[논문]경상분지 남서부 와룡산 일대에 분포하는 백악기 화강암류에 관한 암석학적 연구: 마그마 불균질 혼합에 의한 화강암류의 조성변화

김건기; 김종선; 좌용주

경상분지 남서부 와룡산 일대에 분포하는 백악기 화강암류에 관한 암석학적 연구: 마그마 불균질 혼합에 의한 화강암류의 조성변화
Petrological Study of Cretaceous Granitic Recks in the Waryongsan Area, Southwestern Gyeongsang Basin: Compositional Change of Granitic Rocks by Magma Mingling 원문보기

암석학회지 = The journal of the petrological society of korea, v.14 no.1 = no.39, 2005년, pp.12 - 23

김건기 (경상대학교 지구환경과학과) , 김종선 (경상대학교 지구환경과학과) , 좌용주 (경상대학교 지구환경과학과)

초록
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와룡산 일대에 암주상으로 분포하는 백악기 화강암류는 고도에 따른 수직적인 조성변화를 보인다. 이들 화강암류 내에는 다양한 크기와 형태의 염기성 미립 포유암들이 산출되며, 과냉각대, 망토조직, 그리고 벡베이닝 등과 같은 마그마 혼합의 뚜렷한 증거들이 나타난다. 화강암류는 암석기재적 특징과 모드분석결과로부터 반상화강암, 반상화강섬록암, 그리고 세립질화강암으로 세분되며, 염기성 미립 포유암은 석영섬록암, 석영몬조섬록암, 그리고 토날라이트 조성을 가진다. 화강암류 내에 염기성 미립 포유암의 분포 면적비는 반상화강암이 10∼15%, 세립질화강암이 약 20%, 그리고 반상화강섬록암이 약 50% 정도로 반상화강섬록암에 집중되어 분포한다. 화강암류 주성분 원소 분석결과를 하커변화도에 도시해 보면 반상화강섬록암에서 세립질화강암으로 가면서 선적인 변화경향을 보이며, SiO₂ 함량은 61.2∼72.0wt.%의 조성변화를 보이며, 반상화강섬록암은 평균 61.7wt.%, 반상화강암은 평균 68.6wt.%, 그리고 세립질화강암은 71.9wt.%의 조성을 가진다. 이와 같은 조성의 변화는 마그마 불균질 혼합에 의한 것으로 매픽 마그마의 양적인 비율에 따른 혼합 정도의 차이에 기인하는 것으로 생각된다. 매픽 마그마의 양이 많은 부분에서는 열적 평형에 빨리 도달하여 화학적 혼합에 의한 반상화강섬록암의 조성이 우세하고, 매픽 마그마의 양이 적은 부분은 기계적인 혼합에 의한 반상화강암과 세립질화강암의 조성이 우세한 것으로 고찰할 수 있다. 따라서 와룡산 일대 화강암류는 화강암질 마그마가 어느 정도 결정분화된 단계에서 보다 매픽한 마그마의 주입으로 인해 마그마 불균질 혼합이 발생하게 되었으며, 혼합된 두 마그마의 양적인 비율에 의해 화강암류의 조성이 변화된 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cretaceous granitic rocks in the Waryongsan area occur as a stock and show compositional changes with altitude. They include mafic microgranular enclaves (MME) with various sizes and types. The MMEs present clear evidence of magma mingling such as supercooling zone, mantling texture and back veining. The granitic rocks are divided into porphyritic granite, porphyritic granodiorite and fined-grained granite by their petrographic characteristics and modal compositions. The MMEs are discriminated to quartzdioritie, quartzmonzodiorite and tonalite. They have varying areal proportions in each granitic rock-type: 10∼l5% in the porphyritic granite, about 50% in the porphyritic granodiorite, and about 20% in the fined-grained granite. SiO₂ contents shows compositional change of 61.2∼72.0wt.%. Mean SiO₂ contents have 61.7wt.% in the porphyritic granodiorite, 68.6wt.% in the porphyritic granite. and 71.9wt.% in the fined-grained granite, respectively. Major oxide contents of the granitic rocks linearly vary with SiO₂ contents from the porphyiritic granodiorite to the fine-grained granite on Harker diagrams. Linear compositional variations seem to have been caused by differential degrees of mingling between mafic magma and host granite. Where larger amount of mafic magma was injected into the host granitic magma, the two magmas reached to thermal equilibrium more quickly and eventually chemical mixing occurred to produce the composition of the porphyritic granodiorite. On the other hand. less amount of injected mafic magma would have been responsible for mechanical mixing to produce the compositions of the porphyritic granite and the fined-grained granite. Therefore, it is considered that the granitic rocks in the Waryongsan area experienced magmas mingling resulting from the injection of more mafic magma into differentiating granitic magma, and that the compositional changes of the granitic rocks were ascribed to the degree of mingling between the two magmas.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 화강암류의 암석기재적특징과 염기성 미립 포유암의 분포 면적비를 이용하여 화강암류에 대한 조성변화 원인을 고찰하고자 한다.

