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        • KCI등재

          한국 동남부 마이오세 분지 화산암과 기반암의 피션트랙 연대 재검토와 연대층서 고찰

          신성천(Seong-Cheon Shin) 한국암석학회 2013 암석학회지 Vol.22 No.2

          피션트랙(fission-track: FT) 연대측정 초기단계의 부적합한 연대보정법에 기인한 오류 원인을 정밀진단하고, 중복시료에 의한 재실험과 제타보정법에 의해 최초 보고된 피션트랙(FT) 연대를 재정의한다. 재검토된 FT 저콘연대는 기반암인 유천층군 유문암질-데사이트질응회암의 생성연대를 후기 백악기부터 고제3기 초(78±4 Ma부터 65±2Ma)로 재정의하며, 곡강동유문암질응회암을 전기 에오세(52.1±2.3Ma) 산물로 정의한다. 전기 마이오세 화산암의 경우, 효동리화산암류 상부 데사이트질응회암(21.6±1.4 Ma)과 범곡리화산암류 최상부데사이트 용암(21.3±2.0 Ma)의 FT 저콘연대는 각각 어일분지 남부와 와읍분지 중앙부의 상부 범곡리층군의 연대층서를, 그리고 금오리데사이트질응회암(19.8±1.6 Ma)의 FT 저콘연대는 장기분지 내 후기 데사이트질 화산활동 시기를 정의한다. 데사이트질암의 FT 저콘연대와 현무암질-안산암질암의 기존 연대자료(대부분 K-Ar 전암, 일부 Ar-Ar)를 기반으로 하여, 한국 동남부의 마이오세 분지의 화산암과 기반암의 층서대비에 길잡이가 될 수 있는 참고연대를 설정 제안한다. 관계화산암의 연대에 기반하여 분지충전 퇴적지층의 퇴적시기도 추정한다. 제안된 참고연대는 마이오세 분지의 복잡한 분지구조와 비교적 짧은 연대범위에도 불구하고 지질층서에 잘 부합된다. 범곡리층군은 어일-와읍분지에서 장기층군보다 하위인 것이 확실하나, 장기분지의 전기 장기층군과 상당부분 중첩 병립되므로, 두 층군을 획일적으로 선후관계로 정의할 수는 없다. 장기분지에서 장기층군 하나로 묶여있는 일련의 지층군은 약 20 Ma를 기준으로 전기(23-20 Ma)의 안산암질-데사이트질암과 후기(20-18 Ma)의 현무암질암으로 뚜렷하게 구분된다. Erroneous fission-track (FT) ages caused by an inappropriate calibration in the initial stage of FT dating were redefined by re-experiments and zeta calibration using duplicate samples. Revised FT zircon ages newly define the formation ages of Yucheon Group rhyolitic-dacitic tuffs as Late Cretaceous to Early Paleocene (78±4Ma to 65±2Ma) and Gokgangdong rhyolitic tuff as Early Eocene (52.1±2.3Ma). In case of the Early Miocene volcanics, FT zircon ages from a dacitic tuff of the upper Hyodongri Volcanics (21.6±1.4Ma) and a dacitic lava of the uppermost Beomgokri Volcanics (21.3±2.0 Ma) define chronostratigraphies of the upper Beomgokri Group, respectively in the southern Eoil Basin and in the Waeup Basin. A FT zircon age (19.8±1.6Ma) from the Geumori dacitic tuff defines the time of later dacitic eruption in the Janggi Basin. Based on FT zircon ages for dacitic rocks and previous age data (mostly K-Ar whole-rock, partly Ar-Ar) for basaltic-andesitic rocks, reference ages are recommended as guides for stratigraphic correlations of the Miocene volcanics and basements in SE Korea. The times of accumulation of basin-fill sediments are also deduced from ages of related volcanics. Recommended reference ages are well matched to the whole stratigraphic sequences despite complicated basin structures and a relative short time-span. The Beomgokri Group evidently predates the Janggi Group in the Eoil-Waeup basins, while it is placed at an overlapped time-level along with the earlier Janggi Group in the Janggi Basin. Therefore, the two groups cannot be uniformly defined in a sequential order. The Janggi Group of the Janggi Basin can be evidently subdivided by ca. 20 Ma-basis into two parts, i.e., the earlier (23-20 Ma) andesitic-dacitic and later (20-18 Ma) basaltic strata.

