초록 ▼

1차년도에 구암산 칼데라에 관련된 구암산응회암과 유문암질 관입체의 암상과 구조로부터 화산진화 모델을 엮어내며, 2차년도에는 구암산응회암과 칼데라내부 및 환상 관입체의 조성변화로부터 칼데라함몰 전후의 챔버에서 마그마진화 모델을 유도하는 것이 목표였다. 구암산 칼데라의 연구 결과 다음과 같은 화산진화와 마그마진화를 모델하였다. 구암산 칼데라는 구암산응회암과 함몰후 유문암질 관입체로 구성된다. 이 칼데라는 직경이 8.0 x 9.2km로서 환상암맥으로 둘러싸이고 북변부가 최고 900m 내려앉은 비대칭 원통형 칼데라로 분류된다. 이 칼데라에

1차년도에 구암산 칼데라에 관련된 구암산응회암과 유문암질 관입체의 암상과 구조로부터 화산진화 모델을 엮어내며, 2차년도에는 구암산응회암과 칼데라내부 및 환상 관입체의 조성변화로부터 칼데라함몰 전후의 챔버에서 마그마진화 모델을 유도하는 것이 목표였다. 구암산 칼데라의 연구 결과 다음과 같은 화산진화와 마그마진화를 모델하였다. 구암산 칼데라는 구암산응회암과 함몰후 유문암질 관입체로 구성된다. 이 칼데라는 직경이 8.0 x 9.2km로서 환상암맥으로 둘러싸이고 북변부가 최고 900m 내려앉은 비대칭 원통형 칼데라로 분류된다. 이 칼데라에서 분출작용은 먼저 국부적인 펠리안 분출에 의한 암괴회류상으로 시작되었으며 연이어 화쇄류형성 분출로부터 강한 유체화로 팽창성 화쇄류상으로 전환되고 회운 강하상도 수반되었다. 다시 끓어넘침 분출에 의한 비팽창성 회류상으로 전환되어 고온의 화성쇄설물이 일시에 방출되어 정치됨으로써 매우 심하게 용결되었다. 끓어넘침 분출은 칼데라 함몰과 함께 환상단열로의 화구 이동에 의해 본격화되었다. 분출초기에는 중앙화구로부터 화쇄류가 발생되었지만 후기에는 환상단열화구로의 위치가 변경되어 회류가 다량으로 발생하였다. 회류 분출 후에는 칼데라내부의 갈라진 틈과 환상단열대를 따라 분류상이 연속적으로 뒤따랐으며 이들에 의한 함몰후 화산으로서 용암도움은 침식으로 사라졌지만 화산뿌리로서 칼데라내부 관입체와 3개 환상암맥을 노출시킨다. 마지막으로 남서측 환상암맥의 관절부위에 유문데사이트가 순차적으로 연속 관입되는 화산진화과정을 겪었다. 화학조성적으로 구암산응회암은 고규산과 저규산 유문암 조성그룹으로 분리되는 계단식 조성변화를 나타낸다. 반면에 유문암질 관입체는 유문암으로부터 유문데사이트 성분으로의 연속적 조성변화를 나타낸다. 이 두 조성변화는 전체적으로 마그마챔버의 지붕에서 아래로 고규산 유문암, 저규산 유문암, 유문데사이트, 데사이트성분 순으로 조성구배를 형성했음을 지시한다. 구암산응회암에서 조성변화는 함몰전 챔버에서 중규산 유문암이 단절되는 계단식 조성누대를 형성했음을 지시하고, 유문암질 관입체에서 조성변화는 함몰후 연속적 조성누대를 이루었음을 지시한다. 계단식 조성누대는 출조과정의 결과라기보다 함몰전 층내대류에 의한 균질한 대류층으로 해석되고, 연속 조성누대는 함몰후 층간의 확산작용으로 인하여 조성단절이 둔화됨으로서 희석된 것으로 해석된다. 이러한 구암산 칼데라에서 화산진화 및 마그마진화 모델은 타지역에서 발견되는 복잡한 칼데라에서 일연의 연속적인 화산진화와 마그마진화의 과정연구에 효율적으로 이용될 뿐만 아니라 한반도 백악기 화산활동과 암석성인 해석에 큰 기여가 될 것이고 앞으로 이 지역에서 산출되는 납석 및 금 광물의 탐사에도 크게 이용될 것으로 판단된다.

Abstract ▼

It is purpose that models the volcanic and magmatic evolutions along a single caldera cycle from the eruptive phases, structures and compositional variations of Guamsan Tuff and rhyolitic intrusions in the Guamsan caldera. Author compiled the volcanic and magmatic evolutions from the eruptive phases

It is purpose that models the volcanic and magmatic evolutions along a single caldera cycle from the eruptive phases, structures and compositional variations of Guamsan Tuff and rhyolitic intrusions in the Guamsan caldera. Author compiled the volcanic and magmatic evolutions from the eruptive phases and compositional variations in the Guamsan caldera. Rock units, relating with the Guamsan caldera, are composed of Guamsan Tuff and rhyolitic intrusions. The caldera is outlined by a thick outer ring dikes and measures about 8.0 x 9.2km in diameters. The caldera was collapsed along its margin dropped the tuff down to the north with a maximum displacement of more than 900m, and resulted in an asymmetrical cylindrical-type caldera. The explosive eruptions began with block and ash-flow phases from collapse of glowing lava dome by Pelean eruption, progressed through expanded pyroclastic flow phases and ash-cloud fall phases from high column collapse of pyroclastic flow-eruption from a single central vent, and transmitted with non-expanded ash-flow phases from boiling-over eruption along multiple ring fissure vents. The caldera collapse induced the translation into ring-fissure vents from a single central vent in the earlier eruption. After the boiling-over eruption, the volcanism followed effusive phase that rhyolitic magma injected and erupted to be progressively emplaced as small plugs/dikes and ring dikes with many lava domes on the surface. Following their injections, lower rhyodacitic magma was finally emplaced as a series of dikes along the junction of both outer and intermediate dikes in the southwestern side. Chemical compositions show that the Guamsan Tuff has stepwise composition variations, having a high-silica rhyolite cluster at base and a low-silica rhyolite one at top with a compositional gap in between. In contrast, the intrusions show continuous compositional variations from high-silica rhyolite to rhyodacite. Such compositional variations suggest a large compositional gradient from high-silica rhyolite at the roof to rhyodacite at the lower part of the magma chamber. The compositional variations in the tuff indicate a stepwise compositional zoning without medium-silica rhyolite in the precollapsed chamber, but those of the intrusions represent a continuous compositional zoning in the postcollapsed chamber. The stepwise zoning may be intrinsic to the chamber rather than a consequence of the tapping process, and is interpreted to have resulted from intra-layer convection in the precollapsed density-stratified magma chamber, whereas the continuous zoning is dependant principally on a diffusion across the interfaces between the layers in the postcollapsed chamber. The models can usefully be fit for many researches on volcanic and magmatic evolutions in another caldera, and help explain the Cretaceous volcanic stratigraphy, volcanism and petrogenesis in Korean peninsula, and used in exploiting of pyrophyllite and gold minerals.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법...7
• 3. 결과 및 고찰...8
• 3-1. 구암산 칼데라 이전의 지질...8
• 3-2. 구암산 칼데라 관련 지질...12
• 3-3. 칼데라 구조...21
• 3-4. 암석화학적 변화...24
• 3-5. 진화 고찰...31
• 4. 결론...40
• 5. 인용문헌...41