이 연구에선 한반도 남서부에 북북동-남남서 주향으로 발달된 호남전단대의 지류 중의 하나인 광주 전단대 주변에 전단대를 따라 분포된 변성퇴적암층에 대해 고분해능이온마이크로프로브를 이용하여 쇄설성 저어콘의 우라늄-납 연대측정을 수행하였다. 광주전단대를 경계로 각각 서쪽과 동쪽에 위치한 영광지역과 장성지역의 변성퇴적암층들은 저어콘 연대분포가 구별되는 특징을 보인다. 영광지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma), 고원생대(약 1,860 Ma), 신원생대(약 960Ma) 및 고생대(약 380 Ma) 연령에 집중점을 이루는데 반해, 장성지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma)와 고원생대(약 1,880 Ma) 연령에 집중점을 이루고 보다 젊은 연대는 산출되지 않는다. 두 지역의 대조적인 연대분포 특성은 서쪽의 영광지역 변성퇴적암층은 옥천변성대 변성퇴적암층에, 동쪽의 장성지역 변성퇴적암층은 영남육괴의 퇴적암층에 각각 대비됨을 지시한다. 이러한 결과는 광주전단대가 옥천변성대와 영남육괴의 지구조적 경계일 가능성을 암시한다.
이 연구에선 한반도 남서부에 북북동-남남서 주향으로 발달된 호남전단대의 지류 중의 하나인 광주 전단대 주변에 전단대를 따라 분포된 변성퇴적암층에 대해 고분해능이온마이크로프로브를 이용하여 쇄설성 저어콘의 우라늄-납 연대측정을 수행하였다. 광주전단대를 경계로 각각 서쪽과 동쪽에 위치한 영광지역과 장성지역의 변성퇴적암층들은 저어콘 연대분포가 구별되는 특징을 보인다. 영광지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma), 고원생대(약 1,860 Ma), 신원생대(약 960Ma) 및 고생대(약 380 Ma) 연령에 집중점을 이루는데 반해, 장성지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma)와 고원생대(약 1,880 Ma) 연령에 집중점을 이루고 보다 젊은 연대는 산출되지 않는다. 두 지역의 대조적인 연대분포 특성은 서쪽의 영광지역 변성퇴적암층은 옥천변성대 변성퇴적암층에, 동쪽의 장성지역 변성퇴적암층은 영남육괴의 퇴적암층에 각각 대비됨을 지시한다. 이러한 결과는 광주전단대가 옥천변성대와 영남육괴의 지구조적 경계일 가능성을 암시한다.
In this study we carried out SHRIMP U-Pb age dating of detrital zircons from age-unknown meta-sedimentary formations distributed around the NNE-SSW trending Gwangju Shear Zone, a branch of Honam Shear Zone, in the southwestern region of the Korean Peninsula. The meta-sedimentary formations from the ...
In this study we carried out SHRIMP U-Pb age dating of detrital zircons from age-unknown meta-sedimentary formations distributed around the NNE-SSW trending Gwangju Shear Zone, a branch of Honam Shear Zone, in the southwestern region of the Korean Peninsula. The meta-sedimentary formations from the west (Yeonggwang) and east (Jangseong) areas of the Gwangju Shear Zone have different patterns of zircon age distributions. Zircons of quartzites from the Yeonggwang area yield clusters at Neoarchean (ca. 2,500 Ma), Paleoproterozoic (ca. 1,860 Ma), Neoproterozoic (ca. 960 Ma) and Paleozoic (ca. 380 Ma) ages, but those of the Jangseong area yield clusters at only Neoarchean (ca. 2,500Ma) and Paleoproterozoic (ca. 1,880 Ma) ages. The contrastive patterns in age indicate that the meta-sedimentary formations from the west and east areas correspond to the meta-sedimentary formations of the Okcheon Metamorphic Belt and the sedimentary formations overlying on the Yeongnam Massif, respectively. The results imply that the Gwangju Shear Zone is the tectonic boundary between the Okcheon Metamorphic Belt and the Yeongnam Massif.