        • KCI등재

          평택-아산 알칼리 현무암의 Sr, Nd 및 Pb 동위원소 조성

          박계헌(Kye-Hun Park), 정창식(Chang-Sik Cheong), 정연중(Youn-Joong Jeong) 한국암석학회 2008 암석학회지 Vol.17 No.3

          평택-아산 지역에 분포하는 신생대 현무암질 암석의 Sr, Nd, Pb 동위원소 조성은 한국의 다른 신생대 현무암들과 마찬가지로 중앙해령 현무암에 비해 상당히 부화된 값을 보여준다. 평택-아산 지역을 포함하는 한국의 신생대 현무암질 암석들 대부분은 제주도의 현무암들과는 달리 비교적 낮은 ²??Pb/²?⁴Pb 성분을 갖는 부화맨틀과 결핍맨틀 사이의 혼합으로 설명될 수 있다. 반면에 제주도의 경우는 보다 높은 ²??Pb/²?⁴Pb 성분을 갖는 부화맨틀과 결핍맨틀 사이의 혼합으로 설명된다. 이러한 경향성은 북동 중국과 남동중국의 신생대 현무암들에서도 유사한 부화맨틀 단성분의 차이가 발견되는 것과 연관지어 해석할 때는 한국의 중부지역과 남부지역 아래의 대륙암권 맨틀이 각각 북중국지괴 및 남중국지괴의 동측 연장부일 가능성을 나타낸다. 제주도 아래에 남중국 지괴와 같은 종류의 대륙암권맨틀의 성분이 나타나는 것은 중국의 대륙충돌대 위치와 관련한 만입모델로는 설명할 수 없다. 오히려 맨틀의 조성에서 뚜렷한 차이를 보이는 두 대륙의 봉합대가 한반도의 중부와 남부지역의 사이로 지나가며 그 위치는 평택-아산 지역보다 더 남쪽임을 시사한다. 대륙충돌대 경계의 위치가 과거의 연구에서 주로 주장되던 임진강대의 위치와는 상당히 다른 것은 맨틀 경계가 지각의 경계와 다를 가능성을 배제할 수 없다. Sr, Nd, Pb isotopic compositions of the Cenozoic basaltic rocks distributed in Pyeongtaek-Asan area display significantly enriched values compared with mid-ocean ridge basalts just like other Cenozoic basalts of Korea. The isotopic compositions of most of the Cenozoic basaltic rocks of Korea including those from Pyeongtaek-Asan area can be explained as mixing between enriched mantle component with relatively low ²??Pb/²?⁴Pb ratios and depleted mantle component. In contrast, Jejudo basalts can be explained as mixing between enriched mantle component with realtively higher ²??Pb/²?⁴Pb ratios and depleted mantle componsnt. Combined with that very similar division of enriched mantle components is applied to the Cenozoic basalts of northeast China and southeast China, it is suggested that subcontinental lithospheric mantle of central and southern parts of Korea represents eastern extension of North China Block and South China Block respectively. The indentation model for the late Paleozoic to early Mesozoic continental collision of China contradicts to such an interpretation, because it cannot explain occurrence of subcontinental lithospheric mantle component of South China Block-affinity under the Jejudo area. Instead, it is more probable that suture zone of the two continental blocks crosses between central and southern Korea and its location is further south from the Pyeongtaek-Asan area. Such distinct location compared with Imjingal belt, supposedly collisional boundary suggested before, suggests that mantle boundary may not be coincide with crustal boundary for the continental collision.

