영남육괴 함양, 거창 및 영주 화강암-화강섬록암의 스핀 U-Pb 연대 Sphene U-Pb ages of the granite-granodiorites from Hamyang, Geochang and Yeongju areas of the Yeongnam Massif원문보기
영남육괴 중부와 북동부의 화강암질 암체들에 대하여 스핀 U-Pb 연대측정을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 함양군의 안의면과 서상면 경계부에서 채취한 반상 화강암은 $225.4{\pm}4.1Ma$, 함양군 안의면의 엽리상 화강섬록암은 $195.6{\pm}1.8Ma$ 거창군 신원면의 엽리상 화강섬록암은 $194.2{\pm}2.4Ma$ 거창군 마리면과 북상면의 화강암은 각각 $198.4{\pm}2.5Ma$와 $194.6{\pm}2.6Ma$,그리고 영주 엽리상 화강섬록암은 $171.3{\pm}2.3Ma$의 연대를 보인다. 기존 연구 결과들을 종합해서 살펴보면 삼첩기인 ${\sim}225Ma$의 동일한 시기에 영남육괴의 함양과 상주, 옥천변성대의 백록, 점촌, 괴산 지역에 화강암질암이 정치하였다. 상당한 휴지기를 지난 후 삼첩기-쥬라기 경계로부터 쥬라기초에 걸친 $200{\sim}194Ma$의 시기에 함양군, 거창군, 김천시, 성주군의 상당히 넓은 지역에 걸쳐 화강암질암이 정치하였다. 영남육괴에서 일어난 이 시기의 화성활동은 옥천대나 경기육괴에서는 보고되지 않고 있으며, 당시의 영남육괴의 독특한 지구조적 환경을 반영하는 것으로 생각된다. 영주화강섬록암이 형성된 ${\sim}170Ma$에는 영남육괴, 옥천변성대와 경기육괴 모두에서 활발한 화강암질 화성활동이 일어났다.
영남육괴 중부와 북동부의 화강암질 암체들에 대하여 스핀 U-Pb 연대측정을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 함양군의 안의면과 서상면 경계부에서 채취한 반상 화강암은 $225.4{\pm}4.1Ma$, 함양군 안의면의 엽리상 화강섬록암은 $195.6{\pm}1.8Ma$ 거창군 신원면의 엽리상 화강섬록암은 $194.2{\pm}2.4Ma$ 거창군 마리면과 북상면의 화강암은 각각 $198.4{\pm}2.5Ma$와 $194.6{\pm}2.6Ma$,그리고 영주 엽리상 화강섬록암은 $171.3{\pm}2.3Ma$의 연대를 보인다. 기존 연구 결과들을 종합해서 살펴보면 삼첩기인 ${\sim}225Ma$의 동일한 시기에 영남육괴의 함양과 상주, 옥천변성대의 백록, 점촌, 괴산 지역에 화강암질암이 정치하였다. 상당한 휴지기를 지난 후 삼첩기-쥬라기 경계로부터 쥬라기초에 걸친 $200{\sim}194Ma$의 시기에 함양군, 거창군, 김천시, 성주군의 상당히 넓은 지역에 걸쳐 화강암질암이 정치하였다. 영남육괴에서 일어난 이 시기의 화성활동은 옥천대나 경기육괴에서는 보고되지 않고 있으며, 당시의 영남육괴의 독특한 지구조적 환경을 반영하는 것으로 생각된다. 영주화강섬록암이 형성된 ${\sim}170Ma$에는 영남육괴, 옥천변성대와 경기육괴 모두에서 활발한 화강암질 화성활동이 일어났다.
U-Pb ages were determined from the granitic rocks from central and northeastern parts of Yeongnam massif. Porphyritic granite of Seosang-myeon, Hamyang-gun near the boundary with Anui-myeon shows age of $225.4{\pm}4.1Ma$. Foliated granodiorites of Anui-myeon, Hamyang-gun and Sinwon-myeon,...
U-Pb ages were determined from the granitic rocks from central and northeastern parts of Yeongnam massif. Porphyritic granite of Seosang-myeon, Hamyang-gun near the boundary with Anui-myeon shows age of $225.4{\pm}4.1Ma$. Foliated granodiorites of Anui-myeon, Hamyang-gun and Sinwon-myeon, Geochang-gun are $195.6{\pm}1.8Ma$ and $194.2{\pm}2.4Ma$ old respectively. Granites from Hari-myeon and Buksang-myeon of Geochang-gun show almost identical ages of $198.4{\pm}2.5Ma$ and $194.6{\pm}2.6Ma$ respectively, while foliated granodiorite of Yeongju shows an age ot $171.3{\pm}2.3Ma$. Combining with previously reported results, Triassic granitoids were emplaced almost identically at ca. 225 Ma throughout the areas of Hamyang and Sangju oi Yeongnam massif and Baengnok, Jeomchon and Goesan of Okcheon metamorphic belt. There were significant gap of non-magmatism before the resume of granitic activities over the large areas of Hamyang-gun, Geochang-gun, Gimcheon-si and Seongju-gun from Triassic-Jurassic boundary to early Jurassic, 200-194 Ma. Igneous activity within the Yeongnam massif of this period has not been reported from the Okcheon belt or Gyeonggi massif and may reflect distinct tectonic environment. Around 170 Ma, when Yeongju granodiorite was emplaced, there were active granitic magamtism throughout the Yeongnam massif, Okcheon belt and also Gyeonggi massif.
