[논문]경기육괴 동부 오대산 지역의 구룡층군에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정: 새로운 후기 고생대층의 인지와 지체구조적 의의

조등룡

doi:10.7854/jpsk.2014.23.3.197

경기육괴 동부 오대산 지역의 구룡층군에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정: 새로운 후기 고생대층의 인지와 지체구조적 의의
SHRIMP U-Pb Zircon Geochronology of the Guryong Group in Odesan Area, East Gyeonggi Massif, Korea: A new identification of Late Paleozoic Strata and Its Tectonic Implication 원문보기

암석학회지 = The journal of the petrological society of korea, v.23 no.3, 2014년, pp.197 - 208

초록
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경기육괴 동부 오대산 지역의 구룡층군 흑운모 편암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대를 측정하였다. CL 영상에서 저어콘은 변성작용에 의해 원위치에서 성장한 가중평균연령 $247{\pm}6Ma$의 저어콘 외연부를 갖는다. 쇄설성 저어콘 핵은 대부분 마그마기원을 지시하는 누대구조와 Th/U 비를 보이고, 53점의 분석치에서 46점이 일치연령에 가까운 자료에 해당한다. 이들은 가중평균 $378{\pm}10Ma$(n=9), $420{\pm}4Ma$(n=6)와 $1845{\pm}9Ma$ (n=18)의 집중군과 신원생대에서 시생대 최후기에 걸친 $687{\pm}9Ma$에서 $2519{\pm}20Ma$의 산발적인 연령을 보인다. 이 연구의 연대자료는 지금까지 시대미상이었던 구룡층군이 경기육괴 동부에서 최초로 보고되는 고생대 후기 지층으로서 최고 퇴적시기가 옥천대 남서부의 퇴적층에 대비될 수 있음을 나타낸다. 또한 이 연구에서 제시하는 중국 중앙부 충돌대의 경우와 같은 구룡층군의 트라이아스기의 변성시기와 고생대 중기(361~425 Ma)의 쇄설성 저어콘 연대는 오대산 지역이 중국 충돌대의 영향을 받은 지역 혹은 그의 연장부에 해당할 가능성을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Zircon separated from a biotite schist of the Guryong Group in Odesan area, eastern part of the Gyeonggi Massif in Korea were analysed for SHRIMP U-Pb ages. CL images display composite core-rim structures of the zircon, indicating an in-situ overgrowth of zircon through a high-grade metamorphism. The metamorphic zircon rims give a weighted mean age of $247{\pm}6Ma$. While the detrital zircon cores have zoning patterns and Th/U ratios indicative of a magmatic origin. Among 53 analyses from the cores, 46 data yield near concordant ages which are concentrated at $378{\pm}10Ma$ (n=9), $420{\pm}4Ma$ (n=6) and $1845{\pm}9Ma$ (n=18) with sporadic Neoproterozoic ($687{\pm}9Ma$) to late Archean ($2519{\pm}20Ma$) ages. The age data constraint sedimentation age of protolith of the Guryong Group, so far unknown, as late Paleozoic. The Guryong Group of this study is the first late Paleozoic strata reported from eastern Gyeonggi Massif, and its maximum depositional age (ca 378 Ma) is identical with those of the late Paleozoic strata in the southwestern Ogcheon Belt. The Triassic metamorphic age and abundant middle Paleozoic provenance (361~425 Ma) of the Guryong Group are similar with those reported from the Triassic collisional belt in central China. Thus this study indicates that the Odesan area would be an possible eastward extension of the Triassic collisional belt in central China.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