        • KCI등재

          한국 현생 화강암류의 Nd 동위원소 조성 특성과 성인적 의미

          박계헌(Kye-Hun Park), 이태호(Tae-Ho Lee) 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.3

          한국의 현생 화강암류에서 분석된 Nd 동위원소 자료를 종합하여 고찰해보았다. Nd 동위원소의 변화는 추세적인 변화 또는 지역적인 변화로 설명될 수 있다. 세 차례로 나타나는 화성활동기 중에서 페름기-트라이아스기 그리고 쥬라기에 있었던 두 차례의 화성활동기에서는 초기에는 높은 εNd(t) 값을 갖는 마그마가 만들어진 이후에 점차 낮은 εNd(t) 값을 갖는 방향으로 변화한 것으로 볼 수 있다. 섭입작용의 시작과 더불어 초기에 생성된 마그마의 경우 섭입된 해양지각의 용융과 같은 결핍맨틀의 함량이 높은 마그마가 생성되고, 섭입작용의 진행과 더불어 마그마의 생성에 오래된 지각물질의 영향이 더욱 커져서 이러한 변화경향을 만들어낸 것이라고 해석할 수 있다. 그러나 백악기-고제3기의 화성활동기에서는 후기의 화성암체들이 오히려 더 높은 εNd(t) 값을 갖는, 이전의 화성활동기와는 반대되는 변화경향이 나타난다. 다른 해석으로는 페름기-트라이아스기 활동기 초기의 영덕화강암과 쥬라기 활동기 초기의 청송화강암 등 높은 εNd(t) 값의 암체들이 대부분이 경상북도 북부지역에 밀집되어 있기 때문에 이러한 변화가 단순히 지역적인 차이를 반영하는 것이라는 해석도 전적으로 배제할 수는 없다. 이 외에도 백악기-고제3기 활동기에서 높은 εNd(t) 값을 갖는 암체인 온정리 화강암 역시 영덕화강암과 인접하여 산출하며, 그 밖의 높은 εNd(t) 값을 갖는 화성암들은 주로 경상분지 내에서만 산출되는 것 역시 지역적 차이라는 가설을 지지한다고 볼 수 있다. 이 경우 높은 εNd(t) 값을 갖는 지역은 다른 지역에 비해 상대적으로 젊은 평균지각 연령을 갖는 등 구분되는 지각진화사를 가질 것으로 판단된다. 이상에서 제기한 두 가설들 사이의 선택은 추가적인 연구를 통해 판단해야 할 것으로 생각된다. Nd isotopic compositions analyzed from the Phanerozoic granitoids of Korea are integrated and discussed. Variations in Nd isotopic compositions can be explained either by temporal trend or by regional differences. Among the three active periods, first two periods during the Permian-Triassic and Jurassic seem to show variations from rather high εNd(t) values at the beginning to lower εNd(t) values during the later stages. Such trends probably reflect melting of the subducting oceanic crust and producing magma with higher proportion of depleted mantle derived materials during the early stage of subduction process, and subsequent magmas with greater proportion of old continental crust with progress of subduction. However, the Cretaceous-Paleogene period of active magmatism displays higher εNd(t) values during the advanced stage of the igneous activities, which is opposite to the previous active periods. The other explanation is that such differences in εNd(t) reflect regional differences, based on the observations that such high-εNd(t) granitoids distribute in the northeastern Gyeongbuk Province and Gyeongsang Basin. If this is the case, the regions with highr εNd(t) values may have distinct crustal evolution histories, e.g. younger average age. The choice between the two hypothesis could be made through further studies.

        • 삼광 금-은 광상의 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모와 철백운석의 산상 및 화학조성