U-Pb ages were determined from the granitic rocks from central and northeastern parts of Yeongnam massif. Porphyritic granite of Seosang-myeon, Hamyang-gun near the boundary with Anui-myeon shows age of $225.4{\pm}4.1Ma$. Foliated granodiorites of Anui-myeon, Hamyang-gun and Sinwon-myeon, Geochang-gun are $195.6{\pm}1.8Ma$ and $194.2{\pm}2.4Ma$ old respectively. Granites from Hari-myeon and Buksang-myeon of Geochang-gun show almost identical ages of $198.4{\pm}2.5Ma$ and $194.6{\pm}2.6Ma$ respectively, while foliated granodiorite of Yeongju shows an age ot $171.3{\pm}2.3Ma$. Combining with previously reported results, Triassic granitoids were emplaced almost identically at ca. 225 Ma throughout the areas of Hamyang and Sangju oi Yeongnam massif and Baengnok, Jeomchon and Goesan of Okcheon metamorphic belt. There were significant gap of non-magmatism before the resume of granitic activities over the large areas of Hamyang-gun, Geochang-gun, Gimcheon-si and Seongju-gun from Triassic-Jurassic boundary to early Jurassic, 200-194 Ma. Igneous activity within the Yeongnam massif of this period has not been reported from the Okcheon belt or Gyeonggi massif and may reflect distinct tectonic environment. Around 170 Ma, when Yeongju granodiorite was emplaced, there were active granitic magamtism throughout the Yeongnam massif, Okcheon belt and also Gyeonggi massif.
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문제 정의
4 Ma의 238U-206Pb 스핀 연령을 보고하였다. 따라서 이 지역에 분포하는 비슷한 암상의 심성암체들이 동일한 연령을 갖는지 확인할 필요가 있다고 생각하였다.
, 1991, 1993; Scott and St-Onge, 1995; Zhang and Sch?rer, 1996)을 적용하여 영남육괴에 산출되는 화강암질 암체들에 대한 추가적인 연대측정 결과를 보고한다. 또한 관련된 기존 연대자료들과 비교하여 구해진 연대의 의미에 대하여 간략히 논의한다.
이를 위해 이 연구에서는 비교적 높은 폐쇄온도를 갖기 때문에 해당 암체들이 정치한 시기를 나타내는 것으로 해석할 수 있는 U-Pb 스핀 연대측정법(Mezger et al., 1991, 1993; Scott and St-Onge, 1995; Zhang and Sch?rer, 1996)을 적용하여 영남육괴에 산출되는 화강암질 암체들에 대한 추가적인 연대측정 결과를 보고한다. 또한 관련된 기존 연대자료들과 비교하여 구해진 연대의 의미에 대하여 간략히 논의한다.
제안 방법
실험 전체 과정의 U, Pb 바탕값은 대략 20 pg, 400pg 수준이었다. 동위원소 분석은 VG54-30 모델의 열이온 화질 량분석기를 이용하였으며 , U, Pb 동위원소비를 정적 모드(static mode)로 분석하였고, 질량 분별 효과는 U-500, NIST-981 표준물질의 분석치로 보정하였다. 스핀에 대한 U-Pb 연대측정 결과는 Table 1, 2와 같으며 계산된 연대값에 대한 오차는 95% 신뢰수준 (2σ)의 값이다.
파쇄 후 실체현미경을 통해 분리한 스핀과 장석들에 대한 U-Pb 동위원소 분석은 한국기초과학지원연구원에서 수행하였다. 혼합산(HF : HCIO4= 10 : 1)을 이용한 용해 후 스핀 용해 용액을 일부(1/10~1/5 정도) 덜어내어 동위원소 희석법을 통한 정량분석을 위해 U-Pb 혼합 스파이크(235U= 99.
비슷한 암상을 보이는 농월정 노두에서 볼 수 있듯이 이 지역의 화강암류는 전단 운동의 결과로 곳에 따라 심한 압쇄엽리가 잘 발달하고 있으며 그 정도가 심하게 변화한다. 혹시라도 있을지 모르는 전단운동의 영향을 피하고, 전형적인 암상에 대한 연대측정을 실시하기 위하여 이 지점을 택하여 연대측정을 수행하였다.
대상 데이터
연대측정을 위하여 거창군 마리면사무소 북방 약 1㎞지점의 37번국도변 노두(Fig. 1의 GCG-2, 북위 35° 43° 55" 동경127° 50° 48°)와 북상면 창선리의 위천천 옆을 따라가는 도로변 노두(Fig. 1의 GCG-3, 북위 35° 46° 15" 동경 127° 48° 36°)에서 각각 1개씩의 표품을 채취하였다. 이 표품들은 비교적 유색광물의 양이 적은 조립질의 괴상 화강암질 암석이다.
