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영남육괴 남서부에 분포하는 백악기 화산암류에 대한 암석학적 연구
김영라(Young-La Kim),고정선(Jeong-Seon Koh),이정현(Jeong-Hyun Lee),윤성효(Sung-Hyo Yun) 한국암석학회 2008 암석학회지 Vol.17 No.2
영남육괴의 남서부에 분포하는 백악기 말의 문유산 화산암복합체는 아래로부터 산성 화성쇄설암, 안산암과 안산암질 쇄설암, 유문암으로 구분할 수 있다. 가장 오래된 화산활동은 화산쇄설성 퇴적물이 퇴적되는 동안 산성 마그마의 간헐적인 분출로 시작되었다. 산성 화성쇄설암의 폭발적인 분출은 강하회에서 시작되어 부석강하로 발전되어 데사이트질~유문암질 화산회류 분화로 변하였다. 그 이후에는 안산암과 안산암질 화성쇄설암의 분출이 일어났고, 최종적으로 화산암체의 중앙에 가까운 틈을 따라 용암돔의 형태로 유문암이 관입하였다. 암석화학적 데이터는 이러한 암석들이 칼크-알칼리암 계열이며, 섭입대와 관련된 대륙연변부 화산호와 지구조적으로 관련성이 있다는 것을 보여준다. 주성분원소 조성은 medium-K에서 high-K의 범위를 가진다. 이 지역의 화산암류에서 암석화학적 변화는 부수적인 혼합과 더불어 분별결정작용으로 설명할 수 있다. 가장 매픽한 암석은 현무암질안산암이지만, 낮은 MgO와 Ni 함량은 이들이 상부 맨틀 웨지 내 초염기성암의 20% 이내의 부분용융에서 유래된 초기의 초생 마그마로부터 분별결정작용에 의해 형성되었음을 지시한다. 층서상으로 초기의 화산암은 조성적으로 하부의 산성암과 상부의 안산암으로 분대되어 분포한다. 상부의 산성에서 하부의 안산암질로 조성적으로 누대구조를 보이는 마그마 챔버는 챔버 내에서의 분별작용과 깊은 곳에서의 새로운 염기성 마그마가 유입되어 보충된 결과로 사료된다. 마그마의 보충에 따른 혼합은 화산암 내의 비평형적인 반정의 관찰에 기초한다. REE 패턴은 안산암에서 유문암으로 분화되면서 LREE가 약간 부화되어 있음을 보여준다. 마지막 단계의 유문암은 분별결정작용에 의해 칼크-알칼리 안산암질 마그마로부터 유래되었으며, 이는 분별결정작용 동안 지각 동화작용을 겪은 것으로 보인다. The volcanic sequence of the late Cretaceous Moonyu volcanic mass which distributed in the southwestern part of Ryeongnam massif, can be divided into felsic pyroclastic rocks, andesite and andesitic pyroclastic rocks, rhyolite in ascending order. The earliest volcanic activity might commence with intermittent eruptions of felsic magma during deposition of volcaniclastic sediments. Explosive eruptions of felsic pyroclastic rocks began with ash-falls, to progressed through pumice-falls and transmitted with dacitic to rhyolitic ash-flows. Subsequent andesite and andesitic pyroclastic rocks were erupted and finally rhyolite was intruded as lava domes along the fractures near the center of volcanic mass. Petrochemical data show that these rocks are calc-alkaline series and have close petrotectonic affinities with subduction¬related continental margin arc volcanic province. Major element compositions range from medium-K to high-K, Petrochemical variation within the volcanic sequence can be largely accounted for fractional crystallization processes with subordinate mixing. The most mafic rocks are basaltic andesite, but low MgO and Ni contents indicate they are fractionated by fractional crystallization from earlier primary mafic magma, which derived from less than 20% partial melting of ultramafic rocks in upper mantle wedge. Based on the stratigraphy, the early volcanic rocks are zoned from lower felsic to upper andesitic in composition. The compositional zonation of magma chamber from upper felsic to lower andesitic, is interpreted to have resulted from fractionation within the chamber and replenishment by an influx of new mafic magma from depth. Replenishment and mixing is based on observations of disequilibrium phenocrysts in volcanic rocks. REE patterns show slight enrichment of LREE with differentiation from andesite to rhyolite. Rhyolite in the [mal stage can be derived from calc-alkaline andesite magma by fractional crystallization, but it might have underwent crustal contamination during the fractional crystallization.
