[논문]청송 구암산 칼데라 화산암류의 SHRIMP U-Pb 연령측정과 화산과정

황상구; 조인화; 이기욱

doi:10.9719/eeg.2017.50.6.467

청송 구암산 칼데라 화산암류의 SHRIMP U-Pb 연령측정과 화산과정
SHRIMP U-Pb Dating and Volcanic Processes of the Volcanic Rocks in the Guamsan Caldera, Cheongsong, Korea 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.50 no.6, 2017년, pp.467 - 476

황상구 (안동대학교 지구환경과학과) , 조인화 (한국기초과학지원연구원 환경과학연구부) , 이기욱 (한국기초과학지원연구원 환경과학연구부)

초록
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구암산 칼데라는 청송 남동부에 나타나며, 이 칼데라에 직접적으로 관련되는 지질은 규질 화산암류이고 화산각력암, 구암산응회암과 함몰후 관입암으로 구분할 수 있다. SHRIMP를 이용하여 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시함으로서 화산암류의 분출시기, 관입시기와 칼데라 형성시기를 확실하게 하였다. 측정결과에 의하면 구암산응회암은 하부 회류응회암이 $63.77{\pm}0.94Ma$, 상부 회류응회암이 $60.1{\pm}1.8Ma$의 분출시기, 함몰후 관입체의 환상 유문암맥은 $60.65{\pm}0.95Ma$의 관입시기를 나타낸다. 이 자료에 의하면 구암산 칼데라는 구암산응회암의 상부 회류응회암 분출 직후, 환상암맥 관입 직전의 60.65~60.1 Ma 무렵에 형성되었음을 암시해준다. 구암산 칼데라 지역에서는 63.77~60.1 Ma 기간에 회류분출-칼데라함몰-환상관입으로 연결되는 하나의 완벽한 칼데라윤회를 거치는 화산과정을 나타낸다.

Abstract ▼ AI-Helper

Volcanic rocks related to the Guamsan cadera, which find in the southeastern Cheongsong, are divided into Volcanic breccia, Guamsan Tuff and Post-collapse intrusions. We determined their eruption, intrusion and caldera-forming timings based on SHRIMP U-Pb zircon dating. The dating results yield earlier eruption age of $63.77{\pm}0.94Ma$ from the lower ash-flow tuff and an later eruption age of $60.1{\pm}1.8Ma$ from the upper ash-flow tuff of the Guamsam Tuff, and intrusion age of $60.65{\pm}0.95Ma$ from the rhyolite ring dyke of the Post-collapse intrusions. The age data suggest that the Guamsan caldera is formed in 60.65~60.1 Ma between eruption of the upper ash-flow tuff and intrusion of the rhyolite ring dyke. The Guamsan cadera exhibits the volcanic processes of a perfect igneous cycle passing from ash-flow eruptions through caldera collapse to ring intrusions during 63.77~60.1 Ma.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그래서 이 연구는 층서단위에 대한 절대연대 측정이 필수적이며 최근에 정확도가 높은 SHRIMP U-Pb 연대측정 자료를 보고하고 이들을 바탕으로 하여 이 화산암류에 대한 분출 및 관입시기와 화산과정을 정립하고 다른 지역의 화산암류와 대비하는데 기여하고자 한다.

제안 방법

SHRIMP를 이용하여 저어콘 U-Pb 연대측정을 실시함으로서 화산암류의 분출시기, 관입시기와 칼데라 형성시기를 확실하게 하였다. 측정결과에 의하면 구암산응회암은 하부 회류응회암이 63.
구암산 칼데라에 관련된 화산암류의 정치시기를 정립하기 위해 SHRIMP 저어콘 연령측정을 실시하였다. 시료는 구암산응회암에서 2개와 함몰후 관입암에서 1개를 선정하였다.
지금까지 경상분지에서 유천층군의 화산암류는 모두 백악기 후엽에 분출된 것으로 보았지만, 측정한 연대에 의하면 구암산 칼데라 지역에서 화산암류는 모두 고신기(Paleogene)에 분출된 것으로 나타난다. 따라서 구암산응회암의 분출기간에 대해 먼저 토의하며, 그 다음에 환상암맥의 관입시기와 칼데라 형성시기를 논의하고 화성과정을 엮어보기로 한다(Table 2).
시료는 파쇄, 초기 중액과 다음으로 자성분리의 절차에 따라 수행되었다. 비자성 부분의 입자들로부터 저어콘을 수작업으로 분리하였고 이 저어콘들은 점착테이프에 올려놓고 에폭시액으로 발라 고정시켰으며 약 절반 두께로 갈고 반사 및 투사광에서 사진을 찍었다. 이 마운트는 세척하고 금-코팅을 하였으며 JXA-8100전자탐촉자를 이용하여 저어콘 입자의 음극선발광(CL)영상작업을 수행하였다.
연령측정은 먼저 한국기초과학지원연구원의 SHRIMPIIe를 이용하여 저어콘의 U-Pb 분석을 실시하였다. U-Pb분석은 일차 이온빔으로 산소 음이온(O₂^-)을 이용하였으며, 이때 이온빔의 직경은 25 μm이고 세기는 4-6 nA이었다.
비자성 부분의 입자들로부터 저어콘을 수작업으로 분리하였고 이 저어콘들은 점착테이프에 올려놓고 에폭시액으로 발라 고정시켰으며 약 절반 두께로 갈고 반사 및 투사광에서 사진을 찍었다. 이 마운트는 세척하고 금-코팅을 하였으며 JXA-8100전자탐촉자를 이용하여 저어콘 입자의 음극선발광(CL)영상작업을 수행하였다.