SHRIMP 분석을 위한 시료준비, 기기분석과 자료처리에 도움을 준 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스의 김정민박사, 이기욱박사와 실험실 실무진, 그리고 시료의 현미경적 특징에 대해 토의한 이승렬박사께 감사드린다. 또한 초고를 심사하여 오류를 지적하고 건설적인 제안을 해준 김성원박사와 익명의 심사자께 사의를 표한다.
이 연구는 경기육괴 오대산 지역의 구룡층군에 대해 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정을 실시하여 경기육괴 서부와 옥천대 뿐만 아니라 경기육기 동부에도 트라이아스기의 변성작용을 받은 고생대 지층임이 존재함을 최초로 보고하고 이에 대한 의미에 대해 토의한다.
, 2009). 이러한 논의는 트라이아스기의 변성대가 한반도에 어디에 분포하는지, 충돌대에 합당한 변성작용의 조건을 갖는지를 바탕으로 한다. 한반도 중앙부의 임진강대는 약 250 Ma 시기의 고압 각섬암상 변성작용과 이에 수반되는 지구조적 특징을 근거로 1990년대의 초반부터 가장 먼저 한반도에서 중국충돌대의 유력한 연장부로 여겨져 왔다(Yin and Nie, 1993; Cho et al.

제안 방법

55개 저어콘 입자로부터 연변부 3점과 쇄설성 핵 53점의 SHRIMP U-Pb 분석치를 얻었다. 연변부 저어콘의 분석치에서 U과 Th 함량은 각각 49~111 ppm과 1 ppm 미만이고, 결과적으로 Th/U 비는 0.
선별된 저어콘을 U-Th-Pb 비보정을 위한 FC1(Paces and Miller, 1993), U 함량보정을 위한 SL13(U=238 ppm) 표준 저어콘과 함께 1 인치 직경의 에폭시에 마운트하여 저어콘 입자의 중심 부분이 드러날 때까지 단계별로 연마하였다. 모든 저어콘에 대해 편광현미경 및 반사현미경 영상과 전자현미경(JEOL JSM-6610LV)의 음극발광(Cathodoluminscence: CL) 및 후방산란전자(Back Scattered Electron: BSE) 영상으로 촬영하고, 이들이 나타내는 저어콘의 표면 상태, 포유물의 존재와 내부구조를 고려하여 분석점의 위치를 결정하였다.
연대측정에 필요한 원소 및 분자에 대해 5회를 스캔하여 측정하였으며, 이온빔의 직경은 약 25 µm이었다. 보정을 위해 미지 시료의 3~4점 분석마다 FC1 표준 저어콘을 측정하였다. 초기자료의 보정, 연대계산과 다아아그램의 작성은 SQUID 2.
저어콘의 시료준비와 U-Pb 이차이온질량분석은 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에서 이루어졌다. 선별된 저어콘을 U-Th-Pb 비보정을 위한 FC1(Paces and Miller, 1993), U 함량보정을 위한 SL13(U=238 ppm) 표준 저어콘과 함께 1 인치 직경의 에폭시에 마운트하여 저어콘 입자의 중심 부분이 드러날 때까지 단계별로 연마하였다. 모든 저어콘에 대해 편광현미경 및 반사현미경 영상과 전자현미경(JEOL JSM-6610LV)의 음극발광(Cathodoluminscence: CL) 및 후방산란전자(Back Scattered Electron: BSE) 영상으로 촬영하고, 이들이 나타내는 저어콘의 표면 상태, 포유물의 존재와 내부구조를 고려하여 분석점의 위치를 결정하였다.
이를 60 메쉬(지름 250 µm)의 체로 분리하여 중광물을 분리하고, 최종적으로 실체현미경 하에서의 수선택(hand-picking)으로 저어콘을 수집하였다.