In this study we carried out SHRIMP U-Pb age dating of detrital zircons from age-unknown meta-sedimentary formations distributed around the NNE-SSW trending Gwangju Shear Zone, a branch of Honam Shear Zone, in the southwestern region of the Korean Peninsula. The meta-sedimentary formations from the west (Yeonggwang) and east (Jangseong) areas of the Gwangju Shear Zone have different patterns of zircon age distributions. Zircons of quartzites from the Yeonggwang area yield clusters at Neoarchean (ca. 2,500 Ma), Paleoproterozoic (ca. 1,860 Ma), Neoproterozoic (ca. 960 Ma) and Paleozoic (ca. 380 Ma) ages, but those of the Jangseong area yield clusters at only Neoarchean (ca. 2,500Ma) and Paleoproterozoic (ca. 1,880 Ma) ages. The contrastive patterns in age indicate that the meta-sedimentary formations from the west and east areas correspond to the meta-sedimentary formations of the Okcheon Metamorphic Belt and the sedimentary formations overlying on the Yeongnam Massif, respectively. The results imply that the Gwangju Shear Zone is the tectonic boundary between the Okcheon Metamorphic Belt and the Yeongnam Massif.
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제안 방법
일차이온빔의 세기는 4-6 nA, 직경은 약 25 µm로 조절하였다. U 농도는 SL13을 이용하여 보정하였고, U/Pb 연대보정을 위해 3점의 미지시료 분석마다 저어콘 표준물질 FC-1을 한번씩 분석하였다. 분석된 자료의 초기 납 보정은 204Pb를 이용하였고, 1.
광주전단대 서쪽의 영광지역에 전주전단대를 따라 분포하는 시대미상 편암류 내에 협재된 두 지점의 노두(2012JS-02 = N35o 14'16.2", E126o 36'29.9", 2012JS04 = N35o 12'09.0", E126o 34'30.5")의 규암층에서 채취한 두 개의 시료(2012JS-02와 2012JS-04)와 광주전단대를 따라 장성지역에 분포하는 변성퇴적암 중 하부의 규암층의 두 지점의 노두(2012JS-09 = N35o 21'36.3", E126o51'37.2", 2012JS-10 = N35o 21'28.0", E126o 51'36.3")에서 채취한 세 개의 시료(2012JS-09-1과 -2, 2012JS10)에서 저어콘을 분리하여 SHRIMP U-Pb연대측정을 실시하였다.
선별된 저어콘을 세척 하여 SL13과 FC1 저어콘 스탠다드와 함께 에폭시 몰드에 심어 원반형 마운트를 만들었고, 대략 입자의 반이 드러날 때까지 사포에 갈아내고, 다이아몬드 연마제(6, 3, 1 µm)를 이용하여 표면을 광택, 연마하였다. 금으로 마운트를 코팅한 후 고분해능이온마이크로프로브(SHRIMP) 분석 전에 음극광(CL) 장치가 부착된 주사전자현미경(SEM)에서 후방산란(BSE) 이미지와 음극광 이미지를 얻어 결정형태와 내부구조를 분석한 후 분석 점들을 선정하였다. 후방산란 이미지와 음극광 이미지는 한국기초과학지원연구원 환경연구부의 JEOL 모델 6610LV 주사전자현미경을 이용하여 얻었다.
최외곽부에는 변성기원으로 추정되는 음극선발광이 어둡게 나타나는 외연부가 관찰되기도 하나 분석하기에는 너비가 넓지 않아 분석은 하지 못하였다. 불순물과 크랙이 많아 비교적 깨끗한 입자들을 골라서 분석하였다.
