계명산층 및 주변 지역의 쌍봉형 조성을 나타내는 변성화산암 중에서 주로 조면암 조성을 나타내는 암석들에 대하여 연구하였다. 일부 암석은 매우 높은 철 함량을 보이며, 대부분 매우 높은 희토류 및 고장력 원소의 함량을 갖는다. 대부분 현저한 Eu(-) 이상치를 보이며 이는 장석의 분별에 기인한 것으로 설명된다. 주목할만한 Nb(-) 이상치가 나타나지 않는 것은 이들의 생성에 지각물질이 개입되지 않았음을 나타내는 것으로 이들의 생성환경에 있어 도호환경이나 대륙지각의 재용융과 같은 과정은 배제될 수 있음을 의미한다. 비유동적인 고장력원소인 Nb와 Y를 이용한 지구조판별도에서 계명산층의 변성조면암은 판내부환경에 도시되며, 높은 Ga 함량과 같은 전형적인 A-형 마그마의 특성을 잘 보여준다. 또한 Eby(1992)의 기준으로 Al형 영역에 속함과 750Ma의 생성시기(Lee et al., 1998)를 참조할 때 이들은 신원생대 초대륙 로디니아의 분열과 관련한 열곡대에서 만들어진 맨틀기원의 판내부 마그마작용 산물임을 시사한다. 이는 옥천변성대 중에서 적어도 계명산층과 문주리층의 일부가 신원생대의 시기에는 남중국의 Cathaysia 블록과 연결되었을 가능성을 강력히 시사한다.
계명산층 및 주변 지역의 쌍봉형 조성을 나타내는 변성화산암 중에서 주로 조면암 조성을 나타내는 암석들에 대하여 연구하였다. 일부 암석은 매우 높은 철 함량을 보이며, 대부분 매우 높은 희토류 및 고장력 원소의 함량을 갖는다. 대부분 현저한 Eu(-) 이상치를 보이며 이는 장석의 분별에 기인한 것으로 설명된다. 주목할만한 Nb(-) 이상치가 나타나지 않는 것은 이들의 생성에 지각물질이 개입되지 않았음을 나타내는 것으로 이들의 생성환경에 있어 도호환경이나 대륙지각의 재용융과 같은 과정은 배제될 수 있음을 의미한다. 비유동적인 고장력원소인 Nb와 Y를 이용한 지구조판별도에서 계명산층의 변성조면암은 판내부환경에 도시되며, 높은 Ga 함량과 같은 전형적인 A-형 마그마의 특성을 잘 보여준다. 또한 Eby(1992)의 기준으로 Al형 영역에 속함과 750Ma의 생성시기(Lee et al., 1998)를 참조할 때 이들은 신원생대 초대륙 로디니아의 분열과 관련한 열곡대에서 만들어진 맨틀기원의 판내부 마그마작용 산물임을 시사한다. 이는 옥천변성대 중에서 적어도 계명산층과 문주리층의 일부가 신원생대의 시기에는 남중국의 Cathaysia 블록과 연결되었을 가능성을 강력히 시사한다.
Trachytic rocks among the bimodal metavolcanic rocks of the Gyemyeongsan Formation and adjacent areas are investigated. Some rocks reveal very high content of iron and most rocks show very high abundances of rare earth elements and high field strength elements. Most rocks show significant Eu negativ...
Trachytic rocks among the bimodal metavolcanic rocks of the Gyemyeongsan Formation and adjacent areas are investigated. Some rocks reveal very high content of iron and most rocks show very high abundances of rare earth elements and high field strength elements. Most rocks show significant Eu negative anomaly, which can be interpreted as the result of plagioclase fractionation. Lack of noticeable Nb negative anomaly indicates not-involvement of crustal material in their generation, which excludes the arc environment or remelting of continental crust from their genetic process. Metatrachytes of the Gymyeongsan Formation are plotted within the within-plate environment of the tectonic discrimination diagram utilizing immobile high field strength element Nb and Y. They also show typical characteristics of A-type magma, such as high Ga content. Considering their affinity to Al-type of Eby (1992) and their age of 750 Ma (Lee et al., 1998), they seem to have been produced by the differentiation of mantle-derived within-plate magmatism at the rift, related with the separation of Neoproterozoic supercontinent Rodinia. Possible connection of Gyemyeongsan and Munjuri Formations of the Okcheon metamorphic belt, at least part of them, to the Cathaysia block of South China during the Neoproterozoic is strongly suggested.
Trachytic rocks among the bimodal metavolcanic rocks of the Gyemyeongsan Formation and adjacent areas are investigated. Some rocks reveal very high content of iron and most rocks show very high abundances of rare earth elements and high field strength elements. Most rocks show significant Eu negative anomaly, which can be interpreted as the result of plagioclase fractionation. Lack of noticeable Nb negative anomaly indicates not-involvement of crustal material in their generation, which excludes the arc environment or remelting of continental crust from their genetic process. Metatrachytes of the Gymyeongsan Formation are plotted within the within-plate environment of the tectonic discrimination diagram utilizing immobile high field strength element Nb and Y. They also show typical characteristics of A-type magma, such as high Ga content. Considering their affinity to Al-type of Eby (1992) and their age of 750 Ma (Lee et al., 1998), they seem to have been produced by the differentiation of mantle-derived within-plate magmatism at the rift, related with the separation of Neoproterozoic supercontinent Rodinia. Possible connection of Gyemyeongsan and Munjuri Formations of the Okcheon metamorphic belt, at least part of them, to the Cathaysia block of South China during the Neoproterozoic is strongly suggested.
