옥천대 남서부 지역 저변성퇴적암의 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대와 층서적 의미 Detrital zircon U-Pb Ages of the Metapelite on the Southwestern Part of the Ogcheon Belt and Its Stratigraphical Implication원문보기
옥천대 남서부 강진군 성전면에 노출된 저변성이질암에 대해 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시하여 퇴적층의 지질시대를 규명하고, 상부고생대의 연장 분포를 제시하고자 한다. 이질암층에서 분리한 저어콘의 분석값은 대부분 일치곡선에 도시되며, 주요한 4개의 연령군으로 나뉜다: (1) 시생대(약 ~2.5 Ga), (2) 고원생대 후기(~1.86 Ga), (3) 데본기 중기(390 Ma), (4) 전기 석탄기(322Ma). 성전면 이질암층에서 분리한 저어콘에서 가장 젊은 $^{206}Pb/^{238}U$ 가중평균연령은 $322{\pm}4.8$ Ma(n=16, MSWD=4.9)이며, 이는 성전면 이질암층의 퇴적시기가 전기 석탄기(Serpukhobian) 내지 그 이후임을 지시한다. 따라서, 성전면 이질암층은 삼척탄전의 만항층과 대비되는 상부고생대 평안누층군의 기저층으로 간주할 수 있으며, 중기 내지 후기 석탄기 오음리층에 대비할 수 있다.
옥천대 남서부 강진군 성전면에 노출된 저변성이질암에 대해 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시하여 퇴적층의 지질시대를 규명하고, 상부고생대의 연장 분포를 제시하고자 한다. 이질암층에서 분리한 저어콘의 분석값은 대부분 일치곡선에 도시되며, 주요한 4개의 연령군으로 나뉜다: (1) 시생대(약 ~2.5 Ga), (2) 고원생대 후기(~1.86 Ga), (3) 데본기 중기(390 Ma), (4) 전기 석탄기(322Ma). 성전면 이질암층에서 분리한 저어콘에서 가장 젊은 $^{206}Pb/^{238}U$ 가중평균연령은 $322{\pm}4.8$ Ma(n=16, MSWD=4.9)이며, 이는 성전면 이질암층의 퇴적시기가 전기 석탄기(Serpukhobian) 내지 그 이후임을 지시한다. 따라서, 성전면 이질암층은 삼척탄전의 만항층과 대비되는 상부고생대 평안누층군의 기저층으로 간주할 수 있으며, 중기 내지 후기 석탄기 오음리층에 대비할 수 있다.
We investigated the zircon U-Pb ages of the metapelites from the Sungjeon-myeon Gangjin-gun, the southwestern Ogcheon belt, to provide geochronological constraints for the depositional age as well as the distribution of Late Paleozoic formation. Data from the detrital zircons are mostly concordant, ...
We investigated the zircon U-Pb ages of the metapelites from the Sungjeon-myeon Gangjin-gun, the southwestern Ogcheon belt, to provide geochronological constraints for the depositional age as well as the distribution of Late Paleozoic formation. Data from the detrital zircons are mostly concordant, yielding four major age groups: (1) Neoarchean (~2.5 Ga); (2) Paleoproterozoic (~1.86 Ga, Statherian); (3) Middle Devonian(~390 Ma); and (4) Late Paleozoic (~322 Ma, Serpukhobian). The youngest zircon age gives a weighted mean $^{206}Pb/^{238}U$ age of $322{\pm}4.8$ Ma (n=16, MSWD=4.9), indicating deposition age of Early Carboniferous(Serpukhobian) or after. Therefore, the metapelites is considered to be the lowest Formation of the late Paleozoic Pyeongan Supergroup correlated with the Manhang Formation of the Samcheock coal fields and the Oeumri Formation(the Middle to Late Carboniferous) of the Hwasun coal field.