대상 데이터

U-Pb분석은 일차 이온빔으로 산소 음이온(O₂^-)을 이용하였으며, 이때 이온빔의 직경은 25 μm이고 세기는 4-6 nA이었다. 분석에 사용한 저어콘 표준물질로는 FC-1과SL13을 사용하여 U 함량측정과 U/Pb 연령보정을 실시하였다. 연령측정 절차는 Williams et al.
구암산 칼데라에 관련된 화산암류의 정치시기를 정립하기 위해 SHRIMP 저어콘 연령측정을 실시하였다. 시료는 구암산응회암에서 2개와 함몰후 관입암에서 1개를 선정하였다. 즉 구암산응회암은 하부 회류응회암과 상부 회류응회암에서 1개씩 시료를 선택하였고, 환상암맥은 북서측 유대상 유문암맥에서 1개 시료를 선택하였다.
시료는 구암산응회암에서 2개와 함몰후 관입암에서 1개를 선정하였다. 즉 구암산응회암은 하부 회류응회암과 상부 회류응회암에서 1개씩 시료를 선택하였고, 환상암맥은 북서측 유대상 유문암맥에서 1개 시료를 선택하였다.

데이터처리

(1998)과 Ireland and Williams(2003)의 방법을 적용하였다. 측정자료는 SQUID 2.5 및 Ex v. 3.6 프로그램(Ludwig,2008)을 이용하여 연령계산을 하였다. 각 분석치와 겉보기연령의 오차는 1σ이고, 가중평균 및 일치곡선(concordia) 연령계산은 95%(2σ)의 신뢰도를 나타낸다.

이론/모형

연령측정 절차는 Williams et al.(1998)과 Ireland and Williams(2003)의 방법을 적용하였다. 측정자료는 SQUID 2.
이 논문은 한국기초과학지원연구원의 선도장비 이용자 프로그램에 의한 SHRIMP U-Pb 연대측정에 의해 수행되었다. 심사를 통해 문장을 바로잡아준 두 분의 익명 심사위원께 사의를 표한다.

성능/효과

측정결과에 의하면 구암산응회암은 하부 회류응회암이 63.77±0.94 Ma과 상부회류응회암이 60.1±1.8 Ma의 분출시기, 유문암맥은 60.65±0.95 Ma의 관입시기를 나타낸다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	분출암류와 관입암류의 각각의 특징은?	화산암류는 분출암류와 관입암류로 구분된다. 분출암류는 하부의 중성 분출암류와 상부의 규질 분출암류로 구성된다. 중성 분출암류는 도평도폭에서 안산암질암로 묶어 기재하였고(Kwon and Lee, 1973) 기계도폭에서 화산각력암으로 묶어 하나로 취급하였다(Ohand Jeong, 1975). 규질 분출암류는 도평도폭에서 관입암류를 포함하여 하나로 기재하였지만(Kwon and Lee,1973), 여기서 관입암류를 제외한 응회암들만을 총칭한다. 이 응회암들은 대부분 회류응회암들이고 암상과 공급지의 차이에 의해 3개의 층서단위로 구분된다. 그리고 관입암류는 대부분 암맥으로 산출되며 산출패턴이 주로 환상관입체를 나타낸다. 이들은 대체로 세립질로서 유문암질에서 대사이트질 조성을 나타낸다.
	구암산 칼데라는 어디에서 나타나는가?	구암산 칼데라는 청송 남동부에 나타나며, 이 칼데라에 직접적으로 관련되는 지질은 규질 화산암류이고 화산각력암, 구암산응회암과 함몰후 관입암으로 구분할 수 있다. SHRIMP를 이용하여 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시함으로서 화산암류의 분출시기, 관입시기와 칼데라 형성시기를 확실하게 하였다.
	구암산 칼데라에 직접적으로 관련된 지질은 무엇이 있는가?	구암산 칼데라는 청송 남동부에 나타나며, 이 칼데라에 직접적으로 관련되는 지질은 규질 화산암류이고 화산각력암, 구암산응회암과 함몰후 관입암으로 구분할 수 있다. SHRIMP를 이용하여 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시함으로서 화산암류의 분출시기, 관입시기와 칼데라 형성시기를 확실하게 하였다.

