화천군 구운리 일대에 분포하는 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체는 암체의 중앙부에 각섬석 반려암체가 넓게 분포하고 소규모로 산출되는 섬록암이 가장자리를 따라 분포하며, 이들 두 암상의 경계부를 따라 맥상으로 관입한 황반암이 존재하는 누대분포 양상을 하고 있다. 복합암체의 중앙부에 분포하는 각섬석 반려암체 또한 휘석의 가상조직을 가지며 아구형의 각섬석 반정을 주요 유색광물로 가지는 각섬석 반려암(Sag)이 주상형의 각섬석을 주요 유색광물로 갖는 각섬석 반려암(Pag)을 둘러싸는 누대분포 양상을 하고 있다. 이러한 누대분포양상은 두 가지 서로 다른 지질학적인 작용에 의해서 형성되었다. 섬록암, 황반암 및 각섬석 반려암 사이에서 관찰되는 누대분포 양상은 동일 근원암으로부터 정도를 달리하는 부분용융에 의해 생성된 서로 다른 마그마의 관입에 의해 생성된 반면에, 복합암체의 중앙부에 분포하는 각섬석 반려암체내에서 관찰되는 Sag와 Pag 사이에서 관찰되는 누대분포 양상은 동일한 마그마로부터 암체 내부를 향해 일어난 분별정출 작용의 결과로 형성되었다. 각섬석반려암, 황반암 및 섬록암에서 관찰되는 광물 조성 및 지화학적인 특징은 이들 암석들이 판 경계부에서 다량의 물을 포함한 휘발성 유체가 유입된 부화된 맨틀물질의 부분용융에 의해 생성된 것임을 지시한다.
화천군 구운리 일대에 분포하는 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체는 암체의 중앙부에 각섬석 반려암체가 넓게 분포하고 소규모로 산출되는 섬록암이 가장자리를 따라 분포하며, 이들 두 암상의 경계부를 따라 맥상으로 관입한 황반암이 존재하는 누대분포 양상을 하고 있다. 복합암체의 중앙부에 분포하는 각섬석 반려암체 또한 휘석의 가상조직을 가지며 아구형의 각섬석 반정을 주요 유색광물로 가지는 각섬석 반려암(Sag)이 주상형의 각섬석을 주요 유색광물로 갖는 각섬석 반려암(Pag)을 둘러싸는 누대분포 양상을 하고 있다. 이러한 누대분포양상은 두 가지 서로 다른 지질학적인 작용에 의해서 형성되었다. 섬록암, 황반암 및 각섬석 반려암 사이에서 관찰되는 누대분포 양상은 동일 근원암으로부터 정도를 달리하는 부분용융에 의해 생성된 서로 다른 마그마의 관입에 의해 생성된 반면에, 복합암체의 중앙부에 분포하는 각섬석 반려암체내에서 관찰되는 Sag와 Pag 사이에서 관찰되는 누대분포 양상은 동일한 마그마로부터 암체 내부를 향해 일어난 분별정출 작용의 결과로 형성되었다. 각섬석반려암, 황반암 및 섬록암에서 관찰되는 광물 조성 및 지화학적인 특징은 이들 암석들이 판 경계부에서 다량의 물을 포함한 휘발성 유체가 유입된 부화된 맨틀물질의 부분용융에 의해 생성된 것임을 지시한다.
Hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri, Hwacheon distributes in a zonal pattern, where the diorite distributed along the margin of the Complex encompasses the hornblende gabbro body in the central part of the Complex, and lamprophyre intruded in vein along the boundary between dio...
Hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri, Hwacheon distributes in a zonal pattern, where the diorite distributed along the margin of the Complex encompasses the hornblende gabbro body in the central part of the Complex, and lamprophyre intruded in vein along the boundary between diorite and hornblende gabbro. The hornblende gabbro in the central part of the Complex also shows a zonal distribution pattern, where hornblende gabbro containing subspherical amphibole phenocrysts as a major mafic mineral(Sag) surrounds hornblende gabbro with prismatic amphiboles as a principal mafic mineral(Pag). The zonal distributions observed in hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri resulted from two different geological processes. The zonal distribution among diorite, lamprophyre, and hornblende gabbro was due to intrusions of three distinct magmas derived from different degree of partial melting of a common source rock, whereas the zonal distribution shown within the hornblende gabbro body occupying the central part of the Complex resulted from an inward fractional crystallization of a single magma. Geochemical characteristics and mineral mode of hornblende gabbro, lamprophyre, and diorite indicate that these rocks formed from hydrous mafic to intermediate magma derived from partial melting of enriched mantle, which has been caused by infiltration of volatiles including water into mantle in plate margin.
Hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri, Hwacheon distributes in a zonal pattern, where the diorite distributed along the margin of the Complex encompasses the hornblende gabbro body in the central part of the Complex, and lamprophyre intruded in vein along the boundary between diorite and hornblende gabbro. The hornblende gabbro in the central part of the Complex also shows a zonal distribution pattern, where hornblende gabbro containing subspherical amphibole phenocrysts as a major mafic mineral(Sag) surrounds hornblende gabbro with prismatic amphiboles as a principal mafic mineral(Pag). The zonal distributions observed in hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri resulted from two different geological processes. The zonal distribution among diorite, lamprophyre, and hornblende gabbro was due to intrusions of three distinct magmas derived from different degree of partial melting of a common source rock, whereas the zonal distribution shown within the hornblende gabbro body occupying the central part of the Complex resulted from an inward fractional crystallization of a single magma. Geochemical characteristics and mineral mode of hornblende gabbro, lamprophyre, and diorite indicate that these rocks formed from hydrous mafic to intermediate magma derived from partial melting of enriched mantle, which has been caused by infiltration of volatiles including water into mantle in plate margin.
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문제 정의
이 연구에서는 고철질 암석이면서도 각섬석을 주요 유색광물로 가지는 각섬석 반려암과 이제까지 국내에서는 제대로 연구 보고된 바가 없는 황반암의 성인 및 이 암석들이 생성된 조구조환경에 대해 고찰해보고자 한다. 또한 구운리 일대에 분포하는 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합암체에서 특징적으로 관찰 되는 누대분포 양상을 보고하고 이러한 누대분포 양상이 어떠한 지질학적인 작용에 의해 형성되었는지를 야외 산출 양상과 지화학적인 자료를 이용하여 규명하고자 한다.
, 2005). 이 연구에서는 고철질 암석이면서도 각섬석을 주요 유색광물로 가지는 각섬석 반려암과 이제까지 국내에서는 제대로 연구 보고된 바가 없는 황반암의 성인 및 이 암석들이 생성된 조구조환경에 대해 고찰해보고자 한다. 또한 구운리 일대에 분포하는 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합암체에서 특징적으로 관찰 되는 누대분포 양상을 보고하고 이러한 누대분포 양상이 어떠한 지질학적인 작용에 의해 형성되었는지를 야외 산출 양상과 지화학적인 자료를 이용하여 규명하고자 한다.
황반암의 성인: 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체를 구성하는 황반암은 연대 측정 자료가 없어서 이 암석이 생성된 정확한 시기를 알 수 없지만 섬록암과 각섬석 반려암의 경계부를 따라 맥상으로 분포하는 것으로 보아 섬록암과 각섬석 반려암이 생성되고 난 이후에 만들어진 것으로 볼 수 있다. 황반암이 섬록암 및 각섬석 반려암과 성인적으로 어떻게 관련되어 있는지를 알아보기 위해 이 암석들에 대한 지화학적인 특성을 고찰해보았다. 전술한 바와 같이 황반암은 스파이더 다이아그램(Fig.
제안 방법
이러한 세 가지 가능성 중에 구운리 지역에 분포하는 화성암 복합체가 어떠한 작용에 의해 형성되었는지를 좀 더 정확하게 알아보기 위해 콘드라이트 값으로 표준화한 REE 패턴을 작성해 보았다(Fig. 7). Fig.
화천군 구운리 일대에 분포하는 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체를 구성하는 암석들 사이의 성인 적인 관계를 알아보기 위해 MgO 함량 변화에 따른 각 산화물의 함량 변화 양상을 하커(Harker) 다이어그램에 도시하였다(Fig. 4). MgO 함량이 감소함에 따라 SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, P2O5는 증가하는 경향을, total Fe, CaO, MnO는 감소하는 경향을 보여준다(Fig.
화천군 구운리에 분포하는 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체를 구성하는 각섬석 반려암(Sag, Pag), 황반암 및 섬록암의 대표적인 시료들을 선택하여 주원소, 미량원소 및 희토류원소 함량을 측정하였다. 시료들에 대한 채취 위치는 Fig.