We investigated the zircon U-Pb ages of the metapelites from the Sungjeon-myeon Gangjin-gun, the southwestern Ogcheon belt, to provide geochronological constraints for the depositional age as well as the distribution of Late Paleozoic formation. Data from the detrital zircons are mostly concordant, yielding four major age groups: (1) Neoarchean (~2.5 Ga); (2) Paleoproterozoic (~1.86 Ga, Statherian); (3) Middle Devonian(~390 Ma); and (4) Late Paleozoic (~322 Ma, Serpukhobian). The youngest zircon age gives a weighted mean $^{206}Pb/^{238}U$ age of $322{\pm}4.8$ Ma (n=16, MSWD=4.9), indicating deposition age of Early Carboniferous(Serpukhobian) or after. Therefore, the metapelites is considered to be the lowest Formation of the late Paleozoic Pyeongan Supergroup correlated with the Manhang Formation of the Samcheock coal fields and the Oeumri Formation(the Middle to Late Carboniferous) of the Hwasun coal field.
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문제 정의
, 1985,1986). 이번 연구는 호남탄전으로 부터 약 40 km 남서쪽에 위치한 성전면에 노출된 저변성퇴적암에 대해 저어콘 연령측정을 실시하여, 퇴적층의 지질시대를 규명하고 상부고생대의 확실한 연장 분포를 제시하고자 한다. 정창희(1969)는 태백산 지역의 상부고생대 지층을 고목층군, 철암층군, 황지층군으로 구분하고 이를 평안누층군으로 하였다.
제안 방법
특징적인 저어콘 내부 구조를 확인하고 분석점을 결정하기 위해 한국기초과학연구원 오창캠퍼스의 주사전자 현미경(JEOL JSM-6610Lv)을 이용하여 후방산란전자 영상(Backscattered electron)과 음극선발광영상(Cathodoluminescence)을 촬영하였고, 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 설치되어 있는 SHRIMP-IIe을 이용하여 분석을 실시하였다. U 농도 측정과 보정을 위해 표준물질 SL13을 사용하였고, 연대보정을 위해 미지 시료 3점 분석마다 저어콘 표준물질인 FC-1을 한 번씩 분석하였다. Ireland and Williams(2003)과 Williams(1998)의 절차에 따라 점분석을 실시하였고, Isoplot/EX 3.
약 30분 정도 후 선광팬 가장자리에 남은 시료를 회수하고 자석을 이용하여 자성광물을 제거하였다. 마지막으로 실체현미경하에서 깨끗한 저어콘을 선별하였다(hand-picking). 특징적인 저어콘 내부 구조를 확인하고 분석점을 결정하기 위해 한국기초과학연구원 오창캠퍼스의 주사전자 현미경(JEOL JSM-6610Lv)을 이용하여 후방산란전자 영상(Backscattered electron)과 음극선발광영상(Cathodoluminescence)을 촬영하였고, 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 설치되어 있는 SHRIMP-IIe을 이용하여 분석을 실시하였다.
성화대학교내에 위치하고 있는 저변성이질암(YM-14)으로부터 쇄설성 저어콘을 분리하여 U-Pb 연령분석을 실시하였다. 노두 위치는 WGS 84 좌표상으로 34.
(2013)의 방법에 따라 시료를 파쇄 및 분쇄하여 240 μm 이하로 분말화한 후, 약 10o정도 기울인 선광팬에 200~300 g의 분말시료를 넣고 물을 흘려보냈다. 약 30분 정도 후 선광팬 가장자리에 남은 시료를 회수하고 자석을 이용하여 자성광물을 제거하였다. 마지막으로 실체현미경하에서 깨끗한 저어콘을 선별하였다(hand-picking).
4a). 저변성이질암의 퇴적시기와 퇴적물의 근원암을 확인하기 위해 측정된 저어콘의 연령을 바탕으로 상대확률 분포도(Number-relative probability)를 작성하였으며, 주요한 연령피크(peak)는 약 2500Ma와 1865Ma, 390 Ma, 322Ma이다(Fig. 4b). 약 2500Ma에 집중되는 5개의 분석점으로 계산된 가중평균연령은 2511.
