Isotopic Composition of Lead in Precambrian Granitic Rocks of the Taebaeg Area

태백산지역의 고기화강암 및 화강편마암류에 대한 납 동위원소 연구

Park, Kye-Hun;Cheong, Chang-Sik;Lee, Kwang-Sik;Chang, Ho-Wan
박계헌;정창식;이광식;장호완

  • Published : 19930800

Abstract

To investigate the age and evolution of Precambrian crust in the Korean Peninsula, we analysed Pb isotopic ratios and U, Th, and Pb contents of Buncheon, Hongjesa, Naedeogri and Nonggeori granitic rocks of the Taebaeg area. Almost all of the samples are relatively enriched in radiogenic Pb isotopes. Compared with the model growth curve of the mantle by Zartman and Doe (1981), they have higher $^{207}Pb/^{204}Pb$ ratio, showing a similar isotopic characteristic to the upper crust of old age. Based on a simple two stage evolution model, we can determine the Pb-Pb ages of Buncheon granitic gneiss and Naedeogri granite as $1920{\pm}56Ma(1{\sigma})\;and\;1825{\pm}86Ma(1{\sigma})$, respectively. The $^{238}U-^{206}Pb$ relation and reverse discordia indicate relatively recent loss of uranium, which is consistent with the smaller measured $^{238}U-^{206}Pb$ than calculated ${\mu}_2$. General similarity in ${\mu}_1$ values and calculated initial Pb isotope ratios implies that the source material of these rocks had relatively uniform Pb isotopic ratio. According to the Pb isotopic data and previous study, it is very likely that Pb of the ore deposits in this area was derived from the Precambrian basement rocks.

한반도 선캠브리아 지각의 연대와 진화 과정을 연구하기 위하여 태백산지역에 분포하는 분천, 홍제사,내덕리,농거리 화강암 및 화강편마암류에 대한 납 동위원소 분석을 실시하였다. 조사대상 암체 대부분 상당히 높은 방사기원 납 동위원소비를 보이며 Zartman과 Doe(1981) 모델의 맨틀 성장곡선에 비하여 높은 $^{206}Pb/^{204}Pb,\;^{207}Pb/^{204}Pb$값을 나타낸다. 특히 맨틀에 비해 같은 $^{206}Pb/^{204}Pb$비에서 $^{207}Pb/^{204}Pb$ 비가 높은 것은 고기에 형성된 상부지각에서 일반적으로 나타나는 현상이다. 분천과 내덕리 암체는 넓은 범위의$^{206}Pb/^{204}Pb,\;^{207}Pb/^{204}Pb$비 변화를 보여 각각 $1920{\pm}56Ma(1{\sigma}),\;1825{\pm}86Ma(1{\sigma})$의 Pb-Pb 연대를 구할 수 있었다. $^{238}U-^{206}Pb$관계 및 콘코디아-디스코디아 관계로 볼 때 비교적 최근 시기의 우라늄손실이 인지되며 이는$^{238}U/^{204}Pb$ 의 측정치가 이단계 진화모델에 입각한 ${\mu}_2$계산치 보다 훨씬 낮다는 사실로도 증명된다. 조사 대상 암체들은 남 동위원소비 초기치와 ${\mu}_1$ 값으로 볼 때, 상당히 유사한 남 동위원소비를 갖는 근원물질들로부터 생성된 것으로 사료된다. 이번 연구와 이전의 자료로 볼 때 조사지역의 기반암들이 이 지역 광상에 배태된 남의 근원암 역할을 했을 가능성이 크게 부각된다.

Keywords

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