대상 데이터
함 석류석 복운모 화강암은 저반형의 화강암질암으로 화천-김화-포천-의정부-서울로 연장되어 분포한다(박영석 외, 1999). 연구 지역에서는 화천군 상서면 다목리, 사내면 명월리 및 놀미골 일대에서 저반형 내지 소규모 암맥상으로 분포한다. 괴상의 중립 내지 조립질 암석으로 백운모의 함량이 높고 흑운모의 함량이 극소량인 우백질 화강암에 속하며, 특징적인 광물로 극소량의 석류석을 함유하고 있다.
연구지역은 선캠브리아기의 경기 편마암복합체가 기저를 이루며 중생대에 관입한 화성암류가 분포한다(Fig. 1). 편마암 복합체는 흑운모 편암, 호상편마암, 각섬암 및 함 석류석 화강편마암으로 이루어져 있으며, 이를 관입한 중생대 관입암류는 각섬석 반려암-섬록암 복합체, 함 석류석 복운모 화강암 및 반화강암으로 이루어져 있다.
이론/모형
에 의뢰하여 실시하였다. 주원소 분석은 fusion ICP(Inductively Coupled Plasma) 방법을 이용하여 실시하였고 미량원소와 희토류원소는 ICP-MS (Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometer)와 fusion ICP(Inductively Coupled Plasma) 방법을 이용하였다.
성능/효과
4). 또한 MgO 함량에 대한 미량 원소의 함량 변화를 살펴보면, MgO 함량이 감소함에 따라 Ba, Sr, Nb, Ta와 같은 불호정원소(incompatible elements)는 증가하는 경향을, Co, V, Cr, Sc와 같은 호정원소(compatible elements)는 감소하는 경향을 보인다(Fig. 5). 즉 각섬석 반려암을 이루고 있는 Sag와 Pag가 황반암 및 섬록암과 함께 일정한 경향성을 보이며 변화한다(Fig.
특히 이 두 다이아그램에서 황반암은 각섬석 반려암체를 구성하는 두 암석인 Sag와 Pag 사이의 값을 가지며 이들 두 암석에 평행하게 변화하는 특징을 보여준다. 또한 황반암이 갖는 주원소와 미량원소의 함량이 각섬석 반려암을 구성하는 Sag와 Pag 사이의 값을 갖는 것을 알 수 있다(Figs. 3, 4) 이러한 특징은 각섬석 반려암체를 형성한 마그마가 분별정출 작용에 의해 Sag와 Pag로 분화되기 이전에 가졌던 화학조성과 황반암을 형성한 마그마의 조성이 거의 유사하였음을 시사하는 것으로서, 황반암을 형성한 마그마가 각섬석 반려암체를 형성한 마그마와 거의 동일한 화학조성을 갖는 마그마로부터 유래한 것임을 지시한다. 따라서 황반암은 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체를 구성하는 암석들 중 섬록암을 형성한 중성의 마그마가 첫 번째 펄스로 상승한 다음에, 두번째 펄스로서 각섬석 반려암을 형성한 고철질 마그마의 관입이 이루어지고 난 이후에 각섬석 반려암을 형성한 고철질 마그마와 거의 유사한 화학조성을 갖는 마그마의 관입에 의해 형성된 것으로 볼 수 있다.
연구지역에 분포하는 각섬석 반려암과 황반암이 고철질암 임에도 불구하고 유색광물로 감람석과 휘석과 같은 무수광물이 아니라 각섬석과 흑운모와 같은 함수광물을 다량 함유할 뿐만 아니라 황반암내에 약 8 cm에 이르는 거정의 각섬석 결정이 산출되는 점, 친석원소의 부화, 조구조 판별도에서 화산호 환경에 도시되는 점 등은 연구지역의 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체가 섭입과 관련이 있는 판과 판의 경계부 인근에서 형성된 것임을 시사한다.
연구지역의 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체가 형성된 조구조 환경을 알아보기 위해서 Cr-Y 분류도와 Zr/Y-Ti/Y 분류도에 도시해 본 결과, 연구지역의 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체는 판 경계부에서 형성된 고철질암 영역에 도시된다(Figs. 9, 10). 이와 같은 결과는 미량원소 스파이더 다이아그램에서도 살펴볼 수 있다(Fig.
