친링 충돌대의 트라이아스기 충돌 후 화성작용에 대한 리뷰

오창환(Chang Whan Oh),이병춘(Byung Choon Lee),이상봉(Sang-Bong Yi),Zhang Cheng Li 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.4

북중국판과 남중국판이 페름기말-트라이아스기에 충돌하여 친링-다비-수루-홍성-오대산 대륙충돌대가 형성되었고 트라이아스기 충돌 후 화성암들이 충돌대의 서쪽 끝 부분인 친링 충돌대 지역에 광역적으로 형성되었다. 그리고 충돌대의 동쪽 끝 부분인 홍성-오대산 지역에도 광역적인 트라이아스기 충돌 후 화성암이 형성되었다. 하지만 다비 지역에서는 트라이아스기 충돌 후 화성암이 나타나지 않고 수루 지역에서는 매우 소규모로 형성되었다. 친링-다비-수루-홍성-오대산 충돌대를 따라 일어난 최고 변성 압력 조건을 고려하여 보면 다비-수루 충돌대에서는 초고압 에클로자이트 변성상에 해당하는 매우 깊은 지역에서 섭입판 분리가 일어난데 반해 친링 서측과 홍성-오대산 충돌대 지역에서는 에클로자이트상 내지 고압 백립암상의 변성상에 해당하는 상대적으로 낮은 지역에서 섭입판 분리가 일어난 것으로 유추될 수 있다. 그 결과 다비-수루 지역에서는 섭입판 분리에 의해 형성된 공간을 통해 유입되는 연약권 맨틀에 의한 열 효과가 매우 깊은 곳에서 일어나 그 위에 존재하는 대륙지각과 그 직하부 맨틀에 큰 영향을 주지 못해 매우 제한적인 충돌 후 화성암이 나타나거나 전혀 나타나지 않는 것으로 판단된다. 이에 비해 섭입판 분리가 상대적으로 낮은 깊이에서 일어난 홍성-오대산 지역과 친링 지역에서는 유입되는 연약권 맨틀에 의한 열 효과가 그 위에 존재하는 대륙지각과 그 직하부 암권 맨틀에 영향을 주어 광범위한 충돌 후 화성암을 형성한 것으로 생각된다. 친링지역의 트라이아스기 충돌 후 화성암은 친링 지역 서부에서는 미얀루 충돌대 북쪽에서 나타나며 동쪽으로 가면서 남친링 소대륙판 내부에 나타나다가 친링 지역 동부에서는 샹단 충돌대 북쪽에 나타난다. 이러한 트라이아스기 충돌 후 화성암의 분포는 트라이아스기 충돌대가 미얀루 충돌대 이후 남중국판과 남친링 소대륙판 경계를 따라 연장되기 보다는 충돌 후 화성암의 남쪽 경계를 따라 북서쪽으로 연장되어 샹단 충돌대로 연결될 가능성이 높음을 지시한다. The Qinling-Dabie-Sulu-Hongseong-Odesan collision belt was formed by the collision between the North China and South China Cratons during late Permian to Triassic. During the collision, Triassic post-collision igneous rocks regionally intruded in the Qinling and the Hongseong-Odesan collision belts which represent the western and eastern ends of the collision belt, respectively. However, no and minor Triassic post-collision igneous activities occur in the Dabie and Sulu belts respectively. The peak metamorphic pressure conditions along the Qinling-Dabie-Sulu-Hongseong-Odesan belt indicate that the slab break-off occurred at the depth of ultra-high pressure (UHP) metamorphic condition in the Dabie and Sulu belts and at the depths of high pressure (HP) or high pressure granulite (HPG) metamorphic condition in the Qinling and Hongseong-Odesan belts. In the Dabie and Sulu belts the heat supply from the asthenospheric mantle through the gab formed by slab break-off could not cause an extensive melting in the lower continental crust and lithospheric mantle directly below it due to the very deep depth of slab break-off. On the other hand, in the Qinling and Hongseong-Odesan belts, shallower slab break-off caused the emplacement of regional post collision igneous rocks. The post-collision igneous rocks occur in the area to the north of the Mianlu Suture zone in the western Qinling belt and crop out continuously eastwards into the areas to the north of the Shangdan Suture zone in the eastern Qinling belt through the areas within the South Qinling block. This distribution pattern of post collision igneous rocks suggests that the Triassic collision belt in the Mianleu Suture zone may be extended into the Shangdan Suture zone after passing through the South Qinling block instead into the boundary between the South Qinling block and the South China Craton.

