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LA-MC-ICPMS를 이용한 탄산염광물의 Sr 동위원소 분석과 reference materials 개발
정연중(Youn-Joong Jeong),김하(Ha Kim),박채원(Chaewon Park),김효진(Hyojin Kim),송윤구(Yungoo Song),한기운(Giun Han),정원석(Wonseok Cheong) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
LA-MC-ICPMS (레이저삭박 다검출기 유도결합플라즈마 질량분석기)에 의한 in situ Sr 동위원소 분석은 많은 연구분야에 광범위하게 적용되는 강력한 추적자 기술이다. 이 분석법의 장점은 빠른 데이터 수집, 높은 공간 분해능, 많은 시료 처리량 그리고 전처리 실험 없는 분석이라고 할 수 있다. 이번 연구에서는 탄산염광물의 정확도와 정밀도가 높은 in situ Sr 동위원소 분석을 위해 KRNC, UKC, DGC 등의 새로운 탄산염광물 reference materials을 제시한다. 이들 탄산염광물의 Sr 함량은 300 ~ 1,000 ㎍/g이며 천연물질이다. 이들 물질의 주요 및 미량 원소는 EPMA(electron probe microanalyzer)와 ICPMS에 의해 조사되었으며, <SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr 동위원소비는 TIMS(열이온화질량분석기)에 의해 분석되었다. LA-MCICPMS장비는 한국기초과학지원연구원 Nu Plasma II(MC-ICPMS)와 결합된 NWR193uc 레이저 시스템을 사용하였으며, 분석된 Sr 동위원소비는 습식분석에 의한 TIMS 분석값과 잘 일치하였다. 이번에 개발된 reference materials을 이용한 탄산염광물의 Sr 동위원소비 분석은 정밀도 높은 결과를 나타냈으며, 시료내 동위원소비의 균질도도 확인 가능하였다. 분석된 시료 중 일부 시료에서 Sr 동위원소비가 불균질함을 확인하였으며, 이를 통해 미세분석 영역에 대한 Sr 동위원소 분석의 필요성을 확인하였다. LAMC-ICPMS를 이용한 in situ Sr 동위원소 분석은 지질학적 추적자 및 고고학적인 기원의 지시자 연구를 위한 표면 분석에 유용하게 사용될 것이다.
전주지역 엽리상화강암의 암석화학 및 Sr ${\cdot}$ Nd 동위원소 조성
신인현,박천영,정연중,Shin, In-Hyun,Park, Cheon-Young,Jeong, Youn-Joong 한국지구과학회 2001 한국지구과학회지 Vol.22 No.1
본 연구는 옥천대 중앙부에 위치한 전주 엽리상화강암체에 대한 전암화학 및 Sr, Nd동위원소 조성을 측정하여 화강암체의 관입시기와 기원을 파악코자 하였다. 본 암체는 중립 내지 조립질의 엽리상 흑운모 화강암으로 중성 내지 산성 조성을 보여 비교적 넓은 조성변화를 갖는다. 칼크알칼리 계열에 속하고, 대륙 및 호상열도의 지구조환경에서 형성된 화강암류의 특징을 나타낸다. 분석된 시료를 이용한 Rb-Sr 전암연령은 168.2${\pm}$8 Ma(2${\sigma}$)이고, Sr 초생치는0.71354${\pm}$0.00031로서 중생대 쥬라기 중기 관입암체에 해당된다. $^{143}$Nd/$^{144}$Nd 비는 0.511477${\sim}$0.511744의 범위를 갖고 있다. 168.2Ma로 표준화한 ${\varepsilon}$Nd 값은 -15.4${\sim}$-21.2, ${\varepsilon}$Sr 값은 +108.8${\sim}$+l42.6이고, 맨틀에 대한 모델연령은 1.82${\sim}$2.89Ga이다. 이러한 동위원소 조성은 전주 엽리상화강암체를 형성한 마그마가 대륙 지각물질의 부분용융산물임을 나타낸다. Composition of the major and trace elements, Rb-Sr isochron age Sr-Nd isotope composition were determined for foliated in the Jeonju area, in the middle part of the Ogcheon Fold Bet, Korea. The geochemical characteristics of the Jeonju foliated granite indicate that the granite had been crystallized from a calc-alkaline series, and formed in a volcanic are environment. The isotopic compositions of the Jeonju foliated granite give Rb-Sr whole rock errorchron age of 168.2${\pm}$8 Ma(2${\sigma}$), corresponding to the middle Jurassic period, with the Sr initial ratio of 0.71354${\pm}$0.00031. $^{143}$Nd/$^{144}$Nd ratios, ${\varepsilon}$Nd and ${\varepsilon}$Sr values range from 0.511477 to 0.511744, -15.4${\sim}$-21.2, and +108.8${\sim}$+l42.6, respectively. Model ages were caculated to be 1.82${\sim}$2.89Ga. The isotopic data of Jeonju foliated granite indicate that the source material may have been derived from partial melting of continental crust materials.