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문제 정의
이 논문에서는 계명산층 및 주변지역에서 채취한 17 개의 산성 변성화산암류 표품과 3개의 어래산 코어를 포함하는 총 20개 표품에 대한 원소분석 결과에 대하여 논의한다. 이 암석들은 충주도폭에서 함철사질암 또는 편마암 및 함력 천매암으로 기재되었으나 전체적으로는 담색의 회색암으로 암색대와 담색대가 교호하는 유상구조를 갖는다.
이 논문에서는 기존 1:5만 지질도에서의 계명산층으로 표시된 지역의 대부분과 문주리층 지역의 상당부 분, 그리고 황강리층 지역의 일부에서 확인된 쌍봉형 변성화산암(김종환 외, 1995) 중에서 주로 산성의 변성 화산암들을 연구대상으로 하였다. 주원소 및 미량원소 분석자료는 김종환 외(1995)의 연구에서 획득된 미발표 자료들을 바탕으로 그 지구화학적 특징을 살펴보고 계명산층을 구성하는 산성 변성화산암들의 특성을 재검토하여 이들이 어떤 지구조적 환경에서 만들어진 산물인지에 대하여 논의함으로써 계명산층 및 주변의 옥천변성대 생성과 진화를 밝히는데 기여하고자한다.
제안 방법
1). 이러한 변성화산암을 가장 넓게 포함하는 부분이 충주도폭에서 계명산층으로 명명된 지역이기 때문에 이 논문에서는 계명산층이라는 층명을 주변의 변성화산암들을 모두 포함하는 의미로 사용한다. 조문섭 외(2004)는 주된 구성암들이 각섬 암상의 변성작용과 연성변형작용을 받았기 때문에 계명산층과 문주리층이라는 층서학적 개념을 가진 퇴적 층명은 적용이 불가능하다고 하였다.
대상 데이터
이 논문에서는 기존 1:5만 지질도에서의 계명산층으로 표시된 지역의 대부분과 문주리층 지역의 상당부 분, 그리고 황강리층 지역의 일부에서 확인된 쌍봉형 변성화산암(김종환 외, 1995) 중에서 주로 산성의 변성 화산암들을 연구대상으로 하였다. 주원소 및 미량원소 분석자료는 김종환 외(1995)의 연구에서 획득된 미발표 자료들을 바탕으로 그 지구화학적 특징을 살펴보고 계명산층을 구성하는 산성 변성화산암들의 특성을 재검토하여 이들이 어떤 지구조적 환경에서 만들어진 산물인지에 대하여 논의함으로써 계명산층 및 주변의 옥천변성대 생성과 진화를 밝히는데 기여하고자한다.
이 연구의 대상은 1 :5만 한국지질도 충주 도폭(김 기완과 이홍규, 1965)에서 계명산층으로 명명된 지역 과 문주리층의 일부를 포함하는 주변지역이다. 충주도 폭에서는 계명산층을 편마상 내지는 편리구조를 갖는 함철 변성사질암으로, 문주리층은 변성이질암으로 기재하였으며(김기완과 이홍규, 1965), 이와 같이 계명산층과 문주리층의 대부분이 변성퇴적암이라는 견해가 상당수의 학자들에 의해 별 이견 없이 받아들여져 왔다(예, Reedman et al.
, 1998; 박종길 외, 2003). 이 연구의 시료들도 La 함량이 콘드라이트 운석(Evensen et al., 1978)의 3, 800배를 넘는 것도 있으며, 가장 낮은 함량을 보이는 것조차도 콘드라이트의 190배 정도로 이러한 특징을 잘 보여준다(Fig. 4). 희토류 변화도형은 모든 표품에서 가벼운 희토류가 무거운 희토류에 비해 상대적으로 부화된 모습을 잘 보여준다.
이론/모형
판내부 환경은 다른 말로 하면 비조산운동(anorogenic) 구역이라는 의미이기 때문에 전형적인 A-형 마그마에 속하는지 검토해볼 필요가 있다. 이를 확인하기 위해 Ga/Al 비율과 다른 원소들의 함량관계로부터 A-형 마그마를 판별하는 도형 들(Whalen et al., 1987)을 구축하였다(Fig. 8). 그 결과 계명산층의 변성조면암들을 도시한 결과 높은 Ga/Al 비율과 높은 Nb 및 Zr 함량 등과 같은 전형적인 A-형 화강암질 마그마의 영역 (Collins et al.
어래산의 희토류광 산 모암에서는 각력질 유문암이 발달한다. 주원소와 희토류원소를 포함한 미량원소의 농도는 모두 캐나다 Actlab에 의뢰하여서 분석하였다(Table 1).
성능/효과
또한, TAS 도형은 알칼리 원소들을 사용하기 때문에 변질이나 변성작용의 영향을 피하기 어렵다. 따라서 연구대상 암석들은 변성 및 변질작용시 상대적으로 비유동적이라고 알려진 고장력원소들(Ti, Zr, Y, Nb, Ta, Hf 등) 및 희토류원소들을 이용하여 암석화학적 분류를 하는 것이 더 타당하다고 생각된다.
하지만 이 연구에서는 이 지역에 주로 분포하는 중성 내지 산성의 변성화산암류에 한하여 논의한다. 분석된 계명산 변성화산암들의 SiO2 조성은 50wt% 이하로부터 77wt%가 넘는 것까지 상당한 변화를 보인다(Table 1). 총알칼리 값을 보면 대체로 상당히 높은 함량을 가지며, A.
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