홍성지역 월현리 복합체 내에 분포하는 트라이아스기 심성암류의 지질연대학 및 지구화학적 연구

오재호,김성원,Oh, Jae-Ho,Kim, Sung Won 대한자원환경지질학회 2013 자원환경지질 Vol.46 No.5

한국 경기육괴의 서남부 홍성지역은 지구조적으로 중국의 친링-다비에-수루대와 비교 연장되는 봉합대의 하나로 고려된다. 홍성지역의 중앙부에 위치하는 월현리복합체는 주로 신원생대의 편마암과 고생대 중기의 중-고변성의 편암, 정편마암과 변성염기성화산암으로 주로 구성된다. 이 지역은 트라이아스기 중기에서 말기까지의 암맥상 혹은 암주상의 다양한 관입암이 분포한다. 주 암상은 몬조니암과 반화강암으로 구성되며 부수적으로 소규모 암주상의 몬조섬록암, 섬장암과 섬록암 등이 산출된다. 연구지역 심성암에 대한 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대결과는 237 Ma부터 222 Ma의 범위를 보여준다. 연구대상 트라이아스기 심성암은 TaNb의 골, P와 Ti의 결핍과 저장력 원소들이 부화된 경향을 가지는 섭입형 혹은 호상형과 유사한 지화학적 특징을 보여준다. 연구지역 트라이아스기 심성암과 홍성지역의 주 트라이아스기 심성암인 화강암-섬장암은 대부분 칼륨 함량이 높은 고칼륨 캘크-알칼라인에서 쇼쇼나이트까지의 지구조 특징을 가진다. 이들 결과들은 중국의 북중국판과 남중국판의 트라이아스기 충돌이후 생성된 후충돌형 마그마 사건의 지구조적 연결을 가능하게 한다. 결과적으로 홍성지역의 트라이아스기 심성암은 동북아시아의 지구조동력 역사 내 트라이아스기 봉합의 중요한 이해를 제공하여준다. The Hongseong area of the southwestern Gyeonggi massif is considered to be part of suture zone that is tectonically correlated with the Qinling-Dabie-Sulu belt of China in terms of the preservation of collisional evidences during Triassic in age. The Wolhyeonri complex, preserved at the center of the Hongseong area, consists mainly of Neoproterozoic orthogneisses and Middle Paleozoic intermediate- to high-grade metamorphic schists, orthogneisses and mafic metavolcanics. The area includes various Middle to Late Triassic intrusives (e.g. dyke or stock). They are mainly monzonite and aplite with small intrusions of monzodiorit, syenite and diorite in composition. The SHRIMP U-Pb zircon ages yield 237 Ma to 222 Ma. The geochemistry of the studied Triassic intrusives show similar subuction- or arc-type signatures having Ta-Nb troughs, depletion of P and Ti, and enrichment of LILEs (large ion lithophile elements). In addition, the Triassic plutons in the Hongseong area, including those from this study, mostly possess high-K calc-alkaline to shoshonitic tectonic affinity. These results could be tectonically correlated to the post-collisional magmatic event following the Triassic collision between the North and South China blocks in China. Therefore, the Triassic plutons in the Hongseong area offer an important insight into the Triassic geodynamic history of the NE Asian region.