          유봉철(Bong Chul Yoo) 한국암석학회 2020 암석학회지 Vol.33 No.1

          삼광 금-은 광상은 과거에 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나이다. 이 광상 주변지질은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 이를 부정합으로 피복한 쥐라기 백운사층으로 구성된다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형 금-은 광상이다. 이 광상에는 일반적으로 엽리상 석영맥이 관찰되며 석영, 철백운석, 백색운모, 녹니석, 인회석, 금홍석, 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석 등으로 구성된다. 엽리상 석영맥과 모암변질에서 산출되는 백색운모의 화학조성은(K1.02-0.82Na0.02-0.00Ca0.00)(Al1.73-1.58Mg0.26-0.16Fe0.23-0.10Mn0.00Ti0.03-0.01Cr0.01-0.00)(Si3.35-3.22Al0.79-0.65)O10(OH)₂ 및 (K0.75-0.67Na0.01 Ca0.00) (Al1.78-1.74Mg0.16-0.15Fe0.15-0.13Mn0.00Ti0.04-0.02Cr0.01-0.00)(Si3.33-3.26Al0.74-0.67)O10(OH)₂로써 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모에서 층간 양이온(K+Na+Ca)과 팔면체 자리에서의 Fe+Mg+Mn+Ti 함량이 높게 산출된다. 이 광상의 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환((Al<SUP>3+</SUP>)<SUP>VI</SUP>+(Al<SUP>3+</SUP>)<SUP>IV</SUP> <-> (Fe<SUP>2+</SUP> 또는 Mg<SUP>2+</SUP>)<SUP>VI</SUP>+(Si<SUP>4+</SUP>)<SUP>IV</SUP>) 및 직접적인 (Fe<SUP>3+</SUP>)<SUP>VI</SUP> <-> (Al3+)VI 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다. 엽리상 석영맥에서 산출되는 철백운석은 결정방향에 따라 서로 다른 상들이 교호하며 산출되며 이들 상들에서는 FeO 및 MgO 함량 변화가 관찰된다. 따라서 삼광 금-은 광상의 엽리상 석영맥 형성은 조산형 금-은 광상의 형성 시 주 광화시기인 연성전단(ductile shear) 시기에 형성되었음을 알 수 있다. The Samgwang deposit has been one of the largest deposits in Korea. The deposit consists of series of host rocks including Precambrian metasedimentary rocks and Jurassic Baegunsa formation, which unconformably overlies the Precambrian metasedimentary rocks. The deposit consists of eight lens-shaped quartz veins which filled fractures along fault zones in Precambrian metasedimentary rock, which feature suggest that it is an orogenic-type deposit. Laminated quartz veins are common in the deposit which contain minerals including quartz, ankerite, white mica, chlorite, apatite, rutile, arsenopyrite, sphalerite, chalcopyrite and galena. The structural formulars of white micas from laminated quartz vein and wallrock alteration are determined to be (K1.02-0.82Na0.02-0.00Ca0.00)(Al1.73-1.58Mg0.26-0.16Fe0.23-0.10Mn0.00Ti0.03- 0.01Cr0.01-0.00) (Si3.35-3.22Al0.79-0.65)O10(OH)₂ and (K0.75-0.67Na0.01Ca0.00)(Al1.78-1.74Mg0.16-0.15 Fe0.15–0.13Mn0.00Ti0.04-0.02Cr0.01-0.00)(Si3.33-3.26 Al0.74-0.67)O10(OH)₂, respectively. It suggest that white mica from laminated quartz vein has higher interlayer cation (K+Na+Ca) and Fe+Mg+Mn+Ti content in octahedral site compared to the white mica from the wallrock alteration. Compositional variations in white mica from laminated quartz vein can be caused by phengitic or Tschermark substitution ((Al<SUP>3+</SUP>)<SUP>VI</SUP>+ (Al<SUP>3+</SUP>)<SUP>IV</SUP> <> (Fe<SUP>2+</SUP> or Mg<SUP>2+</SUP>)<SUP>VI</SUP>+(Si<SUP>4+</SUP>)<SUP>IV</SUP>) and direct (Fe<SUP>3+</SUP>)<SUP>VI </SUP><-> (Al<SUP>3+</SUP>)<SUP>VI</SUP> substitution. Ankerite from laminated quartz vein has compositional variations of FeO and MgO contents along crystal growth direction. The geochemical and textural features suggest that laminated quartz vein from the Samgwang gold-silver deposit was formed during ductile shear stage, which is an important main gold-silver ore–forming event in orogeinc deposit.

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