윤성효,이문원,고정선,김영라,한미경,Yun, Sung-Hyo,Lee, Moon-Won,Koh, Jeong-Seon,Kim, Young-La,Han, Mi-Kyeong 한국지구과학회 2000 한국지구과학회지 Vol.21 No.5
This study has been designed to elucidate the petrography and geochemical characteristics of the volcanic rocks and focused on petrogenesis and tectonic environment of the Bokyeongsa volcanics in the northeast Gyeongsang Basin. The Bokyeongsa volcanics consist of the Naeyeonsan tuff which include rock fragment plagioclase, quartz and hornblende and pumice showing welded structures, and felsite. According to the petrochemical data, the Naeyeonsan tuff and felsite are in the range of 68${\sim}$71wt% and 77wt% SiO$_2$ content respectively. The Naeyeonsan tuff belongs to dacite/rhyodacite, and felsite to rhyolite. These volcanics rocks belong to the calc-alkaline rock series on the TAS diagram and the AFM diagram. The variations of major elements of the volcanic rocks show that contene of TiO$_2$, Al$_2$ O$_3$, FeO$^T$, MnO, MgO, CaO are inversely proportional to those of SiO$_2$, but contents of K$_2$O are positively. They represent differentiation trend of calc-alkaline rocks series. In spider disgram of MORB-normalized trace element partterns, contents of K, Rb, Th and Ta are relatively high, but those of Nb, Zr, Hf, Ti, Y and Yb are nearly similar to MORB. In the chondrite-normalized REE patterns, light REEs are more enriched than heavy REEs. The trace element composition and REE patterns suggest that they are typical island-arc calc-akaline volcanic rocks formed in the tectonomagmatic environment of subduction zone under continental margin. 본 연구에서는 경상분지 북동부 보경사화산암체에 대하여 암석성인 및 지구조적 위치에 중점을 두고 화산암류의 암석기재적 및 암석화학적 특성을 연구하였다. 보경사화산암체는 주로 내연산응회암과 규장암으로 구성되고, 유문암질 응회암이 인접하여 분포한다. 내연산응회암은 용결구조를 나타내는 부석편, 사장석, 석영, 각섬석의 반정 그리고 암편으로 구성되는 회류응회암이다. 내 연산응회암과 규장암은 각각 SiO$_2$함량이 68${\sim}$71wt%와 77wt%로서, 내연산응회암은 데사이트/유문데사이트, 규장암은 유문암의 조성을 나타낸다. 이들 화산암들은 TAS 성분도와 AFM도에서 칼크-알칼리암 계열의 특성을 보인다. 화산암류의 주성분 변화도에서TiO$_2$, Al$_2$ O$_3$, FeO$^T$, MnO, MgO, CaO는 SiO$_2$가 증가함에 따라 감소하는 경향을, K$_2$O는 증가하는 경향을 보이며, 칼크-알칼리암의 분화경향을 나타낸다. MORB값으로 표준화한 미량원소의 거미그림에서 K, Rb, Th와 Ta 함량은 비교적 부화되어 있으나, Nb, Zr, Hf, Ti, Y과 Yb 함량은 MORB와 비슷한 낮은 값을 나타낸다. 운석값으로 표준화한 희토류원소 변화도에서 경희토류원소가 중희토류원소에 비하여 많이 부화되어 있다. 이러한 미량원소 조성과 희토류원소 변화 경향은 이들 화산암류가 대륙연변부 섭입대의 조구적 환경에서 형성된 전형적인 도호 칼크-알칼리화산암임을 지시한다.
영남육괴 남서부 구례군 둥주리봉 화산암복합체에 대한 암석학적 연구
고정선(Jeong-Seon Koh),윤성효(Sung-Hyo Yun),김영라(Young-La Kim) 한국암석학회 2009 암석학회지 Vol.18 No.4
영남육괴의 남서부에 위치한 구례군 둥주리봉 화산암복합체는 백악기의 안산암과 유문암으로 구성된다. 화산암류의 SiO₂ 함량은, 52.0~78.5 wt.%의 넓은 조성범위를 나타내며, 칼크-알칼리 계열의 분화경향을 나타낸다. 주원소, 미량원소와 희토류원소의 패턴 및 조구조 판별도에 의하면, 연구지역의 화산암류가 지판이 침강ㆍ섭입하는 지판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래된 대륙연변호 칼크-알칼리암 계열 화산암임을 지시한다. 화산암내 반정광물의 비평형 특징 즉, 휘석 결정 주변의 반응연의 존재, 사장석 결정의 역누대구조와 중심부의 융식구조, 석영 반정의 가장자리의 융식된 구조 등 마그마가 진화하는 동안 경험한 마그마혼합에서 나타나는 증거들이 비교적 잘 관찰된다. The Mt. Dungjuribong Volcanic Complex located in Gurye-gun, southwest of Ryeongnam massif, composed of Cretaceous andesitic rocks and rhyolite. SiO₂ contents of the volcanic rocks range from 52.0 to 78.5 wt.%. The major and trace elements composition, REE patterns and tectonomagmatic discrimination diagrams of volcanic rocks suggest that they are typical of continental margin arc calcalkaline rocks produced in the subduction environment. The phenocrysts of the volcanic rocks show that they had gone in disequilibrium state, such as reversal zoning and resorbed core of plagioclase, reaction rim around pyroxene and resorbed margins of quartz, which showing the evidence of magma mixing during the evolution of magma.