오대산 지역에 나타나는 맨거라이트와 반려암의 특징과 트라이아스기 한반도 지체구조 해석에 대한 의미

김태성(Taesung Kim),오창환(Chang Whan Oh),김정민(Jeongmin Kim) 한국암석학회 2011 암석학회지 Vol.20 No.2

경기육괴 동부에 위치하는 오대산 지역에서는 맨거라이트와 반려암으로 구성된 화성암체가 원생대 초기에 형성된 혼성편마암을 관입하고 있다. 맨거라이트는 사방휘석, 단사휘석, 각섬석, 흑운모, 사장석, 퍼어사이틱 K-장석, 석영으로 이루어져 있으며 반려암의 광물군은 맨거라이트와 유사하나 반려암내에서는 각섬석이 사방휘석 주변에 적은 양으로 나타나며 퍼어사이틱 K-장석이 나타나지 않는다. 맨거라이트내에 반려암이 포획암 형태나 불규칙한 형태로 나타나며 두 암석의 경계가 불분명하다. 반려암질 포획암내에는 맨거라이트에서 볼 수 있는 퍼어사이틱 K-장석을 포함한 우백질부가 렌즈상으로 포함되어 있다. 이러한 것들은 두 개의 화성암이 액체상태에서 서로 혼합되었음을 지시한다. SHRIMP 저어콘 연대 측정결과 맨거라이트와 반려암으로부터 각각 234±1.2 Ma와 231±1.3 Ma의 트라이아스기 중기에 해당하는 연령을 얻었다. 이 연령은 홍성(226~233 Ma)과 양평(227~231 Ma)지역의 트라이아스기 대륙충돌 후 화성암들의 연령과 유사하다. 맨거라이트와 반려암은 고함량 Ba-Sr 화성암(high Ba-Sr granite)이고 쇼쇼나이틱(shoshonitic) 하며, 대륙충돌 후 판 내부 환경에서 만들어졌다. 한편, 이 암석들은 대부분 경희토류와 친석원소가 부화되어 있으며 Nb-Ta-P-Ti 부(-) 이상을 보이는 섭입대 화성암의 특징도 보여준다. 위의 지화학적 특징들은 오대산 맨거라이트와 반려암은 대륙충돌 이전에 있었던 섭입시기에 지각물질에 의해 부화된 맨틀이 대륙충돌 후 분리된 대륙판과 해양판 사이 공간으로 유입된 연약권의 열에 의해 부분용융이 되면서 만들어졌음을 지시한다. 오대산 지역의 맨거라이트와 반려암을 포함한 경기육괴와 임진강대 북부에 나타나는 약 230 Ma의 대륙충돌 후 화성암의 분포는 이 시기에 일어난 한반도내 북중국판과 남중국판 충돌의 경계가 홍성 지역을 지나 양평-오대산지역과 옥천변성대 사이 지역으로 연결될 것임을 강하게 시사한다. The igneous complex consisting of mangerite and gabbro in the Odaesan area, the eastern part of the Gyeonggi Massif, South Korea, intruded early Paleo-proterozoic migmatitic gneiss. The mangerite is composed of orthopyroxene, clinopyroxene, amphibole, biotite, plagioclase, pethitic K-feldspar, quartz. The gabbro has similar mineral assemblage but gabbro has minor amounts of amphibole and no perthitic K-feldspar. The gabbro occurs as enclave and irregular shaped body within the mangerite, and the boundary between the mangerite and gabbro is irregular. Leucocratic lenses with perthitic K-feldspar are included in the gabbro enclaves. These textures represent mixing of two different magmas in liquid state. SHRIMP U-Pb zircon age dating gave 234±1.2 Ma and 231±1.3 Ma for mangerite and gabbro, respectively. These ages are similar with the intrusion ages of post collision granitoids in the Hongseong (226~233 Ma) and Yangpyeong (227~231 Ma) areas in the Gyeonggi Massif. The mangerite and gabbro are high Ba-Sr granites, shoshonitic and formed in post collision tectonic setting. These rocks also show the characters of subduction-related igneous rock such as enrichment in LREE, LILE and negative Nb-Ta-P-Ti anomalies. These data represent that the mangerite and gabbro formed in the post collision tectonic setting by the partial melting of an enriched lithospheric mantle during subduction which occurred before collision. The heat for the partial melting was supplied by asthenospheric upwelling through the gab between continental and oceanic slabs formed by slab break-off after continental collision. The distribution of post-collisional igneous rocks (ca. 230 Ma) in the Gyeonggi Massif including Odaesan mangerite and gabbro strongly suggests that the tectonic boundary between the North and South China blocks in Korean peninsula passes the Hongseong area and futher exteneds into the area between the Yangpyeong-Odaesan line and Ogcheon metamorphic belt.

