994). 결론적으로, 읍천리 주변, 감포의 대본리 지역, 경주 토함산 부근의 호온펠스는 유문암질 응회질암(혹은 터파이트, tuffite)으로 분류되며(Fig. 8), 이들의 형성시기는 앞으로 규명되어야 할 것이다. 또한 제3기 분지에서 경상누층군의 퇴적암층으로 분류되었던 이암 및 사암층에 대한 암석학적 및 지화학적 재고가 필요하다.
1). 또한 양부-양남면 경계의 화강섬록암체 (Tgd)와 가까운 곳 혹은 조사 지역 내 소규모 단층이 존재하는 곳, 그리고 우리나라 백악기제3 기 화산암류의 풍화 변질 광물로 흔히 기재되는 산발적인 녹염석의 산출을 제외하면, 이들이 “전반적으로호온펠스화된 것”이라는 어떠한 열변성 증거도 발견하지 못하였다.
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