마지막으로 실체현미경하에서 깨끗한 저어콘을 선별하였다(hand-picking). 특징적인 저어콘 내부 구조를 확인하고 분석점을 결정하기 위해 한국기초과학연구원 오창캠퍼스의 주사전자 현미경(JEOL JSM-6610Lv)을 이용하여 후방산란전자 영상(Backscattered electron)과 음극선발광영상(Cathodoluminescence)을 촬영하였고, 한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 설치되어 있는 SHRIMP-IIe을 이용하여 분석을 실시하였다. U 농도 측정과 보정을 위해 표준물질 SL13을 사용하였고, 연대보정을 위해 미지 시료 3점 분석마다 저어콘 표준물질인 FC-1을 한 번씩 분석하였다.
대상 데이터
분리한 저어콘에서 총 48개의 점분석을 실시하였다(Table 1). 분석된 U-Pb 겉보기 연령은 약 302±5Ma에서 2,536±15Ma까지 넓은 범위의 연령 분포를 나타내지만, 대부분 일치곡선상에 도시된다(Fig.
조사지역은 전라남도 강진군 성전면 일원이며, 이 일대에는 고원생대 화강암질 편마암과 시대미상 석영편암, 그리고 저변성퇴적암, 쥬라기 화강암류, 백악기 응회암 등이 분포하고 있다(Fig. 1). 서에서 동으로 가면서 암층들은 젊어지는 경향을 보이며, 편리나 층리는 대체로 북북동 내지 북북서 주향의 40o이상의 북서 내지 남서 경사를 갖는다.
데이터처리
U 농도 측정과 보정을 위해 표준물질 SL13을 사용하였고, 연대보정을 위해 미지 시료 3점 분석마다 저어콘 표준물질인 FC-1을 한 번씩 분석하였다. Ireland and Williams(2003)과 Williams(1998)의 절차에 따라 점분석을 실시하였고, Isoplot/EX 3.6과 Squid2.5(Ludwing, 2008) 프로그램을 이용하여 연령 계산을 하였다.
성능/효과
결론적으로, YM-14 이질암의 근원암 대부분은 고원생대 후기인 Statherian 초기(1.8 Ga)의 화성암이며, 그 밖에 같은 시기의 변성암과 고원생대 초기(Siderian), 데본기 중기(390Ma), 전기 석탄기(Serpukhobian, 322Ma)의 화성암이 근원암으로 소량 유입된 것으로 해석된다(Cohen et al., 2013).
결론적으로, 성전면 지역의 저변성이질암은 옥천대에 발달하는 상부고생대의 Moscovian을 퇴적시기로 하는 평안층군의 기저층이며, 이질암 상위의 변성사질암은 상부고생대 지층임을 지시한다. 이질암의 근원암은 모두 화성기원으로, 고원생대의 경기육괴 및 영남육괴를 구성하는 기반암과 옥천대 데본기 지층, 그리고 태백산분지와 옥천대 남서부에서 중기 석탄기 동안 일어난 화성암을 기원으로 한다.
그러나, 본 연구지역의 저변성퇴적암은 하부의 이질암과 상부의 사질암으로 분류되며, 하부의 이질암은 저어콘 연령에 의해 태백산 분지의 만항층에 대비되고, 가깝게는 호남탄전의 오음리층에 대비된다. 그리고, 이질암의 저어콘 연령이 태백산분지의 만항층에서 보고한 값과 근사한 것으로 보아, 만항층 퇴적시기 하한 혹은 평안층군의 최하위 층준 지질시대는 320 Ma인 중부석탄기 보다 상부인 석탄기의 Moscovian에 대비됨을 확실시 하였다. 한편, 연구지역의 저변성이질암 상위에 놓이는 변성사질암은 1:25만 목포지질도폭(Choi et al.