참고문헌 (23)

Ahn, U.S. and Hwang, S.K. (2007) Determination of flow direction from flow indicators in the Muposan Tuff, southern and eastern Cheongsong, Korea. Eonomic and Environmental Geology. v.40, p.319-330 (in Korean with English abstract).
Chang, K.H. (1975) Cretaceous stratigraphy of southeast Korea. Journal of Geological Society of Korea, v.11, p.1-23.
Chang, K.H. (1977) Late Mesozoic stratigraphy, sedimentation and tectonics of southeastern Korea. Journal of Geological Society of Korea, v.13, p.76-90 (in Korean with English abstract).
Chang, K.H. (1988) Cretaceous stratigraphy and paleocurrent analysis of Kyongsang Basin, Korea. Journal of Geological Society of Korea v.24, p.194-205.
Druitt, T.H. and Sparks, R.S.J. (1985) On the formation of calderas during ignimbrite eruptions, Nature, v.310, p.679-681.
Hartman, 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, v.47, p.829-844.

상세보기
Hwang, S.K. (2002a) Collapse type and evolution of the Guamsan caldera, southeastern Cheongsong, Korea. Journal of Geological Society of Korea, v.38, p.199-216 (in Korean with English abstract).
Hwang, S.K. (2002b) Magmatic evolution of volcanic rocks related with the Guamsan caldera, southeastern Korea. Journal of Geological Society of Korea, v.38, p.341-359 (in Korean with English abstract).
Hwang, S.K., Jo, I.H. and Yi, K. (2017) SHRIMP U-Pb datings and igneous processes of the igneous rocks around the Myeonbongsan caldera, Cheongsong, Korea. Journal of Geological Society of Korea, v.53, p.781-796 (in Korean with English abstract).

상세보기
Hwang, S.K., Jo, I.H. and Yi, K. (2016) SHRIMP zircon U-Pb dating and stratigraphical relationship of the Bunam Stock and Muposan Tuff, Cheongsong. Journal of Geological Society of Korea, v.52, p.405-419 (in Korean with English abstract).

상세보기
Hwang, S.K and Seo, S.H. (2016) Field evidence of magma mixing from concentric zonings and mafic microgranular enclaves hosted in Bunam Stock, Korea. Journal of Petrological Society of Korea, v.25, p.311-325 (in Korean with English abstract).

원문보기 상세보기
Hwang, S.K., Son, J.D., Lee, B.J. and Reedman, A.J. (2002) Eruptive phases and volcanic processes of the Guamsan caldera, southeastern Cheongsong, Korea. Journal of Petrological Society of Korea, v.11, p.74-89 (in Korean with English abstract).
Hwang, S.K., Son, Y.W. and Choi, J.O. (2017) Geological history and landscapes of the Juwangsan National Park, Cheongsong. Journal of Petrological Society of Korea, v.26, p. (in Korean with English abstract)
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, v.53, p.215-241.
Jo, N.S. and Hwang, S.K. (2017) Determination of flow direction from flow indicators and lateral grading in the Naeyeonsan Tuff, northern Pohang, Korea. Journal of Petrological Society of Korea, v.26, p.153-163 (in Korean with English abstract).
Kwon, Y.I. and Lee, I.K. (1973) Explanatory text of the geological map of Dopyeong Sheet, Geological and Mineral Institute of Korea, 9p.
Lipman, P.W. (1984) Roots of ash-flow calderas in western North America: windows into the tops of granitic batholiths. Journal of Geophysical Research, v.89, p.8801-8841.

상세보기
Ludwig, K.R (2008) SQUID 2: A User's Manual. Berkeley, CA, Berkeley Geochronology Center Special Publication, No.2, 100p.
Oh, I.S. and Jeong, G.S. (1975) Explanatory text of the geological map of Gigae Sheet, Geological and Mineral Institute of Korea, 25p.
Smith, R.L. and Bailey, R.A. (1968) Resurge cauldrons. In Coats et al., (eds.), Studies in Volcanology, p.613-662.
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, v.134, p.380-404.

상세보기
Williams, I.S. (1998) U-Th-Pb geochronology by ion microprobe. In: McKibben, M.A., Shanks, W.C.P., and Ridley, W.I. (eds.), Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes. Reviews in Economic Geology, 7, Society of Economic Geologists, p.1-35.
Won, C.K., Kang, P.C. and Lee, S.H. (1978) Study on the tectonic interpretation and igneous pluton in the Gyeongsang basin(I). Journal of Geological Society of Korea, v.14, p.79-92.

저자의 다른 논문 :

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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