[논문]독도 조면암질 각력암의 지구화학적 연구

본 연구에서는 독도 화산암의 산출상태와 마그마특성을 규명하기위해, 조면암질 각력암의 체계적인 야외조사와 시료채취을 실시하였고, 전암화학분석을 수행하였다. 이를통해 독도화 산암의 기원 및 수중 독도화산체의 특성을 유추하였다.
독도는 알칼리 계열 화산활동과 휘귀광물인 류사이트 준장석이 발견되는 지역으로서 ‘암석학의 보고’이자 해저화산의 진화과정을 한눈에 알아볼 수 있는 중요한 지질유적으로서 학문적으로도 중요한 연구대상이다. 이러한 독도화산체의 각력암들을 체계적으로 획득하여 마그마활동 및 기원과 수중 독도화산체의 특성을 고찰해 보고자 하는것이 본 연구의 목적이다. 대부분 암석의 반정광물인 사장석에 대한 EPMA결과는 대부분 라브라도라이트이지만 일부 올리고클레이스에 속하는 것으로 Ca에서 Na로 치환되었음을 지시한다.

2007-2009년 독도 화산체에서 각력암시료 70점을 채취하여 박편제작과 편광현미경관찰, 주원소, 미량원소 및 희토류원소, 그리고 광물정량분석을 실시하였다. 박편제작과 암석분말제작은 경북대학교 지질학과에서 수행하였고, 전암화학분석은 캐나다 Activation Laboratories에 분석의뢰 하였다.
2007-2009년 독도 화산체에서 각력암시료 70점을 채취하여 박편제작과 편광현미경관찰, 주원소, 미량원소 및 희토류원소, 그리고 광물정량분석을 실시하였다. 박편제작과 암석분말제작은 경북대학교 지질학과에서 수행하였고, 전암화학분석은 캐나다 Activation Laboratories에 분석의뢰 하였다. 구성광 물에 대한 정량분석은 경북대학교 공동실험실습관의 EPMA(Shimadzu EPMA-1600)를 사용하여 정량 분석하였다.
본 연구에서는 독도 화산암의 산출상태와 마그마특성을 규명하기위해, 조면암질 각력암의 체계적인 야외조사와 시료채취을 실시하였고, 전암화학분석을 수행하였다. 이를통해 독도화 산암의 기원 및 수중 독도화산체의 특성을 유추하였다.

암석을 구성하는 반정 광물로는 단사휘석, 사장석, 정장석, 흑운모, 자철석, 그리고 준장석류인 류사이트, 네필린등이 있고, 석기로는 레쓰상의 사장석과 단사휘석이 거의 대부분을 차지하며 소량의 유리질 기질, 불투명 광물로 구성 된다. 시료는 육안으로 풍화 받지 않은 신선한 상태이며 각력암시료대부분이 분석되었다. MgO를 기준으로 한 주성분변화도에서는 각력암은 현무암, 조면안 산암, 조면암까지 구분되는 영역에 도시된다.

박편제작과 암석분말제작은 경북대학교 지질학과에서 수행하였고, 전암화학분석은 캐나다 Activation Laboratories에 분석의뢰 하였다. 구성광 물에 대한 정량분석은 경북대학교 공동실험실습관의 EPMA(Shimadzu EPMA-1600)를 사용하여 정량 분석하였다.
미량원소의 변화경향을 알아보기 위해서 거미도표(spider diagram)를 사용하였고, 이 도표 에서 유동성을 가진 Sr, K, Rb, Ba 원소들은 증가하다가 비유동성을 나타내는 Th부터 Yb까지 점차 감소하는 전형적인 해양성 화산호 현무암(OIB) 경향을 보여주었다. 또 섭입하는 해양판에 고정되기 때문에 화산호 화산암에서는 결핍되는 Nb이 다소 부화되어 있는 점에서는 독도 화산암류는 해양판의 섭입과는 관련 없는 관경에서 형성되었다는 것을 증명한다(Tatsumi and Eggins, 1955).

미량원소의 조성변화 또한 독도 화산암의 화학적 거동을 지시하는 기준이 된다 즉 MgO의 함량은 현무암질 화산암편에서 분출말기의 조면암을 향해서 호정성 원소에 해당하는 Sc,V는 점진적으로 감소하는 반면에 Rb, Th, U등의 불호정성원소는 점차 증가하는 특성을 보여 화산암류의 일반적인 분화경향을 잘 보여준다. 원소 Zr, Nd등은 MgO함량이 감소할수록 전반적으로 증가하는 경향을 나타내다가 분출 말기에 이르러 급격히 증가하는 특성을 보인다.

또한 독도화산체가 일련의 열점 작용으로 형성되었다면 주변 판의 이동이 전제되어야 하고, 이 판의 이동은 울릉분지의 열개과정과 불가분의 관계를 가져야만 하지만 울릉분지의 형성기작에 대해서는 현재까지도 많은 논란이 있고 그 형성시기를 규정하기에는 자료가 많이 부족하다. 따라서 독도 해저화산체의 각층마다 체계적인 시료 채취가 불가피하고 이 시료들에 대한 절대 연령 측정 및 지구화학적인 연구가 더욱 이루어져야 한다.

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