약 2500Ma에 집중되는 5개의 분석점으로 계산된 가중평균연령은 2511.1±7.5 Ma (MSWD=2.0)이고, 약 1860Ma에 집중되는 분석점은 17개이며, 이들로 부터 계산된 가중평균연령은 1865±11Ma (MSWD=8.9), 약 390Ma에 집중되는 6개의 분석값으로 계산된 가중평균연령은 390±11 Ma (MSWD=4.3), 322 Ma에 집중되는 16개의 분석점으로 계산된 가중평균연령은 322±4.8Ma(MSWD=4.9)이다.
특히, 가장 젊은 322±4.8 Ma(MSWD=4.9) 연령을 태백산분지 만항층의 저어콘 연령에 대비하여 볼 때, 거의 동일시기의 화성활동이 있었음을 알 수 있으며, 동시기 동안 태백산분지와 옥천대 남서부 지역 모두 화성활동이 일어났음을 추측할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
현미경 관찰시, 이질암의 기질부는 어떻게 구성되는가?
2a). 현미경 관찰에 의하면, 이질암은 석영이 반상변정으로 산출하고 기질부는 석영과 백운모, 경녹니석 등으로 구성되며, 석영과 백운모로 형성된 엽리가 발달한다. 석영반정은 일정한 방향으로 길게 신장되어 나타나고, 봉합 구조와 파동소광을 보인다.
옥천대 남서부에서 가장 잘 알려진 고생대 퇴적층은 무엇인가?
옥천대 남서부에는 시대 미상의 저변성 퇴적암층이 옥천대 경계부를 따라 발달하고 있다. 옥천대 남서부에서 가장 잘 알려진 상부 고생대 퇴적층은 호남탄전의 함탄대를 포함하고 있는 오산리층이 대표적이다(Lee et al., 1965; Suh et al.
저변성이질암의 일부 암상은 어떠한가?
이 이질암은 성전면에서 남쪽의 선진리로 가면서 좁아지다가 석회암과 함께 유문암을 만나면서 소멸된다. 이 이질암의 일부는 천매암에 가까운 암상을 띠고 있으며, 담회색의 사암을 협재한다(Fig. 2a).
참고문헌 (26)
Cheong, C.H., 1969, Stratigraphy and Paleontology of the Samcheog Coalfield, Korea, 1, Journal of the Geological Society of Korea, 5, 13-56.
Cheong, C.H., 1973, A paleontological Study of the Fusulinids from the Samcheog Coalfield, Korea, Journal of the Geological Society of Korea, 9, 47-88.
Cheong, C.H., Kim, G.S., 1966, Geological Map and Explanatory Text of Neungju sheet(scale 1:50,000), Geological Survey of Korea, 42p.
Cheong, W., Cho, M. and Kim, Y., 2013, An Efficient Methods for Zircon Separation Using the Gold Pan. Journal of the Petrological Society of Korea, 22, 63-70.
Cho, M, Na, J. and Yi, K., 2010, Shrimp U-Pb ages of detrital zircons in metasandstones of the Taean Formation, western Gyeonggi massif, Korea: Tectonic implication. Geosciences Journal, 14, 99-109.
Choi P.-Y., Choi, H.-I., Hwang, J.-H., Kee, W.-S., Koh, H.J., Kim, Y.B., Lee, B.-J., Song, K.Y., Kim, J.C. and Choi, Y.S., 2002, Geological Map and Explanatory Note of the Mokpo and Yeosu sheet (scale 1:250,000), Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, 45p.
Choi, Y.K., Yoon, H.D., 1968, Geological Map and Explanatory Text of Jangheung sheet (scale 1:50,000), Geological Survey of Korea, 18p.
Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L. & Fan, J.-X. (2013; updated), The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36: 199-204.
Fedo, C.M., Sircombe, K.N., and Rainbird, R.H., 2003, Detrital zircon analysis of the sedimentary record. In: Hanchar, J.M. and Hoskin, P.W.O. (eds.), Zircon. Reviews in Mineralogy & Geochemistry, 53. 277-304.