선별된 저어콘을 세척 하여 SL13과 FC1 저어콘 스탠다드와 함께 에폭시 몰드에 심어 원반형 마운트를 만들었고, 대략 입자의 반이 드러날 때까지 사포에 갈아내고, 다이아몬드 연마제(6, 3, 1 µm)를 이용하여 표면을 광택, 연마하였다.
3e). 역시 후방산란영상과 음극선발광영상을 비교하여 가능한 깨끗한 입자들을 골라서 분석하였다.
, 1986; Hong and Yun, 1986) 영남육괴와 옥천대의 구조적 경계가 어디인지는 아직까지 모호하며, 순창전단대 보다는 전주 또는 광주전단대일 가능성이 높다. 이를 확인하기 위해 영광-장성 지역으로 연장 발달된 광주전단대와 전주전 단대 부근에 분포된 시대미상 변성퇴적암층 중 규암층들을 대상으로, 이들에서 분리한 저어콘들의 연대를 측정, 비교하는 연구를 수행하였다.
저어콘에 대한 SHRIMP U-Pb 분석은 한국기초과학지원연구원에 있는 SHRIMPⅡe/MC를 통해 실시하였으며, 동위원소 분석을 위한 일차 이온빔은 산소음이온(O2−)을 이용하였다.
대상 데이터
분석된 자료의 초기 납 보정은 204Pb를 이용하였고, 1.0 Ga 보다 젊은 분석치들을 위해 207Pb로 보정하였으며, 각 분석지점의 오차는 1σ이다.
연구지역은 광주전단대와 전주전단대를 영광전단대가 교차하는 지역으로 1대 5만 지질도 고창도폭(Lee and Lee, 2001), 신흥도폭(Kim et al., 1982), 영광도폭(Choi et al., 1986), 송정도폭(Hong and Yun, 1986)의 일부가 포함되는 곳이다(Fig. 2). 북북동-남남서 주향의 광주단층이 연구지역의 중앙부를 가로지르고 있으며, 이 단층 주변에 거의 평행한 방향으로 광주전단대가 발달하였다.
영광지역 규암 시료에서 분리된 저어콘들에서는 총 29개의 분석점들을 분석하였다(Table 1). 1개를 제외한 분석치들은 Th/U 비가 0.
장성지역에 분포하는 규암층의 시료에서는 총 63개의 분석점들을 분석하였다(Table 2). 62개의 분석치들은 Tera-Wasserburg 일치곡선그림에서(Fig.
이론/모형
0 Ga 보다 젊은 분석치들을 위해 207Pb로 보정하였으며, 각 분석지점의 오차는 1σ이다. SHRIMP 연대측정 자료의 보정 및 연대계산은 SQUID version 2.5 및 Isoplot/Ex v. 3.6을 이용하였다(Ludwig, 2008, 2009). 연대측정 결과는 95%(2σ)의 신뢰성으로 보고하며, SHRIMP 기기를 이용한 자세한 연대측정법은 Ireland and Williams (2003)및 Williams et al.
금으로 마운트를 코팅한 후 고분해능이온마이크로프로브(SHRIMP) 분석 전에 음극광(CL) 장치가 부착된 주사전자현미경(SEM)에서 후방산란(BSE) 이미지와 음극광 이미지를 얻어 결정형태와 내부구조를 분석한 후 분석 점들을 선정하였다. 후방산란 이미지와 음극광 이미지는 한국기초과학지원연구원 환경연구부의 JEOL 모델 6610LV 주사전자현미경을 이용하여 얻었다.
성능/효과
장성지역에 분포하는 규암층의 시료에서는 총 63개의 분석점들을 분석하였다(Table 2). 62개의 분석치들은 Tera-Wasserburg 일치곡선그림에서(Fig. 4b) 상당수가 불일치 연령을 보이고, Th/U 비가 0.1 이하로 낮은 것들이 비교적 많아 중생대 이후에 일어난 납손실 사건을 겪었음을 지시한다. 비교적 일치연령을 보이며 일치곡선 상에 도시되는 분석치들은 2,500 Ma, 1,900 Ma 부근에 집중된다.