대상 데이터

SHRIMP 저어콘 연대측정을 위해 구룡층군의 흑운모 편암에서 시료를 채취하였다(Fig. 1). 시료는 양호한 편리를 보이며 등축습곡을 형성하는 중립질 암석으로서 석영, 사장석, 견운모, 흑운모, 백운모로 구성되고(Fig.
1). 시료는 양호한 편리를 보이며 등축습곡을 형성하는 중립질 암석으로서 석영, 사장석, 견운모, 흑운모, 백운모로 구성되고(Fig. 2), 드물게 견운모화된 근청석과 규선석의 가상을 포함한다.
야외에서 채취한 약 1 kg의 시료를 조쇄기(jaw crusher)와 미분기(pulverizer)에서 분말로 만들었다. 이를 60 메쉬(지름 250 µm)의 체로 분리하여 중광물을 분리하고, 최종적으로 실체현미경 하에서의 수선택(hand-picking)으로 저어콘을 수집하였다.
중광물분리에는 Cho(2004)에 제시된 물과 비이커를 이용한 패닝 방법을 적용하였다. 저어콘의 시료준비와 U-Pb 이차이온질량분석은 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에서 이루어졌다. 선별된 저어콘을 U-Th-Pb 비보정을 위한 FC1(Paces and Miller, 1993), U 함량보정을 위한 SL13(U=238 ppm) 표준 저어콘과 함께 1 인치 직경의 에폭시에 마운트하여 저어콘 입자의 중심 부분이 드러날 때까지 단계별로 연마하였다.

이론/모형

SHRIMP 분석의 절차와 자료 처리는 대부분 Willams(1998)의 방법을 따랐다. 연대측정에 필요한 원소 및 분자에 대해 5회를 스캔하여 측정하였으며, 이온빔의 직경은 약 25 µm이었다.
이 연구는 한국지질자원연구원의 연구과제 “서부경기지괴 지구조 진화 및 지질정보 구축”(과제번호: 14-3311-1)의 일환으로 수행되었다.
이를 60 메쉬(지름 250 µm)의 체로 분리하여 중광물을 분리하고, 최종적으로 실체현미경 하에서의 수선택(hand-picking)으로 저어콘을 수집하였다. 중광물분리에는 Cho(2004)에 제시된 물과 비이커를 이용한 패닝 방법을 적용하였다. 저어콘의 시료준비와 U-Pb 이차이온질량분석은 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에서 이루어졌다.
보정을 위해 미지 시료의 3~4점 분석마다 FC1 표준 저어콘을 측정하였다. 초기자료의 보정, 연대계산과 다아아그램의 작성은 SQUID 2.50과 Isoplot 3.71(Ludwig, 2008, 2009) 프로그램에 의하였으며, common Pb 보정은 ²⁰⁴Pb 카운트 측정치를 이용하였다. 이 연구에서 논의하는 각 분석점의 연령은 1.

성능/효과

결론적으로 이 연구의 구룡층군 흑운모 편암의 저어콘이 제시하는 트라이아스기 변성시기와 쇄설성 저어콘의 연대구성은 경기육괴 오대산 지역이 중국 충돌대의 영향을 받은 지역이거나 혹은 그의 연장부에 해당할 가능성을 시사한다.
38). 쇄설성 저어콘 핵의 분석치는 U 및 Th 함량과 Th/U 비가 각각 40~3153 ppm, 24~356 ppm과 0.03~1.38로 넓은 범위를 보여 이들 저어콘이 다양한 성분의 모암으로부터 유래하였음을 시사한다. 이들의 겉보기 연령은 데본기 후기에서 시생대 최후기에 이르는 360.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	미그마타이트질 편마암을 구성하는 광물은 무엇인가?	(1997)는 반상변성질 편마암 및 미그마타이트질 편마암과 이에 렌즈상으로 소규모 협재하는 규암, 각섬암, 결정질석회암과 우백질 편마암을 오대산편마암복합체로 명명한 바 있다. 미그마타이트질 편마암은 주로 석영, 사장석, 퍼다이트, 흑운모로 구성되고, 변성도에 따라 석류석, 근청석, 규선석, 백운모, 스피넬 등을 포함한다(Kwon et al., 1997).
	구룡층군이 처음 명명된 도폭은 무엇인가?	구룡층군은 1:50,000 지질도 현리 도폭에서 처음 명명되었다(Kim et al., 1975b).
	경기육괴 오대산 지역의 기저를 이루는 암종은 무엇인가?	오대산 지역은 이질 기원인 고원생대 미그마타이트질 편마암과 화강암류가 기저를 이루며, 시대 미상의 구룡층군, 트라이아스기의 맨거라이트(mangerite), 쥬라기의 화강암류와 백악기의 퇴적층이 분포한다(Fig. 1) (Kim et al.

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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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