[논문]홍성지역 월현리 복합체 내에 분포하는 트라이아스기 심성암류의 지질연대학 및 지구화학적 연구

오재호; 김성원

doi:10.9719/eeg.2013.46.5.391

홍성지역 월현리 복합체 내에 분포하는 트라이아스기 심성암류의 지질연대학 및 지구화학적 연구
Geochronological and Geochemical Studies for Triassic Plutons from the Wolhyeonri Complex in the Hongseong Area, Korea 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.46 no.5, 2013년, pp.391 - 409

오재호 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) , 김성원 (한국지질자원연구원 국토지질연구본부)

초록
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한국 경기육괴의 서남부 홍성지역은 지구조적으로 중국의 친링-다비에-수루대와 비교 연장되는 봉합대의 하나로 고려된다. 홍성지역의 중앙부에 위치하는 월현리복합체는 주로 신원생대의 편마암과 고생대 중기의 중-고변성의 편암, 정편마암과 변성염기성화산암으로 주로 구성된다. 이 지역은 트라이아스기 중기에서 말기까지의 암맥상 혹은 암주상의 다양한 관입암이 분포한다. 주 암상은 몬조니암과 반화강암으로 구성되며 부수적으로 소규모 암주상의 몬조섬록암, 섬장암과 섬록암 등이 산출된다. 연구지역 심성암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대결과는 237 Ma부터 222 Ma의 범위를 보여준다. 연구대상 트라이아스기 심성암은 TaNb의 골, P와 Ti의 결핍과 저장력 원소들이 부화된 경향을 가지는 섭입형 혹은 호상형과 유사한 지화학적 특징을 보여준다. 연구지역 트라이아스기 심성암과 홍성지역의 주 트라이아스기 심성암인 화강암-섬장암은 대부분 칼륨 함량이 높은 고칼륨 캘크-알칼라인에서 쇼쇼나이트까지의 지구조 특징을 가진다. 이들 결과들은 중국의 북중국판과 남중국판의 트라이아스기 충돌이후 생성된 후충돌형 마그마 사건의 지구조적 연결을 가능하게 한다. 결과적으로 홍성지역의 트라이아스기 심성암은 동북아시아의 지구조동력 역사 내 트라이아스기 봉합의 중요한 이해를 제공하여준다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Hongseong area of the southwestern Gyeonggi massif is considered to be part of suture zone that is tectonically correlated with the Qinling-Dabie-Sulu belt of China in terms of the preservation of collisional evidences during Triassic in age. The Wolhyeonri complex, preserved at the center of the Hongseong area, consists mainly of Neoproterozoic orthogneisses and Middle Paleozoic intermediate- to high-grade metamorphic schists, orthogneisses and mafic metavolcanics. The area includes various Middle to Late Triassic intrusives (e.g. dyke or stock). They are mainly monzonite and aplite with small intrusions of monzodiorit, syenite and diorite in composition. The SHRIMP U-Pb zircon ages yield 237 Ma to 222 Ma. The geochemistry of the studied Triassic intrusives show similar subuction- or arc-type signatures having Ta-Nb troughs, depletion of P and Ti, and enrichment of LILEs (large ion lithophile elements). In addition, the Triassic plutons in the Hongseong area, including those from this study, mostly possess high-K calc-alkaline to shoshonitic tectonic affinity. These results could be tectonically correlated to the post-collisional magmatic event following the Triassic collision between the North and South China blocks in China. Therefore, the Triassic plutons in the Hongseong area offer an important insight into the Triassic geodynamic history of the NE Asian region.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 홍성지역 월현리 복합체 내 홍성-광천-청소지역에 산출되는 관입상 혹은 암주상의 트라이아스기 심성암류의 암석학적 기재, 지구화학 및 지질 연대 연구를 실시하여 생성시의 지구조 환경을 유추하였다. 또한 연구결과들을 지금까지 보고된 홍성지역의 후충돌형 트라이아스기 후기 화강암류의 지구조 환경(Choi et al.
이 논문은 한국지질자원연구원의 기본사업인 ‘서부 경기지괴 지구조 진화 및 지질정보 구축’ 과제의 일환으로 수행되었다.

