의성지역 경상누층군의 열적진화와 속성작용 = Thermal Maturation and Diagenesis of the Gyeongsang Supergroup, Euiseong Area, SE Korea

국문 초록 (Abstract)

의성지역 경상누층군에 대하여 유기지화학적 방법과 일라이트 결정도 측정방법을 사용하여 유기물의 열성숙도와 속성 작용정도를 연구하였다. 신동층군의 흑색셰일은 $0.5{\~}2{\%}$의 유기물을 함유하고 있으며, 이 유기물들은 타이프 Ⅲ에 해당하는 고등식물 기원이다. 열분석 Tmax 값은 $578{\~}595^{\circ}C$이며, 비트리나이트 반사도는 진주층에서 약 $2.9{\%}Ro$, 낙동층에서 약 $3{\~}4{\%}Ro$로 유기물의 열적 성숙단계가 건성가스 생성단계에 도달하였음을 보여준다. 비트리나이트 반사도 측정결과에 의하면, 유기물의 열적성숙은 주로 매몰에 의하여 이루어졌으며, 국부적으로 화성암체의 관입에 의하여 이차적인 영향을 받은 것으로 판단된다. 일라이트 결정도값은 층서상의 위치에 따른 규칙적 인 변화를 보이지 않으며, 낙동층, 하산동층, 진주층, 일직층 일부에서는 속성 정도가 속성 작용 영역과 앵키존 영역의 경계부에 해당된다. 이들보다 상위 지층인 일직층, 후평동층, 점곡층, 사곡층의 일라이트 결정도값은 앵키존의 중간부에 위치한다. 층서적으로 보다 상위인 일직층, 후평동층, 점곡층, 사곡층들의 변성도가 높게 나타나는 것은 이 지층이 분포하는 지역에 관입한 화성암체에 의한 열변질에 기인한 것으로 해석된다. 유기물의 열성숙도와 일라이트 결정도에 의한 탄화수소 생성단계는 서로 잘 일치하며, 비트리나이트 반사도와 일라이트 결정도는 모두 관입체의 영향을 지시한다. 연구지역의 속성작용은 전체적으로는 매몰에 의하여 이루어 졌으며, 국부적으로는 관입체에 의한 이차의 영향을 받은 것으로 해석되는 데, 매몰에 의한 고지온은 약 $200^{\circ}C$로 추정된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Thermal maturation and diagenesis of the Gyeongsang Supergroup in the Euiseong area are studied by means of organic geochemical techniques and illite crystallinity. Black mudrocks of the Singdong Group contain organic matter of $0.5{\~}2{\%}$ derived from higher plants, being compared to type Ⅲ. Thermal maturity of organic matter reached dry gas generation phase. Tmax by Rock Eval pyrolysis varies between $578^{\circ}C$ and $593^{\circ}C$ regardless of stratigraphic position and localities, and vitrinite reflectance is about 2.9 and $3{\~}4{\%}Ro$ in the Jinju and the Nagdong Formations, respectively. Vitrinite reflectance measurements indicate that the maturation is mainly due to burial and partly to be affected by post-depositional intrusions. Illite crystallinity values from the Nagdong, Hasandong, Jiniu Formations and part of the Iljig Formation are plotted around the boundary between diagenesis and anchizone, indicating dry gas generation stage. However, the values are not dependent on stratigraphic position. The values from the Iljig, Hupyeongdong, Geomgog, and Sagog Formations fall into the range of anchizone, probably resulted from the post-depositional intrusions which occur locally. Both organic geochemical and illite crystallinity data indicate thermal maturation stage of dry gas generation. Diagenesis of the Gyeongsang strata is mostly controlled by burial, and partly affected by post-depositional intrusions. Paleotemperature of the Sindong Group is estimated at around $200^{\circ}C$ on the basis of illite crystallinity.