이와 같이 조구조 환경 판별도, 미량원소 스파이더 다이아그램에서 보여 지는 특징, Ba, Sr 같은 친석원소의 부화, 고철질암임에도 불구하고 유색광물로 각섬석과 흑운모 같은 함수광물이 다량 산출되는 점, 황반암에서 관찰되는 것처럼 거정의 각섬석이 산출되는 점 등은 연구지역의 각섬석 반려암-황반암-섬록암 복합체를 형성한 마그마가 열수변질을 받은 해양지각이 판 경계부에서 섭입하는 동안 일어난 탈수작용에 의해서 방출된 휘발성 기체가 맨틀 웨지로 유입되면서 일어난 용융에 의해서 형성된 것임을 지시한다. 이처럼 판과 판의 경계를 따라 섭입된 슬랩(slab)으로 부터 방출된 유체가 화산호(island-arc)와 대륙 가장자리(plate margin)에 분포하는 화성암을 형성시킨 마그마의 생성과 진화에 있어서 중요한 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있다(Davidson, 1987; Pawley and Holloway, 1993; Bea et al.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
편마암 복합체는 무엇으로 이루어져 있는가?
1). 편마암 복합체는 흑운모 편암, 호상편마암, 각섬암 및 함 석류석 화강편마암으로 이루어져 있으며, 이를 관입한 중생대 관입암류는 각섬석 반려암-섬록암 복합체, 함 석류석 복운모 화강암 및 반화강암으로 이루어져 있다.
주라기 각섬석 반려암황반암-섬록암 복합체는 어떤 양상을 하고 있는가?
화천군 구운리에 분포하는 주라기 각섬석 반려암황반암-섬록암 복합체는 암체의 중앙부에 넓게 분포하는 각섬석 반려암을 소규모의 섬록암이 둘러싸고 있으며 이들 두 암상 사이의 경계부를 따라 황반암이맥상으로 관입한 누대분포 양상을 한다. 암체의 중앙부에 분포하는 각섬석 반려암체 또한 휘석의 가상조직을 가지며 아구(subsphere)의 형태를 갖는 각섬석 반정을 주요 유색광물로 가지는 각섬석 반려암(Sag) 이 주상의 각섬석을 주요 유색광물로 갖는 각섬석 반려암(Pag)를 둘러싸는 누대분포를 하고 있다.
주라기 중성-고철질 화성암 복합체의 특징은 무엇인가?
경기 육괴 북부에 위치하는 화천 구운리 일대에는 아주 특징적인 누대분포 양상을 보이는 주라기 중성-고철질 화성암 복합체가 분포한다. 이 복합체는 광물 조성은 주로 각섬석/흑운모와 사장석으로 이루어져 있어 섬록암의 특징을 가지는 반면에, 화학조성은 50 wt.% 내외의 낮은 SiO2 함량을 가짐으로서 반려암의 특징을 보여주는 각섬석 반려암과 황반암과 더불어 소규모로 산출되는 섬록암으로 이루어져있다. 고철질 암석이면서도 감람석과 휘석과 같은 무수광물을 주요 유색광물로 가지는 것이 아니라 각섬석과 흑운모와 같은 함수광물을 갖는 것은 이들 암석들을 형성한 마그마가 일반적으로 산출되는 무수의 현무암질 마그마와는 다른 조성을 갖는 마그마로 부터 생성되었을 가능성이 있음을 시사한다.
참고문헌 (32)
김관영, 2007, 춘천시 오탄리와 화천군 구운리 일대에 분포하는 고철질-중성 관입암체의 성인에 대한 암석학적· 지화학적 연구. 강원대학교 석사 학위논문, 195p
김관영, 박영록, 2006, 암체 내부를 향한 분별정출작용: 화천군 구운리 일대에 분포하는 고철질-중성 심성암체의 성인에 대한 의미, 2006년도 한국암석학회·한국광물학회 공동학술발표회 논문집, 61p
김관영, 박영록, 2009, 화천 구운리와 춘천 오탄리 일대에 분포하는 각섬석 반려암체내에 존재하는 각섬석류의 산출양상 및 생성작용, 2009년도 한국광물학회ㆍ한국암석학회 공동학술발표회 논문집, 154p
박기화, 이병주, 조등룡, 김정빈, 1997, 한국지질도(1:50,000), 화천도폭 및 설명서. 33p
박영석, 김정빈, 박기화, Jiangfeng Chen, 김 진, 1999, 오탄리 지역에 분포하는 중성-염기성 심성암류에 대한 암석화학적 연구. 지구과학회지, 20, 544-555
Bea, F., Fershtater, G.B. and Montero, M.P., 1997, Generation and evolution of subduction-related batholiths of the central Urals: constraints on the P-T history of the Uralian Orogen. Tectonophysics, 276, 103-116
Boynton, W.V., 1984, Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson P. (ed), Rare earth element geochemistry. Elsevier, 63-114
Davidson, J.P., 1987, Crustal contamination versus subduction zone enrichment: example from the Lesser Antilles and implications for mantle source composition of Island arc volcanic rocks. Geochim. Cosmochim. Acta., 51, 2185-2198
Fershtater, G.B., Bea, F., Montero, P. and Scarrow, J., 2004, Hornblende gabbro in the Urals: Types, Geochemistry, and Petrogenesis, Geochemistry international, 42, 610-629
Floyd P.A., Yaliniz M.K. and Goncuoglu M.C., 1998, Geochemistry and petrogenesis of intrusive and extrusive ophiolitic plagiogranites, Central Anatolian Crystalline Complex, Turkey. Lithos, 42, 225-241
Grove, T.L., Parman, S.W. and Bowring, S.A., 2000, The role of an $H_2O$ -rich fluid in the generation of primitive basaltic andesites from the Mt. Shasta Region, N. California. Cont. Mineral. Petrol., 142, 375-396
