The Petrochemistry and Geochronology of Cretaceous Plutonie Rocks in the Koheung Area, Chonnam

고흥지역에 분포하는 백악기 심성암류의 지질시대와 암석화학적 연구

Park, Yeong-Seok;Kim, Jeong-Bin;Yun, Jeong-Han
박영석;김정빈;윤정한

  • Published : 19970000

Abstract

Plutonic rocks of the Koheung area are composed of a granitic gneiss, a diorite, a biotite granite and a granophyre. These rocks are distinctly different in terms of their field occurrence, mineralogy and petrochemistry, as well as their isotopic ages. The granitic gneiss is Precambrian in minimum age, has a U-Pb zircon age 1890±6 Ma. The diorite, the granophyre and the biotite granite are much younger, having K-Ar whole rock ages 70.1±1.9 Ma, 67.2±1.0 Ma and 67.0±0.9 Ma respectively, which are Late Cretaceous ages. On the basis of normative Qz-Or-PI, Or-Ab-An diagrams and D.I., the diorite plots from diorite through quartz diorite to quartz monzodiorite region while the biotite granite and the granophyre plot in a granodiorite to a granite region. On the A-M-F diagram all the diorite, the biotite granite and the granophyre are a calc-alkalic rock series. The diorite has high chalcophile, ferromagnesian and low REE, lithophile and HFS elements. One the other hand the biotite granite and the granophyre have high chalcophile, HFS elements, REE, ferromagnesian and low lithophile. In terms of the REE characteristics the ∑LREE/∑REE is 0.90 for the diorite and 0.89 to 0.90 for the biotite granite to the granophyre. Chondrite normalized REE trend is for the diorite, the biotite granite and the granophyre show a decrease in LREE while the HREE pattern is essentially constant. For the diorite the ∑REE, [La/Lu]CN and Eu/Eu* are 128 ppm, 9.3, 1.0 respectively which classifies it as a continental andesite. The same parameters for the biotite granite and the granophyre are 134 ppm to 173 ppm, 6.8 to 5.9 and 0.3 to 0.7 with a small to moderate Eu (-) anomaly and thus indicates a monzo- to syenogranite composition. On alkalinity-silica diagram the diorite plots in calc-alkaline while the biotite granite and granophyre fall in the alkaline field. But on the alkali-silica diagram all plutonic rocks plot in the calc-alkaline field. Based on the silica vs. trace element diagrams the diorite, the biotite granite and the granophyre could have formed near a volcanic arc or a plate collision environment.

연구지역은 선캠브리아기의 화강암질편마암을 기저로 이를 부정합으로 덮는 경상계 퇴적암류와 화산암류 및 이를 관이바는 섬록암, 그래노파이어와 흑운모화강암으로 구성되며 이들은 야외산상, 구성광물, 암석화학 및 지질시대에서 뚜렷한 차이를 보인다. 연구지역의 섬록암, 그래노파이어 및 흑운모화강암에 대한 전암을 이용한 K-Ar 지질연대는 70.1±1.9Ma, 67.2±1.0Ma와 67.0±0.9Ma로 백악기 말기에 해당한다. 심성암류의 노름값에 의한 D.I.,QZ-OR-PI와 Or-Ab-An 삼각도에 따르면 섬록암은 섬록암에서 석영섬록암 및 석영몬조니암 영역에, 그래노파이어는 정상적인 화강암 영역에, 그리고 흑운모화강암은 화강섬록암과 화강암 영역에 도시된다. A-M-F 삼각도에서 연구지역의 심성암류는 전형적인 calc-alkali rock series의 분화경향과 일치한다. 섬록암에서 미량원소들은 친동원소와 철·망간계열원소가 부화되고 친석원소, 희토류원소와 HFS원소들은 결여된다. 흑운모화강암과 그래노파이어에서 친동원소, 철·망간계열원소, 희토류원소와 HFS는 부화되고 친석원소는 결여된 값을 보인다. 심성암류에 대한 희토류 원소의 특징은 경희토류가 중희토류 보다 부화되며 운석을 표준화한 희토루원소의 분포도에서 경희토류는 급격한 감소를 보이나 중희토류는 거의 일정하다. ∑REE, [La/Lu]CN, Eu/Eu* 값은 섬록암에서 128ppm, 9.3, 1.0으로 Eu(-)이상이 거의 나타나지 않고 일직선사의 거동을 보이는 대륙주변부의 안산암 영역에 , 흑운모화강암과 그래노파이어는 각각 134ppm과 173ppm, 6.8과 5.9, 0.7과 0.3으로서 다소의 Eu(-)이상을 포함하는 몬조니화강암이나 섬장암질화강암 범위에 포함된다. Alkalinity와 시리카의 변화도에서 섬록암은 calc-alkaline 범위에, 흑운모화강암과 그래노파이어는 alkaline 영역에 속한다. 시리카에 대한 $Na_2O{\times}K_2O$의 변화도에서 연구지역의 심성암류는 sub-alkaline 범위에 속한다. 시리카와 미량원소를 이용한 마그마의 지체구조사의 판별도에서 연구지역의 화성암류는 대체로 VAG+syn-COLG 영역에 해당하고 판구조운동과 관련이 있는 호상열도나 응력장이 작용하는 대륙주변부에서 형성되었음을 시사한다.