제안 방법

6i). 광천읍 북측 하리인근의 암주상 염기성 관입암에서 분리된 저어콘 총 11점에 대한 U-Pb-Th 분석을 수행하였다. 분석 점들의 U 함량이 185-423 ppm, Th 함량이 193-374ppm과 Th/U비가 0.
본 연구에서는 홍성지역 월현리 복합체 내 홍성-광천-청소지역에 산출되는 관입상 혹은 암주상의 트라이아스기 심성암류의 암석학적 기재, 지구화학 및 지질 연대 연구를 실시하여 생성시의 지구조 환경을 유추하였다. 또한 연구결과들을 지금까지 보고된 홍성지역의 후충돌형 트라이아스기 후기 화강암류의 지구조 환경(Choi et al., 2009; Williams et al., 2009; Seo et al., 2010; Kim et al., 2011)과 비교 분석하였다.
, 2011)을본 연구 자료와 비교하였다. 분석에 선정된 시료들은현미경관찰을 통해 신선도를 재확인하고 텅스턴 카바 이드 재질 분쇄기를 이용 분말시료로 만들었다. 전암 화학분석은 캐나다의 Activation Laboratories Ltd.
섬장암: 청소면의 호남고속도로 상행선 다리 인근의 월현리복합체 내 신원생대 편마암체 내에 소규모 암주 상으로 분포하는 섬장암(120531-4)의 저어콘 총 16점에 대한 U-Pb-Th 분석을 수행하였다. 메타믹트된 저어콘 외연부 분석점들을 제외하면 U 함량이 93-168 ppm, Th 함량이 114-210 ppm과 Th/U비가 1.
전암 화학분석은 캐나다의 Activation Laboratories Ltd.에서 ICP-AES(Termo Jarrel-Ash ENVIRO II)과 ICPMS(Perkin Elmer Optima)로 분석을 수행하였다.
4. SHRIMP U-Pb 저어콘 연대

연구지역의 트라이아스기 심성암류의 관입시기를 밝히기 위해서 10개 시료에 대해 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정을 실시하였다(Fig. 2). SHRIMP U-Pb 연대측정을 위한 저어콘 내부구조 및 분석 위치선정과 U-Pb-Th 분석은 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 설치되어 있는 주사전자현미경(Jeol JSM-6610LV)과 SHRIMP IIe를 사용하였다.
분석점 직경은 25~35 µm이며 한 점의 U-Pb 분석마다 필요한 모든 질량의 동위원소를 5번 반복 정량하였다. 저어콘 동위 원소 자료들은 SQUID 2.50(Ludwig, 2008)와 Isoplot 3.71(Ludwig, 2009) 프로그램을 사용해 처리하였다.
홍성 월현리복합체 내에 분포되는 트라이아스기 심성암류인 몬조니암, 암맥상 또는 암주상으로 산출되는 반화강암, 우백질 화강암, 섬장암, 몬조섬록암 및 염기성 관입암 등에서 총 13개의 시료를 신선도와 위치 대표성을 고려하여 선정한 후 주원소 및 미량성분조성과 희토류원소를 분석하였다(Fig. 2 and Table 2). 또한 기존에 발표된 트라이아스기 후기 홍성화강암, 섬장암및 함정방휘석 몬조니암의 암석 지화학적 자료들(Choi et al.
37를 가진다. 홍성군 광천읍 북동측에 신원생대 정편마암을 관입하는 암주상 몬조섬록암(130313-A6)에서 분리된 저어콘 총 10점에 대한 U-Pb-Th 분석을 수행하였다. 분석점들의 U 함량이 42-382 ppm, Th 함량이 34-1111 ppm과 Th/U비가 0.

대상 데이터

2. Geological map and sample location of the studied Triassic plutons from the central part of the Wolhyeonri complex in the Hongseong area.
2). SHRIMP U-Pb 연대측정을 위한 저어콘 내부구조 및 분석 위치선정과 U-Pb-Th 분석은 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 설치되어 있는 주사전자현미경(Jeol JSM-6610LV)과 SHRIMP IIe를 사용하였다. 저어콘 분리, 디스크에 마운팅, SHRIMP 분석방법과 절차는 Williams(1998), Williams et al.
연대측정 대상 트라이아스기 심성암류에서 분리된 저어콘의 크기는 100-350 µm 정도로 주상 또는 판상의 형태를 가지는 자형 혹은 반자형의 입자로 나타난다(Fig. 5).

데이터처리

2 and Table 2). 또한 기존에 발표된 트라이아스기 후기 홍성화강암, 섬장암및 함정방휘석 몬조니암의 암석 지화학적 자료들(Choi et al., 2009; Williams et al., 2009; Seo et al., 2010; Kee et al., 2011; S.W. Kim et al., 2011)을본 연구 자료와 비교하였다. 분석에 선정된 시료들은현미경관찰을 통해 신선도를 재확인하고 텅스턴 카바 이드 재질 분쇄기를 이용 분말시료로 만들었다.