The geological correlation between the Korean Peninsula and China from Paleoproterozoic to Triassic and the comparative evaluation among the Permo-Triassic collision models in the Northeast Asia

오창환(Chang Whan Oh),김용헌(Yong Heon Kim) 대한지질학회 2021 지질학회지 Vol.57 No.4

경기육괴 북동부에 분포하는 중생대 문암동층의 퇴적학적 연구

최영기,유인창,Choi, Young-Gi,Ryu, In-Chang 대한자원환경지질학회 2014 자원환경지질 Vol.47 No.5

The Munamdong Formation is a small scale sedimentary deposit which is located in Yuljeonri, Naemyeon, Hongcheon Gangwon-do. In order to understand the depositional environment and its sequential change in the formation, sedimentary facies analysis was conducted. The result indicates that the Munamdong Formation began to be deposited in alluvial fan system accompanying volcanic activity and gradually deposited in lake system. As well, U-Pb, K-Ar and $^{40}Ar/^{39}Ar$ ages are determined from the Munamdong Formation. The SHRIMP U-Pb Phanerozoic Eon age of the detrital zircons in the middle part of the Munamdong formation yields $229.8{\pm}2.5Ma$. The K-Ar and $^{40}Ar/^{39}Ar$ ages of the volcanic rock in the lowermost part of the Munamdong formation are $203.7{\pm}3.9Ma$ and $227.4{\pm}8.4Ma$ respectively. These results confirm that the Munamdong Formation was deposited during the Late Triassic, indicating that the basin might be formed due to post-collisional rifting or collapsing. 문암동층은 강원도 홍천 율전리 일대에 불규칙한 형태로 분포하는 소규모 퇴적암층이다. 분지의 형성과 발달사를 규명하기 위하여 야외조사를 통해 퇴적상 분석을 실시하여 퇴적환경과 이의 순차적인 변화를 해석하였다. 퇴적상 연구에 따르면 문암동층은 전체적으로 하부의 화산활동을 수반하는 선상지 환경에서 상부의 호수 환경으로 점차 전이하는 환경 변화를 보인다. 분지의 형성시기와 퇴적시기를 규제하기 위하여 문암동층 구간내의 시료에 대하여 U-Pb, K-Ar 및 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 연대측정방법으로 절대연령측정을 실시하였다. 문암동층의 중부구간 사암시료의 쇄설성 저어콘에 대한 SHRIMP U-Pb 현생이언 연대결과는 $229.8{\pm}2.5Ma$이며, 문암동층 기저의 시료에 대한 K-Ar과 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 연령은 각각 $203.7{\pm}3.9Ma$ 그리고 $227.4{\pm}8.4Ma$로 측정되었다. 이러한 결과는 문암동층의 퇴적 시기가 트라이아스 후기인 것을 확인해 주며 분지는 충돌 후 열 개작용 또는 붕괴에 의해 형성되었던 것을 지시한다.

Geochronological study for the gneiss complex in the Wonju-Anheung-Pyeongchang area, central part of the Korean Peninsula.

김성원(Sung Won Kim),고희재(Hee Jae Koh),김정민(Jeongmin Kim) 대한지질학회 2014 지질학회지 Vol.50 No.3