Jackson, T.A., Lewis, J.F., Scot, P.W. and Manning, P.A.S., 1998, The Petrology of Lamprophyre Dykes in the Above Rocks Granitoid, Jamaica: Evidence of rifting above a subduction zone during the early Tertiary. Caribbean Journal of Science, 34, 1-11
Jahns, R.H. and Burnham, C.W., 1969, Experimental studies of pegmatite genesis: Part 1, A model for the derivation and crystallization of granite pegmatites. Economic Geol., 64, 843-864
Kepezhinskas, P., McDermott, F. and Defant, M.J., 1997, Trace element and Sr-Nd-Pb isotope constraints on a three component model of Kamchatka arc petrogenesis. Geochim. Cosmochim. Acta, 61, 577-600
Kim, C.B., Park, Y.S., Chang, H.W. and Turek, A., 1999, Geochronology, Petrology and Tectnics of Triassic-Jurassic plutonic rocks of the Ryeongnam and Gyeonggi Massifs, Korea. ICOG-9(The Ninth International Conference on Geochronology, Cosmochronology and Isotope Geology), 65p
Kocak, K., Isil, F., Arslan, M. and Zedef, V., 2005, Petrological and source region characteristics of ophiolitic hornblende gabbros from the Aksaray and Kayseri regions, central Anatolian crystalline complex, Turkey. J. Asian Earth Sci., 25, 883-891
Lofgren, G.E., 1980, Experimental studies on the dynamic crystallization of silicate melts. In Hargraves, R.B.(eds), Physics of Magmatic Processes. Princeton Univ. Press, Princeton, N.J., 487-565
Nakamura N., 1974, Determination of REE, Ba, Fe, Mg, and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochim. Cosmochim. Acta, 38, 757-775
Pearce J.A., 1982, Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. In: Thorpe R.S. (ed.), Andesites. Wiley, Chichester, 525-548
Pearce J.A., 1983, Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. In: Hawkesworth C.J. And Norry M.J. (eds.), Continental basalts and mantle xenoliths. Shiva, Nantwich, 230-249
Pearce, J.A. and Gale, G.H., 1977, Identification of ore-deposition environment from trace element analyses. Earth Planet. Sci. Lett., 12, 339-349
Rock, N.M.S., 1983, Nature and origin of calc-alkaline lamprophyre; minettes, vogesites, kersantites and sperssartite. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 74, Part 4, 193-227
Rock, N.M.S., 1987, The nature and origin of lampro phyres: an overview. In alkaline igneous rocks, Fitton, J.G. and Upton, B.G.J.(eds), Geol Soc. Sp. Publ., 30, 191-226
Rock, N.M.S., 1991, Lamprophyres. Blackie, Glasgow, UK. 285p
Rock, N.M.S., Gaskarth, J.W. and Rundle, C.C., 1986, Late Caledonian dyke-swarms in southern Scotland: A regional zone of primitive K-rich lamprophyres and associated vents. Journal of Geology, 94, 505-522
Sun S.S. and Mcdonough W.F., 1989, Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders A.D. and Norry M.J.(eds.), Magmatism in ocean basins. Geol. Soc. London. Spec. Pub, 42, 313-345
Swanson, S.E., 1977, Relation of nucleation and crystalgrowth rate to the development of granitic textures. American Mineralogist, 62, 966-978
Thorpe, R.S., Gaskarth, J.W. and Henney, P.J., 1993, Composite Ordovician lamprophyre(spessartite) intrusions around the Midlands Microcraton in central Britian. Geol. Magazine, 130, 657-663
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