성능/효과

, 2011).각 암체별 관입시기를 알아보면 함정방휘석 몬조니암은 232~230 Ma, 섬장암은 232~227 Ma, 몬조니암은 228 Ma, 홍성 화강암은 233~226 Ma, 반화강암은 230~222 Ma, 몬조섬록암은 235~227 Ma, 염기성 관입암은 237~228 Ma이다.
이 트라이아스기 심성암류들의 고장력 원소들의 지구화학적 특징은 이 암석들이 대륙충돌 후 섭입형의 후충돌형 마그마 환경에서 유래되었음을 지시한다. 결론적으로 홍성지역에 분포하는 트라이아스기 심성암류 들의 암석학, 지화학, 지질연대학적 특성은 중국의 대륙충돌대인 친링-다비-수루대에서 보고된 트라이아스기 심성암들과 매우 유사하며, 이것은 한반도의 홍성지역과 중국대륙의 친링-다비-수루대는 트라이아스기 동안 지구조적으로 유사한 환경에 놓여있었음을 반영한다.
총 11개의 분석점에서 연대집중군을 보여주며 228 ± 4 Ma의 가중평균 206 Pb/ 238 U 연대를 보여준다(Fig. 6h).
총 12개의 분석 점에서 연대집중군을 보여주며 237 ± 4 Ma의 가중 평균 206 Pb/ 238 U 연대를 보여준다(Fig. 6i).
총 15개 분석점 중 14개의 분석점에서 연대집중군을 보여주며 223 ± 2 Ma의 가중평균 206Pb/238 U 연대를 보여 준다(Fig. 6e).
총 15개 분석점 중 14개의 분석점에서 연대집중군을 보여주며 229 ± 2 Ma의 가중평균 206Pb/238 U 연대를 보여준다(Fig. 6f).

후속연구

이러한 증거들은 중국의 대륙충돌대가 홍성지역에 연장되었을 가능성을 제시한다. 하지만 경기육괴에 산재되어 산출되는 섭입형의 후충돌형 심성암류에 분포에 의한 한국 내륙으로의 대륙 충돌대의 경계부 연장논란(Cho et al., 2007; Oh and Kursky, 2007; Kwon et al., 2009; S.W. Kim et al., 2011; Choi et al., 2012; Oh, 2012; Kim, 2012)은 아직까지 많이 부각되고 있어 추후 자세한 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	월현리복합체와 홍성 지역의 트라이아스기 심성암인 화강암-섬장암의 특징은?	연구대상 트라이아스기 심성암은 TaNb의 골, P와 Ti의 결핍과 저장력 원소들이 부화된 경향을 가지는 섭입형 혹은 호상형과 유사한 지화학적 특징을 보여준다. 연구지역 트라이아스기 심성암과 홍성지역의 주 트라이아스기 심성암인 화강암-섬장암은 대부분 칼륨 함량이 높은 고칼륨 캘크-알칼라인에서 쇼쇼나이트까지의 지구조 특징을 가진다. 이들 결과들은 중국의 북중국판과 남중국판의 트라이아스기 충돌이후 생성된 후충돌형 마그마 사건의 지구조적 연결을 가능하게 한다.
	월현리복합체의 트라이아스기 심성암은 무엇과 유사한 특징을 보여주는가?	연구지역 심성암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대결과는 237 Ma부터 222 Ma의 범위를 보여준다. 연구대상 트라이아스기 심성암은 TaNb의 골, P와 Ti의 결핍과 저장력 원소들이 부화된 경향을 가지는 섭입형 혹은 호상형과 유사한 지화학적 특징을 보여준다. 연구지역 트라이아스기 심성암과 홍성지역의 주 트라이아스기 심성암인 화강암-섬장암은 대부분 칼륨 함량이 높은 고칼륨 캘크-알칼라인에서 쇼쇼나이트까지의 지구조 특징을 가진다.
	월현리복합체의 주 암상은?	이 지역은 트라이아스기 중기에서 말기까지의 암맥상 혹은 암주상의 다양한 관입암이 분포한다. 주 암상은 몬조니암과 반화강암으로 구성되며 부수적으로 소규모 암주상의 몬조섬록암, 섬장암과 섬록암 등이 산출된다. 연구지역 심성암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대결과는 237 Ma부터 222 Ma의 범위를 보여준다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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