결론적으로, 광주단층 또는 광주전단대를 경계로 각각 서쪽과 동쪽에 위치한 영광지역과 장성지역의 변성퇴적암층들은 저어콘 연대분포가 서로 구별되는 특징을 보인다. 즉, 영광지역과 장성지역에 분포된 변성 퇴적암층들은 각각 옥천변성대 변성퇴적암과 영남육괴 퇴적암층에 잘 대비가 된다.
후속연구
광주단층은 백악기에 광주전단대를 따라 재활성된 단층으로 연구지역 남서부에서는 변성퇴적암층과 선캠브리아 기반암류를 자르고 지나가기 때문에 단층운동 이전의 전단운동이 양쪽의 분포 암석들의 차이를 야기한 것으로 봐야한다. 따라서 이 연구에서 수행한 저어콘 연대측정의 결과는 광주전단대가 옥천변성대와 영남육괴의 지구 조적 경계일 가능성을 지시하지만, 이를 확증하기 위해서는 충분한 연대측정 및 암석학적, 지화학적, 구조적 연구가 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
호남전단대의 특징은 무엇인가?
, 1985; Cluzel et al., 1991)로 불리는데, 호남전단대는 100 km 이상의 폭에 지역에 따라 시기가 다른 여러 전단대들로 구성이 되어있어 순창 전단대, 전주전단대, 광주전단대, 영광전단대 등으로 구분하여 명명이 되었다(Cheong, 1998). 이들 전단대 중 전주-순창-해남을 잇는 순창전단대(Kim and Kee, 1991; Kee and Kim, 1992; Lee, 1992; Kim and Kee, 1994)가 가장 규모가 크고 연장선이 긴 주 전단대로 동쪽의 영남육괴와 서쪽의 옥천대 사이의 주경계로 간주되고 있으며, 트라이아스기에 있었던 북중국과 남중국 지괴의 충돌과 연관된 것으로 해석하는 지구조 모델들이 제시되었다(Yin and Nie, 1993; Chough et al.
광주전단대가 옥천변성대와 영남육괴의 지구조적 경계일 가능성을 암시하는 내용은 무엇인가?
이 연구에선 한반도 남서부에 북북동-남남서 주향으로 발달된 호남전단대의 지류 중의 하나인 광주 전단대 주변에 전단대를 따라 분포된 변성퇴적암층에 대해 고분해능이온마이크로프로브를 이용하여 쇄설성 저어콘의 우라늄-납 연대측정을 수행하였다. 광주전단대를 경계로 각각 서쪽과 동쪽에 위치한 영광지역과 장성지역의 변성퇴적암층들은 저어콘 연대분포가 구별되는 특징을 보인다. 영광지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma), 고원생대(약 1,860 Ma), 신원생대(약 960Ma) 및 고생대(약 380 Ma) 연령에 집중점을 이루는데 반해, 장성지역 규암층의 저어콘들은 신시생대(약 2,500 Ma)와 고원생대(약 1,880 Ma) 연령에 집중점을 이루고 보다 젊은 연대는 산출되지 않는다. 두 지역의 대조적인 연대분포 특성은 서쪽의 영광지역 변성퇴적암층은 옥천변성대 변성퇴적암층에, 동쪽의 장성지역 변성퇴적암층은 영남육괴의 퇴적암층에 각각 대비됨을 지시한다. 이러한 결과는 광주전단대가 옥천변성대와 영남육괴의 지구조적 경계일 가능성을 암시한다.
한반도는 무엇으로 구성되어 있는가?
한반도는 지체구조적으로 주로 선캠브리아기 기반암으로 이루어진 낭림, 경기 및 영남의 3개의 육괴와 이들을 경계 짓는 임진강대와 옥천대 두 변동대로 구성되어 있다(Fig. 1).
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