연대측정 대상으로 선정된 표품은 안의면사무소에서 남동쪽으로 약3.5㎞ 지점에 위치한 황곡리 노두(Fig. 1의 SGG-14, 북위35° 36° 15° 동경127° 50° 30°)에서 채취하였으며, Turek and Kim(1995)이 177±6 Ma의 U-Pb 저콘 연대를 측정한 KH-5 표품위치로부터 남남동쪽으로 약 2.5 ㎞ 떨어진 지점이다. 이 노두의 암석은 조립질이며 각섬석 및 흑운모가 두드러진 엽리의발달을 보인다.
연대측정 대상으로 선택한 표품은 함양군 안의면과 서하면 경계부근의 농월정으로부터 서쪽으로 약 2㎞ 떨어진 지점의 호성교 인근 하상노두에서 채취하였으며 Turek and Kim(1995)이 219 ±3 Ma의 U-Pb 저콘연대를 측정한 KH-4 표품위치로부터 서쪽으로 약 1 ㎞ 떨어진 지점이다(Fig. 1의 HYG-104, 북위 35° 36° 51° 동경 127° 45° 58°). 이 노두는 주로 괴상의 조립질 반상 화강암질 내지 화강섬록암질 암석으로 구성된다.
연대측정을 위해 안동-영주간 5번국도에서 갈라지는 915번 지방도변(옛고개 주유소부근, Fig. 1의 YG-5, 북위 36° 44° 21° 동경128° 43° 28°)에서 표품을 채취하였다. 이 표품은 조립질이고 부분적으로 엽리가 발달하고 있으며 각섬석의 양이 비교적 많은 화강섬록암질 암석이 다.
계산된 238U-206Pb 연령과 235U-207Pb 연령은 오차범위를 감안할 때 모두 조화적이라고 할 수 있다. 이 논문에서는 오차가 작은 238U-206Pb 연령으로 논의한다.
표품을 채취한 지점은 산청군 차황면과 거창군 신원면을 지나는 59번 도로상의 노두(Fig. 1의 SGG-5, 북위 35° 34° 6° 동경127° 53° 52°)로 신원면 소재지에서 서쪽으로 약 2.5 ㎞ 떨어진 곳이며, Kim and Turek (1996)이 189 ±3 Ma의 저콘 U-Pb 연령을 구한 표품채취지점으로부터 북쪽으로 약 2.5 ㎞에 위치한다. 이 지점의 노두는 조립질의 엽리상 화강섬록암질 암 상을 보인다.
성능/효과
9Ma)와 거의 일치한다. 따라서 이 지역의 반상화강암들이 주변의 다른 화강암질 암체들에 비해 훨씬 이른 시기에 정치하였음은 분명함을 확인하였다. 연구된 표품의 채취지점으로부터 북동-남서방향으로 유사한 암상의 화강암질 암석들이 넓게 분포한다.
후속연구
한편 거창도폭(김남장과 김정환, 1970)에서 북동쪽 연장방향으로 분포하는 선캠브리아로 구분된 반상변정 편마암으로 명명된 암석의 분포지 중에서 거창군 북상면 일부지역에 대한 조사 결과 대부분 괴상의 반상조직을 보이는 화강암질 암석들로 구성되어 있음이 발견되었다. 따라서 이 부분역시 ~225Ma 부근에 형성된 삼첩기 암체일 가능성이 있으므로 이들에 대한 추가적인 조사와 생성시기의 규명이 필요하다.
이 중 204±10 Ma의 암석은 회장암을 관입한 맥상의 각섬석 반려암이며, 다른 암석들은 이 연구에 포함된 거창화강암체의 주변에 분포하는 소규모 암체들이다. 이 암체들과거창화강암체 사이의 정확한 선후관계는 비교적 큰 오차를 갖는 K-Ar 연대측정결과를 감안할 때 추가적인 야외조사와 연대측정을 통해 확인할 필요가 있다. 한편 박영석 외(1993)이 보고한 276±33Ma의 Rb-Sr 연대는 동시선을 형성하지 않는 전암들과 두 암석에서 분리한 백운모 및 흑운모 각 1개씩을 조합하여 계산한 결과이며, 이 연구의 결과와는 매우 큰 차이를 나타낸다.
, 1999)이지만 영남육괴에서는 오히려 예외적으로 젊은 연대라고 볼 수 있을 정도로 드문 생성시기이다. 이 지역에만 상당한 규모의 저반이 만들어졌는지 연구해야 할 과제이다. 인접한 안동화강암의 정치시기인 185.
이상의 세 곳을 제외하고는 모두 옥천대의 내부와 영남육괴의 중부지역에 삼첩기의 화강암류들이 매우 가까운 지역에 몰려서 분포한다. 후자의 지리적 인접성은 이 암체들의 생성시점에서의 영남육괴와 옥천대 관계를 연구하는데 단서를 제공해 줄 수도 있다. 우선적으로는 앞에서 언급한 화강암들의 생성시기에 영남육괴와 옥천대가 이미 하나의 지괴로 통합되었을 경우이다.
참고문헌 (32)
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