Keywords

References

  1. 경남 함양-마천지역에 분포하는 심성암류의 암석화학 v.15 강상원;유병욱;유철;김용준
  2. KIGAM Bulletin-04 고흥지역 동광상에 대한 연구 김상엽;진명식;이취영;김연기;이진수;김성재;구자학;방기열;이태섭;조진동
  3. 지질학회지 v.24 no.특별호 장수-운봉지역에 분포하는 화성암류와 화성활동에 관한 연구 김용준;이창신
  4. 전남대학교 박사학위논문 담양-진안지역에 분포하는 심성화성암류에 대한 암석화학과 성인 김정빈
  5. 한국지구과학회지 v.15 장수지역에 분포하는 화성암류에 대한 지화학적 연구, -미량원소와 회토류원소를 중심으로 김정빈;윤정한;이창신
  6. 한국지구과학회지 v.17 벌교지역에 분포하는 심성암류의 암석화학과 지질시대에 대한 연구 김정빈;박영석
  7. 지질학회지 v.24 no.특별호 한국 남부의 백악기말 이후의 화성활동과 광화작용에 대한 판구조론의 적용성 연구(Ⅱ) 민경덕;김옥준;윤석규;이재성;김규한
  8. 광산지질 v.17 no.2 광양금광상, 고흥동광상의 광상생성과 암석학적연구 박영석;신병우
  9. 한국자원공학회지 v.30 순천-광양지역에 분포하는 화성암류에 대한 Rb-Sr 동위원소 및 암석 지구화학적 연구 박천영;윤정한;박영석
  10. 전북대학교 박사학위 논문 해남-완도지역의 백악기 화강암류에 대한 암석화학적 연구 신인현
  11. 지질광상 연구보고 v.11 고흥지구 동 광상 조사보고 오인섭;황덕환;유환서
  12. 광산지질 v.25 광양-승주지역에 분포하는 화강암류의 암석화학 이창신;김용준;박천영;이창주
  13. 자원환경지질학회지 v.29 월출산지역에 분포하는 중생대 화강암류에 대한 미량원소와 회토류원소의 특성 이창신;김정빈
  14. 부산대학교 자연과학논문집 v.42 한반도 서남부 영동-광주 함몰대내의 화산함몰체(Ⅰ), 운장산함몰체 차문성;윤성효;신국성
  15. rare earth element geochemistry Rare earth elements in igneous rocks of the continental crust: intermediated and silic rocks Cullers, R. L.;Graf, J. L.;Henderson, P.(ed.)
  16. Rare Earth Element geochemistry Henderson, P.
  17. Pusan Nat. Univ., Ph. D. thesis Petrology and structure of the volcanic cauldron in the Koheung-Boseong area of Chonnam Province Hwang, I. H.
  18. Petrology of igneous and metamorphic rocks(2nd Ed.) Hyndman, D. W.
  19. Geochem. J. Advances in U-Pb zircon geochronology of Mesozoic plutonism in the southwestern part of Ryeongnam massif, Korea Kim, C. B.;Turek, A.
  20. J. Korean Inst. Mining Geol., Abstract of annual meeting Preliminary Sr and Nd isotopic study of Sancheong-Hadong Anothositic rocks in Korea Kwon, S. T.;Jeong, J. G.
  21. Univ. of Tokyo, Ph. D. thesis Petrology, Mineralogy and Isotope of the Shallow-depth Emplaced Granitic rocks, southern part of Kyoungsan basin Lee, J. I.
  22. Geochem. Cosmochim. Acta. v.38 Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites Nakamura, N.
  23. Jour. of Petro. v.25 Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks Pearce, J. A.;Harris, N. B. W.;Tindle, A. G.
  24. New Jahrb. Mineral. Abhandle. v.107 Classification and Nomenclature of Igneous Rocks Streckeisen, A.
  25. Earth planet. Sci. Lett. v.28 Subcommision on Geochronology:Convention on the se of the decay constant in geo-and cosmochronology Steiger, R. H.;Jger, E.
  26. Physics and chemistry of the earth v.6 The application of trace elements data to problems petrology Taylor, S. R.
  27. Geochem. J. v.29 U-Pb zircon ages of Mesozoic plutons in the Damyang-Geochang area, Ryongnam massif, Korea Turek, A.;Kim, C. B.
  28. Korea, Geochem. J. v.30 U-Pb zircon ages for Precambrian rocks in southwestern Ryeongnam massif and southwestern Gyeonggi massif, Korea Turek, A.;Kim, C. B.
  29. Geochemistry v.7 Average content of chemical elements in the major types of igneous rocks of the earth's crust Vinogradov, A. P.