제안 방법

연구지역의 대표적인 암석 시료 12개를 한국해양연 구원 XRF분석기기(Philips PW1480)를 이용하여 주성 분원소 분석을 실시하였다(Table 2).

대상 데이터

연구지역은 경상남도 사천시 남동쪽의 사남면에 위치한 와룡산(臥龍山, 799 m)일대로 사천과 삼천포 1 : 50, 000 지질도폭(최유구와 유병화, 1969; 지정만 외, 1983)에 해당하며, 암주상으로 분포한다. 하위로부터 경상누층군의 퇴적암류와 유천층군의 화산암류가 넓게 분포하며, 불국사 화강암류가 관입 분포한다(Fig.

성능/효과

0wt.% 의 조성범위를 가지며, 반상화강섬록암에서 세립 질화강암 으로 갈수록 SiO2 함량이 증가하는 경향을 보인다. 하커 변화도에 도시해 보면 SiQ가 증가함에 따라 TiO2, A12O3, FeOt, MnO, MgO, CaO, 그리고는 감소 하는 경향을 보이며, KQ는 증가하는 경향을 보인다 (Fig 5).
7wt.%를 가지며, 매픽 마그마의 양이 적은 부분은 기계적인 혼합에 의해 반상화강암과 세립질화강암의 조성이 각각 평균 68.6wt.%와 71.
따라서 와룡산 일대 화강암류를 형성한 마그마는 분 별정출작용으로 결정이 많은 부분과 액이 많은 부분으 로 구분되어 물리적 경계면이 발생하게 되고, 이들 경계면에 보다 매픽한 마그마가 주입되어 마그마 불균질 혼합이 일어난 것으로 판단 할 수 있다. 그 결과 두 마 그마의 양적인 비율에 의한 혼합 정도 차에 의해 매픽 마그마의 양이 많은 부분에서는 화학적 혼합에 의한 반상화강섬록암이 나타나고, 매픽 마그마의 양이 적은 부분에서는 기계적 혼합에 의한 반상화강암과 세립질 화강암이 나타나는 것으로 판단된다.
%의 조성을 가진다. 따라서 분화에 의한 조성변화도 존재하지만, 암석기재적 특징과 염 기성 미립 포유암과의 관계를 통한 반상화강섬록암의 SiO2 함량비를 고려하면, 결국 국부적인 지역에서의 넓은 화강암류의 SiO2 조성변화는 마그마 불균질 혼합에 의한 것으로 두 마그마의 물성차이에 기인한 것으로 판단된다.
또한 화강암류 내에는 외래기원 포획암(xenolith)이 발견되지 않는다는 점에서 동화작용의 가능성도 상당히 제한적이었을 것이다. 따라서 암석기재적 특징과 염기성 미 립 포유암과의 관계 그리고 국부적인 지역에서의 넓은 SiO2 함량비를 고려하면, 연구지역에서 나타나는 화강 암류의 조성변화에 주도적 역할을 한 작용은 마그마 불균질 혼합에 의한 것으로 두 마그마의 물성차이에 기인한 것으로 판단된다.
따라서 와룡산 일대에 분포하는 화강암류를 형성한 마그마는 안산암류를 관입하기 이전에 사장석과 석영 의 분별정출이 진행되어 반암 조직으로 급랭되었으며, 마:고마 불균질 혼합이 있었던 것으로 판단된다.
따라서, 와룡산 일대 화강암류는 마그마가 분별정출 작용에 의한 마그마 분화 단계에서보다 매픽한 마그 마의 주입으로 인해 마그마 불균질 혼합이 발생하게 되었으며, 두 마그마의 양적인 비율에 의한 혼합 정도의 차에 의하여 화강암류의 조성이 변화된 것으로 판단된다.

참고문헌 (20)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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