Ha, Y., Song, Y-S., Kim, J-M., 2014, Gwangju Shear zone : Is it the Tectonic Boundary between the Yeongnam Massif and Okcheon Metamorphic Belt? Journal of the Petrological Society of Korea, 23, 17-30.
Hartmann, L.A., Leite, J.A.D., Silva, L.C., Remus, M.V.D., McNaughton, N.J., Groves, D.I., Fletcher, I.R., Santos, J.O.S. and Vasconcellos, M.A.Z., 2000, Advances in SHRIMP geochronology and their impact on understanding the tectonic and metallogenic evolution of southern Brazil. Australian Journal of Earth Sciences, 47, 829-844.
Ireland, T.R. and Williams, I.S., 2003, Considerations in zircon geochronology by SIMS. In: Hanchar, J.M. and Hoskin, P.W.O. (eds), Zircon: Reviews in Mineralogy and Geochemistry, Mineralogical Society of America, 53, 215-242.
Kim, B.K., Park, B.K., 1966, Geological Map and Explanatory Text of Dongbok sheet (scale 1:50,000), Geological Survey of Korea, 33p.
Kim, H.S., Ree, J.-H., and Kim, J., 2012, Tectonometamorphic evolution of the Permo-Triassic Songrim (Indosinian) orogeny: Evidence from the late Paleozoic Pyeongan Supergroup in the northeastern Taebaeksan Basin, South Korea, International Journal of Earth Sciences, 101, 483-498, DOI 10.1007/ s00531-011-0683-x.
Kim, N.J, Lee, H.Y., 1962, Geology of Hwasoon Anthracite Coalfield, Geological report on Coal fields of Korea, 3, 85-233.
Kim, S.W., Kwon, S., Santosh, M., Cho, D.L. and Ryu, I.-C., 2014, Detrital zircon U-pb geochronology and tectonic implications of the Paelozoic sequences in western South Korea, Journal of Asian Earth Sciences, 95, 217-227.
Lee, D.Y., Chun, C.s., Choi, S.K., Kee, S. C., 1965, Geological Report of Honam Coal Field on the detailed investigation, Korea Coal Corporation, 54p.
Lee, Y.I., Lim, H.S., Choi, T., Orihashi, Y., 2010, Detrital zircon U-Pb ages of the late Paleozoic Sadong Formation in the Pyeongchang coalfield, Gangweon-do Province, Korea : implication for depositional age and provenance, Journal of the Geological Society of Korea, 46, 73-82.
Ludwig, K.R., 2008, SQUID 2: A User's manual. Berkeley, CA, Berkeley Geochronology Center Special Publication, No. 2, 100p.
Park, S.-I., 1996, Conodonts of the Late Paleozoic Strata in Cheongpung-Iyang Area, Hwasoon, Cheonnam, Journal of the Geological Society of Korea, 32, 302-312.
Son, C.M., Kim, S.J., 1966, Geological Map and Explanatory Text of Changpyeong sheet (scale 1:50,000), Geological Survey of Korea, 30p.
Suh, H. G., Lim, S.-B., Bae, D.-J. and Baek, S.-H., 1985, Honam coalfield(II): Western Hanch'on-Ch'unyang area, Geological survey report of the coalfields of Korea, 7, 48p.
Suh, H. G., Lim, S.-B., Bae, D.-J. and Baek, S.-H., 1986, Honam coalfield(III): Iyang-Ch'ongpung area, Geological survey report of the coalfields of Korea, 8, 84p.
Vavra, G., Schmid, R. and Gebauer, D., 1999, Internal morphology, habit and U-Th-Pb microanalysis of amphibolite-to-granulite facies zircons: Geochronology of the Ivrea Zone (Southern Alps). Contributions to Mineralogy and Petrology, 134, 380-404.
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